KR102767160B1 - 스텐레스 강관을 이용한 캐뉼라 제조방법 - Google Patents

Abstract

캐뉼라의 단부를 라운드지게 형성하여 시술 고통을 경감할 수 있고, 캐뉼라의 단부를 L자형 형태, 화살촉 형태로도 구현하여 다양한 용도로 사용될 수 있으며, 그 제조 과정이 간단한 스텐레스 강관을 이용한 캐뉼라 제조방법이 개시된다.
개시된 스텐레스 강관을 이용한 캐뉼라 제조방법은,
스텐레스 강관을 준비하는 단계; 상기 스텐레스 강관의 일측 단부를 압착하여 단차가 형성된 제1 팁부를 형성하는 압착 단계; 상기 제1 팁부를 마찰열 성형 가공하여 상기 단차가 경사면으로 성형된 제2 팁부를 형성하는 마찰열 성형 단계; 상기 스텐레스 강관을 사이드 방향으로 밀링하여 봉합사 인출을 위한 팁부를 형성하는 사이드 밀링 단계;를 포함한다.

Description

스텐레스 강관을 이용한 캐뉼라 제조방법 {Cannula manufacturing method using stainless steel pipe}

본 발명은 캐뉼라의 단부를 라운드지게 형성하여 시술 고통을 경감하면서도 그 제조 과정이 간단한 스텐레스 강관을 이용한 캐뉼라 제조방법에 관한 것이다.

의료용 캐뉼라는 약물 등을 피하에 주입하는 용도로 주로 사용되는데, 구조를 보면 약물이 내부를 통과하는 중공이 길이방향을 따라 형성된 관 형태를 갖는다.

최근, 의료용 캐뉼라는 약물 주입 외에 피부과, 성형외과 등을 중심으로 주름 방지, 근육 재생, 피부 조직 재생 등을 목적으로 하는 봉합사 주입용으로도 널리 이용하고 있다.

한국특허등록 제1537185호(의료용 주사침 및 이의 제조 방법)는 캐뉼라의 일측 단부를 용접한 후 'L'자 형태로 절개한 캐뉼라를 개시하고 있다. 캐뉼라의 선단 구조를 자세히 보면, 용접부의 외측 단부가 상단에서 하단으로 가면서 후단으로 라운드지게 구성되어 있는데, 그 형상이 1/4 타원형 형태로 되어 있다. 그 결과, 용접부의 상측 단부가 칼날 형태로 이루면서 돌출 정점을 이루고, 하측은 후방으로 가면서 돌출 정도가 점점 낮아지는 라운드 형태로 되어 있다.

이러한 돌출부 형상을 갖는 캐뉼라는 단부의 칼날 형태로 캐뉼라를 피부에 삽입할 때 혈관, 신경, 근육 등을 손상 또는 절단시킬 수 있고, 그 결과 시술 고통이 증가함은 물론 피부 멍까지 생기게 할 수 있다.

이를 개선하기 위해, 한국공개특허 제10-2020-0032323호(의료용 캐뉼라 및 그 제조 방법)는 캐뉼라 선단의 돌출부 정점을 중간 또는 하측에 형성함으로써 시술에서 피부 조직의 박리를 용이하게 시술할 수 있도록 하고, 캐뉼라 선단의 돌출부를 라운드지게, 특히 정점 부분을 라운드지게 구성함으로써, 시술 고통을 줄임은 물론 시술 과정에서 신경, 근육, 혈관 등의 손상을 최소화할수 있도록 하였다.

그러나, 미세 크기의 관체 단부에 용접을 수행하여 제조하고, 그 형상이 복잡하여 제조 공정의 난이도가 높으며, 이에 따라 제조 비용이 상승하는 등의 문제가 있다.

