CN105149886A - 一种医用钳及医用钳的加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种医用钳及医用钳刀口的加工方法，一种医用钳，包括：采用中低硬度不锈钢材料制成的钳头；采用较硬不锈钢材料制成的钳口；作为粘接钳头与钳口用的焊剂；所述的钳头与钳口在淬火的同时熔化焊剂使两者焊接为一体；其加工方法为：将钳头与钳口夹紧在一起并涂覆焊剂，再放入真空炉或带气体保护的履带炉内淬火并在淬火的同时焊剂熔化实行焊接，使钳头与钳口连接为一整体，最后围绕着钳头、钳口用线切割或磨床将多余材料切除后制成成品。本发明钳口为硬度较高的不锈钢，手柄及钳体为中低硬度的不锈钢，很好解决了钳口发黑、生锈的问题。

Description

一种医用钳及医用钳的加工方法

技术领域

本发明涉及医疗用钳、剪类产品，特别涉及一种医用钳及该医用钳的加工方法。

背景技术

现有医疗器械钳类、剪类钳口的结构基本上有如下几类：

1.如图1、2所示，整体中硬度不锈钢材料经淬火后直接加工成钳口(或刀口)3；此类钳口(或刀口)，由于不锈钢自身材料淬火后硬度不高，不能满足长期弯制或切断有一定硬度的钢丝的要求。

2.如图1、2所示，整体高硬度不锈钢材料经淬火后直接加工成钳口(或刀口)3。此类钳口(或刀口)，由于不锈钢自身的材料淬火后整体硬度太高，钳体就较脆，易断，使用寿命不长。

3.如图3、4所示，用低或中低硬度不锈钢作钳体2，钳体2上焊接硬质合金材料制成的钳口3；采用此方法加工出的钳口硬度的问题虽己解决，但由于硬质合金在多次高温消毒后易发黑；并且低或中低硬度不锈钢与硬质合金材料焊接性能很差，即很难焊接在一起，所以一般均采用粘接方法，并且焊剂多为低温焊剂，但此二种材料粘接后，粘接可靠性较差，钳口容易脱落，长时间使用后焊剂也会变黑，影响美观。

4.如中国实用新型专利ZL201020246307.7公开的那样，用激光溶覆工艺虽解决刀口硬度和脱落问题，但由于激光溶覆工艺加工复杂，成本高，并且其溶覆层是属于铸钢件组织，所以刀口组织不够致密，使用寿命不长。

发明内容

本发明针对上述现有技术中存在的医用钳、剪存在的钳口(或刀口)不硬，易发黑、生锈、掉头及寿命不长的技术问题，提供了一种钳口(或刀口)硬度高，不会脱落，防锈性能佳，寿命长，生产成本低的医用钳及其加工方法。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种医用钳，包括：

采用中低硬度不锈钢材料制成的钳头；

采用较硬不锈钢材料制成的钳口；

作为粘接钳头与钳口用的焊剂；

所述的钳头与钳口在淬火的同时熔化焊剂使两者焊接为一体。

作为优选，所述的焊剂熔覆于钳头与钳口的接缝处与结合面上。事先将焊剂涂覆于钳头与钳口的接缝处，在淬火时焊剂熔化会渗透到两者的结合面中，这样焊缝在0.02mm左右，使钳头、钳口粘接更为可靠，两者结合最为牢固。

作为优选，所述的焊剂为镍基钎焊料、银基钎焊料或金基钎焊料中的一种或几种的混合钎焊料。这几种钎焊料的焊接条件(温度和强度)刚好符合高硬不锈钢淬火技术要求。

本发明又提供了另外一种医用钳，包括：

采用中低硬度不锈钢材料制成的钳头；

采用较硬不锈钢材料制成的钳口；

作为粘接钳头与钳口用的焊剂；

用于连接钳头与钳口用的不锈钢螺丝；

钳头与钳口通过不锈钢螺丝相连，且钳头与钳口在淬火的同时熔化焊剂使两者焊接为一体。

为了更好的解决钳口的脱落问题，使钳头、钳口连接更为可靠，所述的钳头与钳口还采用不锈钢螺丝连接在一起。

作为优选，在钳头与钳口上均对应开有螺孔，不锈钢螺丝拧入螺孔内。钳头与钳口夹紧在一起后同时钻孔、攻丝可以使钳头、钳口的螺孔对位更为准确，孔径更为匹配，提高了螺丝连接的精确度与可靠性。

