다중 재료 통합 및 정밀 조립에 중점을 두어 견고하면서도 유연함: 로봇 수술 겸자 조를 위한 다중 재료 복합 설계 및 미크론 수준 조립 철학

May 22, 2026

 

업적 공식 출시

로봇 수술 기구용 핵심 구성 요소의 고급 제조업체로서 우리는 다중 재료 복합 겸자 조 뒤에 있는 시스템 엔지니어링을 공식적으로 공개합니다. 단일 조 어셈블리 내에서 우리는 초고경도 작업 표면(예: 440C/초경합금), 고강도 및 인성 구조 기판(예: 17-4PH) 및 특수 기능 표면 코팅(예: 백금-팔라듐 귀금속)의 정밀한 마이크로 레벨 접착 및 통합 조립을 달성했습니다. 이는 조에 탁월한 기계적 특성을 부여할 뿐만 아니라단단한 외부와 견고한 내부, 재료 특성의 최적화된 조합을 통해 정밀한 조직 파악, 안정적인 지혈 및 최소 외상이라는 궁극적인 목표를 실현하여 로봇 수술 기구의 최종 실행 능력을 완전히 새로운 수준으로 향상시킵니다.

R&D 배경 및 주요 문제점

로봇 수술 겸자 턱은 로봇 팔의 "손끝" 역할을 하며, 그 성능이 수술 정밀도와 안전성을 직접적으로 결정합니다. 기존의 단일 재료 조는 양립할 수 없는 절충점에 직면해 있습니다. 예리한 절단과 내구성을 위해서는 초고경도(HRC 60 이상)가 필요하지만, 고경도 재료는 섬세한 해부 또는 예상치 못한 측면 하중 중에 깨지기 쉽고 부서지기 쉬운 경향이 있습니다. 굽힘 및 비틀림 신뢰성을 보장하려면 인성이 높은 재료가 필요하며, 이로 인해 선명도와 내마모성이 저하됩니다. 또한 양극 응고 기능을 위해 전극 재료는 우수한 전기 전도성, 아크 침식 저항 및 생체 적합성을 동시에 제공해야 합니다. 표준 316 스테인리스강이나 티타늄 합금은 모든 요구 사항을 동시에 최적으로 충족할 수 없습니다. 임상 실습에는 여러 재료의 장점을 통합한 지능형 복합 턱 솔루션이 필요합니다.

핵심 기술 혁신

우리의 핵심 혁신은 다음과 같습니다.체계적인 소재 설계 및 미세조립 기술:

  • 기능적 구역화 및 자재 매핑각 조를 여러 기능 영역(절단 파지 엣지 영역, 주력 베어링 구조 영역, 전기 응고 전극 영역, 회전 힌지 영역)으로 나누어 각 영역에 가장 적합한 재료를 일치시킵니다. 예를 들어, 특수 열처리를 통해 극한의 경도와 내마모성을 달성하기 위해 엣지 영역에 분말 야금 초경합금 또는 440C 고탄소 마텐자이트 스테인리스 스틸을 채택했습니다. 석출 경화 17‑4PH 스테인리스강을 주요 구조 영역에 사용하여 시효 처리를 통해 초고강도 및 우수한 인성을 확보합니다. 안정적이고 균일한 전류 전도와 접착 방지 성능을 보장하기 위해 백금-이리듐 합금 또는 특수 코팅을 전극 영역에 적용할 수 있습니다.
  • 정밀 마이크로 접합 기술서로 다른 재료를 안정적으로 접착하는 것이 가장 큰 과제입니다. 우리는 금속 간 접착을 위한 진공 브레이징 또는 레이저 미세 용접과 같은 최첨단 마이크로 접합 기술을 사용합니다. 열 입력을 정밀하게 제어하고 전용 브레이징 필러를 사용함으로써 열 영향 영역을 최소화하면서 모재에 가까운 접착 강도를 달성하고 고유한 재료 특성을 보존합니다. 정밀 인레이 또는 PVD(물리적 기상 증착) 기술은 단열재 또는 특수 기능 영역에 적용되어 지정된 영역에 기능성 코팅을 제작합니다.
  • 서브미크론 수준 조립 및 교정두 개의 조 반쪽을 결합 설치하는 것이 중요합니다. 단일 부품 정밀도(±0.01mm)뿐만 아니라 결합 정확도도 제어합니다. 매우 깨끗한 환경에서는 고배율 현미경과 미세 힘 센서를 사용하여 수동 페어링 및 초기 간격 교정이 수행됩니다. 이는 턱이 닫힐 때 기저 조직을 손상시키지 않고 섬세한 파지(예: 얇은 조직막 들어올리기)를 위한 물리적 기반인 - 끝에서 뿌리까지 균일하고 일관된 선 접촉 또는 미세 간격 접촉을 보장합니다.
  • 행동 메커니즘

