Development of Teflon Coating Equipment Used in Medical Treatment

의료용 가이드 와이어의 테프론 코팅 장치 개발

Abstract

This paper proposes a method of designing the main parameters of the Teflon coating equipment of a guide wire used in medical treatment. The proposed device was designed to be guided by a reel-to-reel method in which the guide wire performs all processes continuously, such as Teflon coating and heat treatment. At this time, the conveyed guide wire vibrates between the rollers, which affects the quality of the coating. Therefore, this paper proposes a dynamic equation of the guide wire to be transported in the longitudinal direction, and design parameters setting method of the feed speed and the interval of the roller supporting the wire is proposed to minimize the vibration amplitude of the guide wire during transport. The Teflon coating of the medical guide wire was carried out based on the developed coating equipment. The target coating thickness of the guide wire was set to less than $10{\mu}m$ in the circumferential direction, and the results were examined by optical microscopy.

본 논문은 의료용 시술에 사용되는 가이드 와이어의 테프론 코팅 장치의 주요 설계변수 설정방법에 대해 제안하였다. 제안된 장치는 가이드 와이어가 코팅 및 열처리 등을 연속적으로 수행하는 릴투릴(Reel to reel)방식으로 진행되도록 제작되었다. 이때 이송되는 가이드 와이어는 롤러 사이에서 진동을 하게 되고 이는 코팅 품질에 영향을 주게 된다. 따라서 본 논문에서는 길이방향으로 이송되는 가이드 와이어의 동역학 식을 제안하고 이를 바탕으로 이송 시 가이드 와이어의 진동 진폭이 최소화 될 수 있는 이송 속도 및 와이어를 지지하는 롤러의 간격을 설계하였다. 제안된 방법에 의해 제작된 코팅 장치를 바탕으로 의료용 가이드 와이어의 테프론 코팅을 진행하였다. 본 연구에서는 가이드 와이어의 코팅 두께 목표를 원주방향으로 $10{\mu}m$ 이내로 제작될 수 있도록 설정하였고 광학현미경을 사용하여 그 결과를 검토하였다.

Fig. 1. Structure of core and guide wire

Fig. 2. Concept design for the proposed coating equipment

Fig. 3. Tension control unit

Fig. 4. Teflon coating equipment

Fig. 5. Heat treatment device

Fig. 6. Schematic diagram of axially moving wire

Fig. 7. Vibration according to time

Fig. 8. Maximum variation of axially moving wire

Fig. 9. Vibration properties

Fig. 10. Determine the design parameters

Fig. 11. Thickness of coated wire

Table 1. Estimated parameters for vibration