作为优选，不锈钢螺丝的螺纹上熔覆有焊剂。不锈钢螺丝拧入螺孔后，在不锈钢螺丝的头部四周涂覆焊剂，在淬火时焊剂熔化渗入螺孔及不锈钢螺丝的螺纹上，使不锈钢螺丝与钳头、钳口连接为一个整体，连接更加可靠，同时防止不锈钢螺丝产生松动。

作为优选，所述的焊剂熔覆于钳头与钳口的接缝处与结合面上。同样，事先将焊剂涂覆于钳头与钳口的接缝处，在淬火时焊剂熔化会渗透到两者的结合面中，这样焊缝在0.02mm左右，使钳头、钳口粘接更为可靠，两者结合最为牢固。

作为优选，所述的焊剂为镍基钎焊料、银基钎焊料或金基钎焊料中的一种或几种的混合钎焊料。

相应的，本发明提供了一种医用钳的加工方法，用中低硬度的不锈钢作钳子的手柄及钳头，用较高硬度的不锈钢作钳口，将钳头与钳口夹紧在一起并涂覆焊剂，再放入真空炉或带气体保护的履带炉内淬火并在淬火的同时焊剂熔化实行焊接，使钳头与钳口连接为一整体，最后围绕着钳头、钳口用线切割或磨床将多余材料切除后制成成品。

作为优选，将钳头与钳口夹紧在一起并涂覆焊剂是指：在钳头与钳口夹紧后，在钳头与钳口的接缝处涂覆焊剂；或是在钳头与钳口的结合面上先涂覆焊剂再将两者夹紧。对于前一种作法来说，事先将焊剂涂覆于钳头与钳口的接缝处，在淬火时焊剂熔化会渗透到两者的结合面中，这样焊缝在0.02mm左右，使钳头、钳口粘接更为可靠，两者结合最为牢固。

作为优选，所述的焊剂为镍基钎焊料、银基钎焊料或金基钎焊料中的一种或几种的混合钎焊料。

为了使淬火与焊接同时进行能得以实现，选择相近淬火温度的不锈钢材料和焊剂，并保证淬火温度略高于焊剂的熔化温度，并使其有充分熔化的时间和条件。作为优选，淬火的温度略高于焊剂的熔化温度以使得淬火时焊剂得以熔化。

相应的，本发明提供了另一种医用钳的加工方法，用中低硬度的不锈钢作钳子的手柄及钳头，用较高硬度的不锈钢作钳口，将钳头与钳口用不锈钢螺丝连接在一起并涂覆焊剂，再放入真空炉或带气体保护的履带炉内淬火并在淬火的同时焊剂熔化实行焊接，使钳头与钳口连接为一整体，最后围绕着钳头、钳口用线切割或磨床将多余材料切除后制成成品。

为了更好的解决钳口的脱落问题，使钳头、钳口连接更为可靠，作为优选，在涂覆焊剂前，将钳头与钳口夹紧在一起后同时钻孔、攻丝形成螺孔，攻丝完毕后在螺孔内拧入不锈钢螺丝，使钳头与钳口连接在一起。钳头与钳口夹紧在一起后同时钻孔、攻丝可以使钳头、钳口的螺孔对位更为准确，孔径更为匹配，提高了螺丝连接的精确度与可靠性。

