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Apr 13, 2023

Um caso para cabo de tungstênio: controle de movimento em robôs cirúrgicos

1º de abril de 2022 Por conteúdo patrocinado 0,019 Ø, 19×19 com extremidades soldadas a plasma.

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Entre as construções de cabo de tungstênio mais comuns usadas em robótica cirúrgica estão as configurações 8×19, 7×37 e 19×19. O cabo mecânico de tungstênio 8 × 19 compreende 201 filamentos de tungstênio, enquanto o 7 × 37 inclui 259 e, por último, o 19 × 19 possui 361 fios trançados helicoidalmente. E embora o aço inoxidável atenda a várias aplicações, incluindo vários dispositivos médicos e cirúrgicos, não há substituto para o cabo de tungstênio em aplicações de robótica cirúrgica.

Mas por que o aço inoxidável, um material de cabo mecânico tão celebrado, é cada vez menos popular para acionar o movimento em robôs cirúrgicos? Afinal, o cabo de aço inoxidável, particularmente em diâmetros miniatura, é usado de forma onipresente nas áreas militar, aeroespacial e — o mais importante para o tópico — em inúmeras outras aplicações de dispositivos cirúrgicos.

Bem, a razão pela qual o cabo de tungstênio está suplantando o aço inoxidável no controle de movimento robótico cirúrgico é, na verdade, menos misteriosa do que se poderia pensar: trata-se de força. Mas como a força de tal cabo mecânico não é medida apenas por sua força de tração linear, devemos testar a força,como uma métrica de desempenho, coletando dados de muitos cenários apropriados de campo.

Tomemos, por exemplo, construções 8×19. Uma das construções de cabos mecânicos mais comumente usadas para alcançar inclinação e guinada em um robô cirúrgico, 8 × 19 supera dramaticamente suas contrapartes de aço inoxidável precisamente com o aumento da carga.

8 × 19 cabo de tungstênio vs. Cabo de Aço Inoxidável

Observe que, à medida que a carga aumentava, a contagem de ciclos e a resistência à tração melhoravam com o cabo de tungstênio, enquanto a alternativa do cabo de aço inoxidável, sob carga idêntica, perdia drasticamente o ritmo com a resistência do tungstênio.

O cabo de aço inoxidável, carregado com 10 lb, aproximadamente 0,018" Ø atinge apenas 45,73% dos ciclos que o tungstênio atinge na mesma construção de 8 × 19, diâmetro do fio.

Na verdade, o que esse estudo em particular revelou instantaneamente foi que, mesmo a 10 lb (44,5 N), o cabo de tungstênio exibiu mais que o dobro da contagem de ciclos do cabo de aço inoxidável. Dado que, como todos os componentes, o cabo mecânico em miniatura que reside dentro de um robô cirúrgico deve atender ou exceder os rígidos requisitos regulamentares, o cabo deve, portanto, tolerar qualquer coisa lançada contra ele, certo? Assim, a análise demonstra que usar o mesmo cabo de tungstênio 8 × 19 de diâmetro em relação ao cabo de aço inoxidável possui ambas as vantagens inerentes de resistência, mas também garante que o robô seja alimentado por um material de cabo que é o mais forte e duradouro dessas duas opções.

Indo além, e novamente no caso da construção 8×19, os cabos de tungstênio renderam no mínimo 1,94 vezes a contagem de ciclos do aço inoxidável de mesmo diâmetro e carga. Além disso, o estudo mostrou que, mesmo quando a carga aplicada aumentou gradualmente de 10 lb para 30 lb, o cabo de aço inoxidável nunca alcançou a resiliência do tungstênio. Na verdade, as margens tornaram-se cada vez mais distantes entre os dois materiais de cabo. Alcançando até 3,13 vezes os ciclos com as mesmas cargas de 30 lb. E uma descoberta ainda mais pontuada foi que as margens nunca diminuíram ao longo do estudo (até 30 lb). O tungstênio sempre alcançou uma contagem de ciclos mais alta, em uma média de 39,54%.

Embora este estudo tenha examinado diâmetros de fios e construções de cabos específicos em um ambiente estritamente controlado, ele foi realizado para provar que o tungstênio é mais forte e pode atingir uma maior contagem de ciclos, sob tensões precisas, cargas de tração e configurações de polias.

0,0145 Ø, cabo de tungstênio 8×19 com tubo hipo estampado e encaixe de luva.

Consulte especialistas em cabos de miniatura de tungstênio

Essencial para atingir as contagens de ciclo que sua aplicação de robótica cirúrgica deve é ​​colaborar com seus engenheiros de cabos mecânicos de tungstênio.

Não importa se é aço inoxidável, tungstênio ou qualquer outro material de cabo mecânico, não há dois conjuntos de cabos que atendam aos mesmos mestres. Muitas vezes, as aplicações de cabos em miniatura, por exemplo, não exigem que o fio em si, nem os acessórios aplicados ao cabo atinjam tolerâncias quase impossíveis.