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PTFE VS. PARYLEN: TROCKENSCHMIERFILM-GLEITBESCHICHTUNGEN FÜR MEDIZINISCHE ANWENDUNGEN – WELCHE IST DIE BESSERE WAHL?
7. Dezember 2023
Wenn es um die Lösung von Problemen wie nicht lösenden oder festsitzenden Schichten geht, haben die meisten Konstrukteure und Fertigungsingenieure Erfahrung mit PTFE und greifen häufig auf dieses Material zurück. PTFE hat traditionell einen niedrigeren Reibungskoeffizienten als Parylene. Parylene weist jedoch einen vergleichbaren Reibungskoeffizienten wie moderne PFOA (C8)-freie PTFE-Beschichtungen auf. In vielen Fällen ist Parylene aufgrund anwendungsspezifischer Überlegungen die bessere Wahl.
Partikel
PTFE, eine relativ harte Beschichtung mit einem R-Wert von etwa 58, kann unter bestimmten Bedingungen zum Absplittern und Abblättern neigen. Die Entfernung von PFOA (C8) aus allen PTFE-Beschichtungen in medizinischen Geräten erhöht die Haftungsprobleme zusätzlich. Berichte über schlechte Haftung und Delamination bei PTFE-beschichteten Edelstahl-Führungsdrähten und anderen dornartigen Produkten haben zu einer Reihe freiwilliger Rückrufaktionen geführt.
Parylen ist ein weicheres Polymer (R80). Bei Anwendungen mit geringer Reibung bietet es eine höhere Ergiebigkeit bzw. Wiederverwendbarkeit und splittert oder blättert nicht wie PTFE ab. Daher kann Parylen bei Partikelrisiken die bessere Wahl sein.
Komplexe Typografien
Das einzigartige Dampfabscheidungsverfahren von Parylene ermöglicht eine ultradünne, konforme Beschichtung. Für die Gleitfähigkeit von Dornen beträgt die typische Parylene-Beschichtungsdicke etwa 4 µm, für Elastomere sogar nur 0,15 µm. PTFE wird dagegen meist durch Sprühen oder Tauchen aufgetragen, was zu Ansammlungen, Brückenbildung und Randeffekten führen kann. Daher ist Parylene bei engen Maßtoleranzen und topografisch komplexeren Teilen wahrscheinlich die bessere Lösung.
Mechanischer Verschleiß
Obwohl sowohl PTFE- als auch Parylene-Dorne eine gute Haftung aufweisen, erscheint PTFE aufgrund seiner Härteeigenschaften als die bessere Option. Das Verschleißverhalten hängt jedoch von der Anwendung und der Nutzung durch den Bediener ab. Vergleichende Leistungstests liefern die besten Daten für eine langfristige Entscheidung für eine bestimmte Anwendung.
Parylene bietet bei Anwendungen mit geringer Reibung zwar eine höhere Leistung bei hoher Reibung, unterliegt aber Verschleiß. Wird beispielsweise Wolfram für die Röntgenopazität in einer Peebax-Spitze verwendet, reißt die Peebax-Spitze beim Schrumpfen auf einen Parylene-Dorn wie Sandpapier. Ein PTFE-Stab könnte in diesem Fall die bessere Lösung sein.
Bei Laserschweißanwendungen ist Parylene PTFE deutlich überlegen, da es innerhalb kurzer Einsatzzeiten reißt und abblättert.
Sterilisationsmethoden
Die Eigenschaften von Parylene werden durch Sterilisationsverfahren weitgehend nicht beeinflusst. PTFE ist für Gammastrahlen ungeeignet und verhält sich im Autoklaven nicht besonders gut. Bei der Verwendung von Gammastrahlen ist ETFE die bessere Wahl für das Katheterlumen. In diesem Fall ergänzt ein mit Parylene beschichteter Einführdorn die Trennfähigkeit von ETFE. PTFE lässt sich nicht effektiv von ETFE trennen.
Herstellungs- und Beschichtungsprozess
PTFE ist zwar ungiftig, doch bei der Herstellung entstehen neben Fluorwasserstoffsäure auch Kohlendioxid. Bei hohen Temperaturen setzt es außerdem Chlorwasserstoff und andere giftige Substanzen frei. Da PTFE bei hohen Temperaturen aushärtet, ist es nicht für hitzeempfindliche Substrate wie Nitinol geeignet.
Parylen ist ein umweltfreundliches chemisches Mittel. Es ist chemisch inert und ungiftig. Es produziert keine auslaugbaren Inhaltsstoffe und ist frei von Katalysator-, Weichmacher- und Lösungsmittelrückständen. Parylen wird bei Raumtemperatur aufgetragen und ist daher die ideale Wahl für wärmeempfindliche Komponenten und Substrate.
Erfahren Sie mehr über Parylene-Beschichtungsprozess.
Kosten
Die Anschaffungskosten für PTFE-vorbeschichteten Spulendraht sind niedriger, was oft die Entscheidung für Einwegdorne aus Edelstahl ausmacht. Bei längeren blanken Drähten, nicht runden und geformten Teilen verringert sich dieser Unterschied jedoch. In vielen Fällen mit potenzieller Wiederverwendung erzielt Parylene bessere Ergebnisse, da die Gesamtstückkosten sinken.
Zusammenfassung
Die Wahl einer hydrophoben medizinischen Beschichtung hängt von der Anwendung und den spezifischen Anforderungen ab. Sowohl Parylene als auch PTFE haben ihre Vor- und Nachteile. Auch wenn beide zunächst gut geeignet erscheinen, führen vergleichende Leistungstests anhand der vorgesehenen Anwendung zu besseren langfristigen Entscheidungen als die Bewertung rein papierbasierter Spezifikationen.
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