作为优选，在螺孔内拧入不锈钢螺丝后，在不锈钢螺丝的头部四周涂覆焊剂。这样是为了在淬火时焊剂熔化可以渗入到螺孔内及不锈钢螺丝的螺纹内，使连接更加可靠，使得不锈钢螺丝与钳头、钳头形成一个整体，防止产生松动。不锈钢螺丝的头部并不单单指螺丝头，还可以指代螺杆露出于钳头或钳口的部分。

作为优选，将钳头与钳口夹紧在一起并涂覆焊剂是指：在钳头与钳口夹紧后，在钳头与钳口的接缝处涂覆焊剂；或是在钳头与钳口的结合面上先涂覆焊剂再将两者夹紧。

作为优选，所述的焊剂为镍基钎焊料、银基钎焊料或金基钎焊料中的一种或几种的混合钎焊料。

作为优选，淬火的温度略高于焊剂的熔化温度以使得淬火时焊剂得以熔化。

采用了上述技术方案的本发明的原理、设计思想及有益效果是：

本发明用中低硬度的不锈钢作钳子的手柄及钳体，用较高硬度的不锈钢作钳口，钳体、钳口大小不一，以方便将焊剂涂覆在两者的接缝处，将钳体、钳口先用螺丝固定或先用夹兰母将两者夹紧，再将相似熔点的焊剂涂覆在两者的接缝处，钳体、钳口大小不一，以方便将焊剂在接缝处的涂覆，将此涂覆了焊剂的工件再放入真空炉或带气体保护的履带炉内淬火并在淬火的同时焊剂熔化实行焊接，使钳头与钳口连接为一整体，最后围绕着钳头、钳口用线切割或磨床将多余材料切除后制成成品，这样钳口为硬度较高的不锈钢，手柄及钳体为中低硬度的不锈钢，很好解决了钳口发黑、生锈的问题。

特别需要强调的是，本发明的核心创新点并非仅在于钳口材料的选择与替换，而是在于淬火与焊接同时进行；具体的说，由于低或中低硬度不锈钢和高硬度的不锈钢淬火温度不同，普通领域技术人员不会考虑这两种材料同时淬火，尤其是用17-4等沉淀硬化型不锈钢作为钳体材料(该类材料一般经高温淬火“又称固熔”后，要经过复杂回火“又称时效”才能达到该材料的理想效果)，因为将该类材料作为手柄和钳头，只用了该材料的部分性能(部分硬度、强度和防锈性能)，能满足手柄和钳体的要求即可。

而本发明主要是考虑到钳口材料的淬火温度，保证钳口硬度达到设计要求。另外由于钎焊工艺也是一门较深奥的学科，由于钎焊炉(真空炉和气体保护炉)的不同，使用焊剂也各不相同，这需要选用合适的焊剂，焊剂的焊接温度高于800度。

若是先淬火，再焊接，这样焊剂的焊接温度一般要较低(500度以下)，否则原先的淬火材料就会退火；而用较低温度(500度以下)的焊剂一般来说粘接强度较低，容易脫落，现有的一种焊硬质合金的工艺就易掉头；并且此类焊剂一般防锈性能较差，易锈或发黑。

若是先焊接，再淬火，焊接马上失效；也就是焊剂在淬火中会失效。

若是先将两种不同硬度的不锈钢材料用亚弧焊或激光焊接或碰焊，由于这些焊接只能在表面焊接，而大部分钳子开钳口(或刀口)最后都会加工至中心层，所以这样焊接的钳子都会有接缝缺陷，严重影响美观和强度。

综上所述，本发明将两种不同硬度的不锈钢材料同时实行淬火、焊接工艺，它必须首先考虑淬火钳口高硬度不锈钢的温度区域，同时要兼顾中低硬度不锈钢在该淬火温度下淬火后能否满足手柄和钳体的要求，同时选取合适的在该淬火区域适合炉子和温度的焊剂；淬火温度略高于焊剂熔化温度，使得既满足淬火要求，又使焊剂熔化达到焊接的目的，相比较上述几种焊接工艺，本发明淬火焊接同时进行，可使焊接更方便，成本更低，同时由于使用高温焊剂，使钎焊强度更强，效果更好。