1. 한국특허등록 제1537185호 2. 한국공개특허 제10-2020-0032323호

본 발명은 캐뉼라의 단부를 라운드지게 형성하여 시술 고통을 경감하면서도 그 제조 과정이 간단한 스텐레스 강관을 이용한 캐뉼라 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 캐뉼라의 단부를 L자형 형태, 화살촉 형태로도 구현하여 다양한 용도로 사용될 수 있는 스텐레스 강관을 이용한 캐뉼라 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 스텐레스 강관을 이용한 캐뉼라 제조방법은,

스텐레스 강관을 준비하는 단계; 상기 스텐레스 강관의 일측 단부를 압착하여 단차가 형성된 제1 팁부를 형성하는 압착 단계; 상기 제1 팁부를 마찰열 성형 가공하여 상기 단차가 경사면으로 성형된 제2 팁부를 형성하는 마찰열 성형 단계; 상기 스텐레스 강관을 사이드 방향으로 밀링하여 봉합사 인출을 위한 팁부를 형성하는 사이드 밀링 단계;를 포함한다.

본 발명의 실시예에 따른 스텐레스 강관을 이용한 캐뉼라 제조방법에 있어서, 상기 스텐레스 강관은 용접 강관 또는 무계관 강관일 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 스텐레스 강관을 이용한 캐뉼라 제조방법에 있어서, 상기 제1 팁부의 두께는 상기 스텐레스 강관 외경의 1/2 크기로 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따른 스텐레스 강관을 이용한 캐뉼라 제조방법에 있어서, 상기 마찰열 성형 단계는 마찰열 성형 지그를 이용하여 수행되며, 상기 마찰열 성형 지그는, 성형홀과 경사 가공면이 형성되며 상기 제1 팁부에 열을 가하는 성형툴과, 상기 성형툴을 회전시켜서 상기 성형툴에 삽입된 상기 제1 팁부를 마찰열로 성형하는 성형툴 회전구동부를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 스텐레스 강관을 이용한 캐뉼라 제조방법에 있어서, 상기 제2 팁부의 선단 부분을 연마하여 매끄럽게 하는 후가공 처리 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 스텐레스 강관을 이용한 캐뉼라 제조방법에 있어서, 상기 제2 팁부를 수평 밀링하여, 단부 형상이 L자 형상이 되도록 할 수 있다.

기타 본 발명의 다양한 측면에 따른 구현예들의 구체적인 사항은 이하의 상세한 설명에 포함되어 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 스텐레스 강관을 이용한 캐뉼라 제조방법에 의하면, 캐뉼라의 단부를 라운드지게 형성하여 시술 고통을 경감시킬 수 있다. 또는, 캐뉼라의 단부를 L자형 형태, 화살촉 형태로도 구현하여 다양한 용도로 사용될 수 있다. 또한, 압착/마찰열 성형/밀링 공정 등 간단한 공정으로도 제조 가능하여 제조 공정의 난이도를 낮출 수 있으며, 이에 따라 제조 비용을 경감시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스텐레스 강관을 이용한 캐뉼라 제조방법이 도시된 순서도이다.
도 2는 압착 단계 수행 과정이 도시된 도면이다.
도 3은 압착 단계 수행 후의 스텐레스 강관이 도시된 도면이다.
도 4는 마찰열 성형 단계를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 마찰열 성형 단계 수행 후의 스텐레스 강관이 도시된 도면이다.
도 6은 사이드 밀링 단계가 도시된 도면이다.
도 7은 후처리 단계 수행 후의 스텐레스 강관이 도시된 도면이다.
도 8은 캐뉼라의 단부를 L자형 형태로 제조하는 과정이 도시된 도면이다.
도 9는 화살촉 형태의 캐뉼라 단부가 도시된 도면이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 스텐레스 강관을 이용한 캐뉼라 제조방법를 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스텐레스 강관을 이용한 캐뉼라 제조방법이 도시된 순서도이고, 도 2는 압착 단계 수행 과정이 도시된 도면이며, 도 3은 압착 단계 수행 후의 스텐레스 강관이 도시된 도면이고, 도 4는 마찰열 성형 단계를 설명하기 위한 도면이며, 도 5는 마찰열 성형 단계 수행 후의 스텐레스 강관이 도시된 도면이고, 도 6은 사이드 밀링 단계가 도시된 도면이며, 도 7은 후처리 단계 수행 후의 스텐레스 강관이 도시된 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 스텐레스 강관을 이용한 캐뉼라 제조방법은, 강관 준비 단계(S110), 압착 단계(S120), 마찰열 성형 단계(S130), 사이드 밀링 단계(S140), 후처리 단계(S150)를 포함할 수 있다. 아래에서 설명하는 내용 중에 기재되는 각종 수치는 설명을 위한 예시적인 것일 뿐, 발명의 내용이 이에 한정되는 것은 아니다.

