復合材料的制造成本可分為四類:材料、加工、組裝和檢查。
醫(yī)療產(chǎn)品的材料產(chǎn)品通常較高。這主要歸結(jié)于纖維的高成本,特別是在使用高模量彈纖維的情況下。聚合物基質(zhì)的成本差異較大,具體取決于復合特定醫(yī)療應用要求的聚合物的特性(參見表1)。
表1:醫(yī)療應用領域的復合材料中使用的兩種聚合物基質(zhì)的相關成本和特性
加工成本的差異也很大。某一特定過程的成本取決于部件設計(體積和復雜性)、生產(chǎn)量及工藝。降低加工成本的策略包括縮短熱固性復合材料的聚合物固化周期或提高熱塑性復合材料成型前后的加熱或冷卻速率,以及勞動密集型流程的自動化。
流程自動化還可以通過減少質(zhì)量差異來降低檢查成本。
可以通過部件的重新設計,將數(shù)個組件集成起來,大幅降低甚至消除組裝成本。這是諸如注塑、壓塑和樹脂傳遞模塑等過程取得成功的關鍵,形狀復雜的部件可以一次成型。表2概述了過程、纖維類型和纖維長度對成品部件的形狀復雜程度、硬度和射線透射性的影響。
風險因素
評估完優(yōu)勢和成本,并證實了技術和經(jīng)濟可行性后,復合材料的實際和利潤落實就可以想象了。但采用特定的復合材料制造技術將某種特定的復合材料整合至理想的醫(yī)療應用領域還必須考慮一個更為關鍵的參數(shù):風險因素。
表2:材料和過程選擇標準
必須確定、了解、評估并管理好一項新技術的風險,特別是公共健康方面的風險。改善產(chǎn)品性能和質(zhì)量保證有助于最大程度的降低風險,但成本高昂。因此優(yōu)點、成本和風險都是息息相關的,都必須考慮到,不僅需要從技術角度(機械性能、細胞毒性、耐久性和可靠性、處理等),還需要從戰(zhàn)略角度(加工技巧、供應鏈管理、市場競爭力等)加以考慮。因此,將復合材料應用于一個新領域?qū)⒚媾R各種問題。復合材料制造公司的專家的建議是復合材料成功應用于醫(yī)療行業(yè)的關鍵。