再进一步说，为了更好地解决钳口容易脱落的问题，先将钳头与钳口两者用不锈钢螺丝连接在一起，再用焊剂涂覆在钳头、钳口的接缝处和螺丝的头部四周，将此涂了焊剂的工件放入真空炉或带气体保护的履带炉内淬火并同时焊接，使连接在一起的两种不锈钢材料形成一整体，最后用线切割或磨床将钳头、钳头多余的料切除以制成成品，这样钳口为硬度较高的不锈钢，手柄及钳头为中低硬度的不锈钢，同时钳体和钳口之间用焊剂和带焊剂的螺丝连着，非常稳定可靠，很好地解决钳口的脱落问题。

本发明的结构和加工方法不仅适用于医用钳、剪的加工，还同样适用于其它行业、种类钳、剪的加工。

附图说明

图1为现有技术中钳子的结构示意图；

图2为图1的左视图；

图3为现有技术中钳口为粘接或熔覆的钳子的结构示意图；

图4为图3的左向视图；

图5为本发明实施例1中的钳体与钳口用工艺螺丝固定联接结构示意图；

图6为图5的左向视图；

图7为本发明实施例1中钳体与钳口连接后涂上焊剂后的结构示意图；

图8为图7的左向视图。

图9为本发明实施例1中钳体与钳口淬火焊接后钳口加工后的结构示意图；

图10为图9的左向视图。

图11为本发明实施例1中钳体与钳口淬火焊接后钳口加工成刀口后的结构示意图；

图12为图11的左向视图；

图13为图11的A-A向剖视放大图；

图14为本发明实施例2中的钳体与钳口用不锈钢螺丝固定连接的结构示意图；

图15为图14的左向视图；

图16为本发明实施例2中钳体与钳口连接后涂上焊剂后的结构示意图；

图17为图16的左向视图；

图18为本发明实施例2中钳体与钳口淬火焊接后钳口加工后的结构示意图；

图19为图18的左向视图。

图20为本发明实施例2中钳体与钳口淬火焊接后钳口加工成刀口后的结构示意图；

图21为图20的左向视图。

图22为图20的B-B向剖视放大图；

图23为图17的A部放大图；

图24为图16的A部放大图。

具体实施方式

本发明的具体实施方式如下：

实施例1：一种医用钳，如图5、6所示，包括：

采用中低硬度不锈钢材料制成的钳头2；钳头2与手柄1为中低硬度不锈钢材料一体成型，钳头2作为焊接钳口3的基体；

采用较硬不锈钢材料制成的钳口3；钳口3为钳子在使用时与钢丝直接接触施力的部分，是较厚的钳口、较薄的刀口的统称；较硬不锈钢材料是相对于中低硬度不锈钢材料而言，其硬度比中低硬度不锈钢要高，比如可以为高硬不锈钢材料；

作为粘接钳头与钳口用的焊剂；

所述的钳头2与钳口3在淬火的同时熔化焊剂使两者焊接为一体。所述的焊剂熔覆于钳头2与钳口3的接缝处与结合面上，且所述的焊剂为镍基钎焊料、银基钎焊料或金基钎焊料中的一种或几种的混合钎焊料。

下面叙述一下上述医用钳的加工方法：

如图5、图6所示，首先选用2Cr13Mo不锈钢一体成型制得手柄1和钳头2，选用Cr14Mo4V不锈钢制成钳口3；初始状态钳头2与钳口3均为平板状，将钳头2与钳口3的结合面加工平整，在钳头2的外端钻攻螺孔，而在钳口3上钻孔(此时该材料为退火状态，较软)，并用固定螺丝4(也叫工艺螺丝)将钳头2与钳口3这两块料贴合固定在一起；当然也可以用夹兰母等夹具将两者夹紧。