먼저, 금속 재질의 스텐레스 강관을 준비한다. (S110)

강관을 만드는 방법은 철판을 구부려 이음매를 용접하는 방법도 있지만 봉강에 구멍을 뚫어 성형하는 방법도 있다. 전자는 용접 강관이라 하고, 후자는 무계목 강관이라 한다. 본 발명에서, 스텐레스 강관은 용접 강관과 무계목 강관을 포함한다.

무계목 강관은 ASTM International이 제정한 표준 중 하나인 ASTM A269/A269M 표준에 따르는 스테인리스 스틸 튜브일 수 있으며, 크롬(Cr)이 18%, 니켈(Ni)이 8% 정도 함유된 스테인리스 스틸인 SUS 304, 또는 크롬 함량이 16%, 니켈 함량이 10% 이상인 SUS 316일 수 있다. 물론, 무계목 강관 재료가 이에 한정되는 것은 아니다.

스텐레스 강관(100)의 외경은 1.27 mm이고, 내경은 0.83 mm일 수 있다.

다음, 도 2에 도시된 바와 같이, 압착기를 이용하여 스텐레스 강관(100)의 일측 단부(101)를 압착한다. (S120) 이때, 스텐레스 강관(100)의 단부(101) 외주면만을 압착하거나, 스텐레스 강관(100)의 단부(101) 외주면 및 단부(101)의 전면을 압착할 수 있다.

압착 결과, 도 3에 도시된 바와 같이, 스텐레스 강관(100)의 일측 단부(101)는 단차가 형성된 제1 팁부(110)로 가공될 수 있다. 이때, 제1 팁부(110)의 두께는 스텐레스 강관(100) 외경의 1/2 크기로 가공되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 스텐레스 강관(100)의 외경은 1.27 mm이므로, 제1 팁부(110)의 두께(t)는 0.83 mm인 것이 바람직하다.

다음, 도 4에 도시된 바와 같이, 마찰열 성형 지그(200)를 이용하여 제1 팁부(110)를 마찰열 성형 가공한다. (S130) 마찰열 성형 지그(200)는 성형툴(210), 성형툴 회전구동부(220), 클램프(230), 클램프 전후진부(240)를 포함한다.

성형툴(210)은 제1 팁부(110)가 마찰열에 의해 가공될 형상을 구비한다. 구체적으로, 성형툴(210)은 성형홀(211)과 경사 가공면(212)을 포함하며, 외부 전원에 의해 가열되어 제1 팁부(110)에 열을 제공할 수 있다. 예를 들어, 성형툴(210)은 약 1350℃의 열을 제공할 수 있다.

성형홀(211)은 제1 팁부(110)의 두께(t) 보다 작은 크기의 직경을 구비하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 제1 팁부(110)의 두께(t)가 0.83 mm이면, 성형홀(211)은 0.5mm의 직경으로 형성되는 것이 바람직하다. 성형홀(211)의 직경이 제1 팁부(110)의 두께(t) 보다 작으면, 제1 팁부(110)가 마찰열에 의해 가공되면서 성형홀(211) 내로 진입하게 되어 제1 팁부(110)의 전단이 뾰족하게 성형될 수 있다.

경사 가공면(212)은 스텐레스 강관(100)의 진입 방향에서 바라볼 때, 원뿔 형상으로 형성된다. 제1 팁부(110)는 마찰열에 의해 용융되면서 경사 가공면(212)의 형상인 원뿔 형상으로 가공될 수 있다.

성형툴 회전구동부(220)는 성형툴(210)의 외주면 중 적어도 일부와 접촉하도록 설치되어 성형툴(210)을 회전시킨다. 성형툴 회전구동부(220)는 회전모터와 연결 형성되어, 회전모터의 동작에 따라 성형툴(210)을 회전시킬 수 있다.

클램프(230)는 스텐레스 강관(100)을 고정하고, 클램프 전후진부(240)는 클램프(230)를 성형툴(210) 방향으로 전진 또는 후진시킨다. 클램프 전후진부(240)는 수평 방향으로 전후진하는 액츄에이터일 수 있다.

