高分子チューブの寸法・表面解析の重要性

ポリマー材料で作られたチューブは、自動車、医療、電気、その他多くの分野に及ぶ多くの業界で一般的に使用されています。この研究では、Nanovea を使用して、さまざまなポリマー材料で作られた医療用カテーテルを研究しました。 3D非接触形状計 を使用して、表面粗さ、形態、および寸法を測定します。感染症、物理的外傷、炎症など、カテーテルに関する多くの問題は、カテーテル表面と関連する可能性があるため、表面粗さはカテーテルにとって極めて重要です。また、摩擦係数のような機械的特性も、表面特性を観察することで研究することができます。これらの定量的なデータを得ることで、カテーテルが医療用途に使用できることを確認することができる。

光学顕微鏡や電子顕微鏡と比較して、角度/曲率を測定できること、透明度や反射率に関わらず材料表面を測定できること、最小限の試料準備、非侵襲性のため、軸色相を用いた3D非接触プロフィロメトリはカテーテル表面の特性評価に非常に適しています。従来の光学顕微鏡とは異なり、表面の高さを求めることができ、寸法を求めたり、形状を除去して表面の粗さを求めるなど、計算機による解析に使用することができる。また、電子顕微鏡とは異なり、試料調製が少なく、非接触であるため、試料調製による汚染や誤差を恐れることなく、迅速にデータを収集することができる。

測定目的

このアプリケーションでは、Nanovea 3D 非接触型プロフィロメータを使用して、TPE（熱可塑性エラストマー）製とPVC（ポリ塩化ビニル）製の2つのカテーテルの表面をスキャンします。2つのカテーテルの形態、径方向寸法、高さ方向のパラメータを取得し、比較することができます。

結果および考察

3Dサーフェス

ポリマー製チューブは湾曲していますが、ナノベア3D非接触型プロフィロメーターはカテーテルの表面をスキャンすることができます。スキャンした画像から3D画像を取得し、表面を素早く、直接目視で検査することができます。

 

半径方向外側の寸法は、オリジナルのスキャンからプロファイルを抽出し、そのプロファイルに円弧をフィットさせることによって得られた。これは、品質管理アプリケーションのための迅速な寸法分析を行う3D非接触プロフィロメーターの能力を示しています。また、カテーテルの長さ方向に複数のプロファイルを簡単に取得することができます。

半径方向外側の寸法は、オリジナルのスキャンからプロファイルを抽出し、そのプロファイルに円弧をフィットさせることによって得られた。これは、品質管理アプリケーションのための迅速な寸法分析を行う3D非接触プロフィロメーターの能力を示しています。また、カテーテルの長さ方向に複数のプロファイルを簡単に取得することができます。

結論

このアプリケーションでは、Nanovea 3D 非接触型プロフィロメータを使用して、ポリマー製チューブの特性を評価する方法を示しました。具体的には、医療用カテーテルの表面計測、半径方向の寸法、表面粗さを取得しました。TPEカテーテルの外径半径は2.40mmであるのに対し、PVCカテーテルは1.27mmであることが判明しました。TPEカテーテルの表面は、PVCカテーテルよりも粗いことがわかった。TPEのSaは0.9740μmであるのに対し、PVCは0.1791μmであった。今回は医療用カテーテルを使用しましたが、3D非接触形状測定はさまざまな表面に適用することができます。取得できるデータや計算は、ここに示したものに限られるものではありません。