然后，将上述连在一起的工件，如图7、图8所示，将焊剂5涂覆在钳头2与钳口3的接缝处，焊剂5选用HJNi-T7镍焊剂；将以上涂了焊剂5的钳坯放平进入带气体保护的履带炉内在1080℃温度下淬火；由于HJNi-T7镍焊剂的焊接温度为980℃～1095℃，所以该镍焊剂在炉内熔化后渗透到钳头2与钳口3的结合面内，实现了很好的焊接。

出炉后在200℃温度下去应力回火，最后将上述钳坯用线切割将多余料切除从而加工成如图9、图10所示的医用钳的钳口或如图11、图12、图13所示的刀口；而由于固定螺丝仅是初始时起到夹紧固定钳头2与钳口3作用的，在线切割后固定螺丝(也叫工艺螺丝)己割去，这样制得的钳子，钳口3硬度为HRC61-64，钳头2的硬度为HRC48-52，两者之间的粘接剂为镍。

实施例2：一种医用钳，如图14、15所示，包括：

采用17-4不锈钢材料制成的钳头2，采用11Cr17Mo不锈钢材料制成的钳口3；作为粘接钳头2与钳口3用的焊剂5；所述的钳头2与钳口3在淬火的同时熔化焊剂5使两者焊接为一体；与此同时，所述的钳头2与钳口3还采用不锈钢螺丝6连接在一起，不锈钢螺丝6的螺纹上熔覆有焊剂5。

所述的焊剂熔覆于钳头2与钳口3的接缝处与结合面上，且所述的焊剂为镍基钎焊料、银基钎焊料或金基钎焊料中的一种或几种的混合钎焊料。

上述医用钳的加工方法如下：

如图14、图15所示，首先选用17-4不锈钢一体成型制得手柄1和钳头2，选用11Cr17Mo不锈钢制成钳口3；初始状态钳头2与钳口3均为平板状，将钳头2与钳口3的结合面加工平整并将两者贴合在一起，用平口钳或夹兰母之类的夹具将两者夹牢，将钳头2与钳口3(此时该材料为退火状态，较软)同时钻孔、攻丝形成螺孔，攻丝完毕后在螺孔内拧入不锈钢螺丝6。

此时松开夹具，钳头2与钳口3由不锈钢螺丝6连接在一起。然后，将上述连在一起的工件清洗以去除攻丝时产生的油污，如图16、图24、图17、图23所示，将焊剂5涂覆在钳头2与钳口3的接缝处以及不锈钢螺丝6的头部四周，焊剂5选用HJNi-TT16A镍焊剂。

将以上涂了镍钎焊料的钳坯放平进入带气体保护的履带炉内1080℃淬火。由于HJNi-TT16A镍焊剂的焊接温度为1045℃-1095℃，所以该镍焊剂在炉内熔化后渗透到钳头2与钳口3的结合面及不锈钢螺丝6的螺纹内，使钳头2与钳口3及不锈钢螺丝6很好的焊接在一起。

出炉后在200℃温度下去应力回火，最后将上述钳坯用线切割将多余料切除从而加工成如图18、图19所示的医用钳的钳口或如图20、图21、图22所示的刀口。这样制得的钳口或刀口的硬度为HRC60-64，手柄和钳头的硬度为HRC38-42。由于钳头2与钳口3在焊剂5和不锈钢螺丝6的共同连接下，相比与实施例1中的只用焊剂连接更稳定可靠，很好地解决了实施例1中钳口偶而产生的掉头现象。

Claims (18)