스텐레스 강관(100)이 성형툴(210)로 삽입하면, 제1 팁부(110)가 마찰열에 의해 용융되면서 제1 팁부(110)의 전단부는 성형홀(211)에서 뾰족하게 가공되고, 나머지는 용융되면서 경사 가공면(212)의 형상으로 가공된다.

도 5에 도시된 바와 같이, 마찰열 성형단계(S130) 이후, 제1 팁부(110)는 마찰열 성형되어 단차 부분이 원뿔 형상으로 성형된 제2 팁부(120)가 된다.

다음, 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이, 자동선반 기계를 이용하여, 제2 팁부(120)가 형성된 스텐레스 강관(100)의 일측 단부를 지면에 수직인 방향으로 사이드 밀링한다. (S140) 도 6의 (b)는 사이드 밀링 결과가 도시된 측면도이다. 사이드 밀링 결과, 스텐레스 강관(100)의 단부에는 봉합사 인출을 위한 제3 팁부(130)가 형성된다.

다음, 도 7에 도시된 바와 같이, 제2 팁부(120)의 선단 부분을 연마하여 매끄럽게 하는 후가공 처리를 수행한다. (S150)

추가적으로, 도 8에 도시된 바와 같이, 제2 팁부(120)를 수평 밀링하는 추가 밀링 공정을 수행하여, 캐뉼라의 단부 형상이 도 8의 (b)와 같이 L자 형상이 되도록 하거나, 제2 팁부(120)의 선단 부분을 연마하는 공정을 생략하여 도 9와 같이 캐뉼라의 단부 형상이 화살촉 형상이 되도록 하여, 다양한 용도로 사용할 수 있다.

상기와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 스텐레스 강관을 이용한 캐뉼라 제조방법에 의하면, 캐뉼라의 단부를 라운드지게 형성하여 시술 고통을 경감시킬 수 있다. 또는, 캐뉼라의 단부를 L자형 형태, 화살촉 형태로도 구현하여 다양한 용도로 사용될 수 있다. 또한, 압착/마찰열 성형/밀링 공정 등 간단한 공정으로도 제조 가능하여 제조 공정의 난이도를 낮출 수 있으며, 이에 따라 제조 비용을 경감시킬 수 있다.

이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

100 : 스텐레스 강관
110 : 제1 팁부 120 : 제2 팁부
130 : 제3 팁부
200 : 마찰열 성형 지그
210 : 성형툴 220 : 성형툴 회전구동부
230 : 클램프 240 : 클램프 전후진부

Claims (6)

1. 스텐레스 강관을 준비하는 단계;
   상기 스텐레스 강관의 일측 단부를 압착하여 단차가 형성된 제1 팁부를 형성하는 압착 단계;
   상기 제1 팁부를 마찰열 성형 가공하여 상기 단차가 경사면으로 성형된 제2 팁부를 형성하는 마찰열 성형 단계;
   상기 스텐레스 강관을 사이드 방향으로 밀링하여 봉합사 인출을 위한 팁부를 형성하는 사이드 밀링 단계;
   를 포함하고,
   상기 마찰열 성형 단계는 마찰열 성형 지그를 이용하여 수행되며, 상기 마찰열 성형 지그는,
   성형홀과 경사 가공면이 형성되며 상기 제1 팁부에 열을 가하는 성형툴과,
   상기 성형툴을 회전시켜서 상기 성형툴에 삽입된 상기 제1 팁부를 마찰열로 성형하는 성형툴 회전구동부
   를 포함하는, 스텐레스 강관을 이용한 캐뉼라 제조방법.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 스텐레스 강관은 용접 강관 또는 무계관 강관인, 스텐레스 강관을 이용한 캐뉼라 제조방법.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 팁부의 두께는 상기 스텐레스 강관 외경의 1/2 크기로 형성되는, 스텐레스 강관을 이용한 캐뉼라 제조방법.
   
4. 삭제
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 제2 팁부의 선단 부분을 연마하여 매끄럽게 하는 후가공 처리 단계를 포함하는, 스텐레스 강관을 이용한 캐뉼라 제조방법.
   
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 제2 팁부를 수평 밀링하여, 단부 형상이 L자 형상이 되도록 하는, 스텐레스 강관을 이용한 캐뉼라 제조방법.

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