핵심 작동 원리는역할 분담 및 시너지 성과 강화초경합금 또는 고경도 강철 절단 모서리는 "다이아몬드 치아"와 같은 기능을 하며, 일차 조직 접촉 인터페이스를 형성하여 날카롭고 오래 지속되는 절단력과 내마모성을 제공하여 수백 번의 개폐 주기 후에도 정밀한 파지 기능을 보장합니다. 고강도 및 인성 주요 구조는 "고성능 뼈대" 역할을 하며, 로봇 팔에서 손실이나 변형 없이 거대하고 정밀한 힘과 토크를 턱 끝으로 전달하는 동시에 복잡한 수술 부하를 견디어 소성 변형이나 피로를 방지합니다. 골절.최적화된 전극 재료와 코팅은 "지능형 피부" 역할을 합니다. 응고 모드에서는 집중적이고 균일한 전류가 조직 접촉 표면을 통과하여 효율적이고 제어 가능한 응고 효과를 생성하는 동시에 부착과 부식에 저항하여 조직이 찢어지는 것을 방지합니다. 다양한 재료의 완벽한 마이크로 스케일 통합으로 턱은 전체 성능이 단일 재료의 성능을 훨씬 능가하는 생체 공학적 기능성 어셈블리로 변합니다.

유효성 검증

기계적 테스트에 따르면 당사의 복합 절단 모서리는 시뮬레이션된 조직 절단에서 단일 재료 설계(예: 전체-17-4PH 조)보다 서비스 수명이 3배 이상 더 긴 것으로 나타났습니다. 굽힘 강도 테스트에 따르면 복합재 설계 조는 동일한 팁 변위에 도달하기 위해 더 큰 토크가 필요하며 이는 우수한 구조적 강성을 나타냅니다. 전기 응고 성능 테스트에서 특수 전극 재료를 사용하는 조는 표준 스테인레스 스틸 전극에 비해 조직 유착률을 70% 이상 줄여 응고 후 균일한 가피를 생성합니다. da Vinci 수술 시스템의 동물 실험에서는 복합 조를 사용한 섬세한 절개 중에 비표적 조직(예: 신경혈관 다발)에 대한 견인 손상이 현저히 감소한 것으로 나타났습니다. 외과의사 보고 더욱 명확하고 제어 가능한 촉각 피드백.

R&D 전략 및 철학

우리는 다음을 굳게 믿습니다.최고급 장비의 성능은 재료의 물리적 한계에 대한 깊은 이해와 창의적인 조합에서 비롯됩니다.우리의 R&D 전략은 기존의 "하나의 구성 요소, 하나의 재료" 사고방식을 깨고 체계적인 재료 공학을 수용합니다. 우리는 조를 소형 기계로 설계하여 각 하위 구성 요소에 대한 최적의 재료를 선택하고 최첨단 미세 제조 기술을 통해 원활하게 통합합니다. 우리는 값비싼 재료가 아니라 특정 기능에 대한 재료 조합의 극한 성능과 신뢰성을 추구합니다.

미래 전망

앞으로 우리는 더 많은 최첨단 재료 통합 솔루션을 탐구할 것입니다. 연구 방향에는 가장자리에서 본체까지 원활한 경도 전환을 달성하기 위해 경사 경도 및 모듈러스를 갖춘 3D 프린팅 금속 복합 재료 개발이 포함됩니다. 쥐는 힘, 조직 온도 및 전기 임피던스에 대한 실시간 피드백을 위해 턱 표면에 소형의 유연한 센서 배열이 통합된 "지능형 피부"를 설계합니다. 장치 제거가 필요 없는 특정 내시경 시술을 위한 생분해성 임시 턱 팁을 조사합니다. 우리의 목표는 수동 실행 터미널에서 감지, 진단 및 심지어 국소 치료 기능까지 갖춘 지능형 수술 마이크로시스템으로 로봇 수술 겸자 턱을 발전시키는 것입니다.

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