1.一种医用钳，其特征是包括：

采用中低硬度不锈钢材料制成的钳头；

采用较硬不锈钢材料制成的钳口；

作为粘接钳头与钳口用的焊剂；

所述的钳头与钳口在淬火的同时熔化焊剂使两者焊接为一体。

2.根据权利要求1所述的一种医用钳，其特征是：所述的焊剂熔覆于钳头与钳口的接缝处与结合面上。

3.根据权利要求1或2所述的一种医用钳，其特征是：所述的焊剂为镍基钎焊料、银基钎焊料或金基钎焊料中的一种或几种的混合钎焊料。

4.一种医用钳，其特征是包括：

采用中低硬度不锈钢材料制成的钳头；

采用较硬不锈钢材料制成的钳口；

作为粘接钳头与钳口用的焊剂；

用于连接钳头与钳口用的不锈钢螺丝；

钳头与钳口通过不锈钢螺丝相连，且钳头与钳口在淬火的同时熔化焊剂使两者焊接为一体。

5.根据权利要求4所述的一种医用钳，其特征是：在钳头与钳口上均对应开有螺孔，不锈钢螺丝拧入螺孔内。

6.根据权利要求4所述的一种医用钳，其特征是：不锈钢螺丝的螺纹上熔覆有焊剂。

7.根据权利要求4所述的一种医用钳，其特征是：所述的焊剂熔覆于钳头与钳口的接缝处与结合面上。

8.根据权利要求4或6所述的一种医用钳，其特征是：所述的焊剂为镍基钎焊料、银基钎焊料或金基钎焊料中的一种或几种的混合钎焊料。

9.一种医用钳的加工方法，其特征在于：用中低硬度的不锈钢作钳子的手柄及钳头，用较高硬度的不锈钢作钳口，将钳头与钳口夹紧在一起并涂覆焊剂，再放入真空炉或带气体保护的履带炉内淬火并在淬火的同时焊剂熔化实行焊接，使钳头与钳口连接为一整体，最后围绕着钳头、钳口用线切割或磨床将多余材料切除后制成成品。

10.根据权利要求9所述的一种医用钳的加工方法，其特征是：将钳头与钳口夹紧在一起并涂覆焊剂是指：在钳头与钳口夹紧后，在钳头与钳口的接缝处涂覆焊剂；或是在钳头与钳口的结合面上先涂覆焊剂再将两者夹紧。

11.根据权利要求9所述的一种医用钳的加工方法，其特征是：所述的焊剂为镍基钎焊料、银基钎焊料或金基钎焊料中的一种或几种的混合钎焊料。

12.根据权利要求9所述的一种医用钳的加工方法，其特征是：淬火的温度略高于焊剂的熔化温度以使得淬火时焊剂得以熔化。

13.一种医用钳的加工方法，其特征是：用中低硬度的不锈钢作钳子的手柄及钳头，用较高硬度的不锈钢作钳口，将钳头与钳口用不锈钢螺丝连接在一起并涂覆焊剂，再放入真空炉或带气体保护的履带炉内淬火并在淬火的同时焊剂熔化实行焊接，使钳头与钳口连接为一整体，最后围绕着钳头、钳口用线切割或磨床将多余材料切除后制成成品。

14.根据权利要求13所述的一种医用钳的加工方法，其特征是：在涂覆焊剂前，将钳头与钳口夹紧在一起后同时钻孔、攻丝形成螺孔，攻丝完毕后在螺孔内拧入不锈钢螺丝，使钳头与钳口连接在一起。

15.根据权利要求14所述的一种医用钳的加工方法，其特征是：在螺孔内拧入不锈钢螺丝后，在不锈钢螺丝的头部四周涂覆焊剂。

16.根据权利要求13所述的一种医用钳的加工方法，其特征是：将钳头与钳口夹紧在一起并涂覆焊剂是指：在钳头与钳口夹紧后，在钳头与钳口的接缝处涂覆焊剂；或是在钳头与钳口的结合面上先涂覆焊剂再将两者夹紧。

17.根据权利要求13所述的一种医用钳的加工方法，其特征是：所述的焊剂为镍基钎焊料、银基钎焊料或金基钎焊料中的一种或几种的混合钎焊料。

18.根据权利要求13所述的一种医用钳的加工方法，其特征是：淬火的温度略高于焊剂的熔化温度以使得淬火时焊剂得以熔化。