Characterization and redesign of rubber-to-metal molded vascular clamp inserts

Abstract

This work is a first step into the characterization of the rubber-to-metal bonded components in vascular clamp applications. Using ASTM standards, test methods were modified, developed, and implemented to perform characterization studies on Fogarty-Hydragrip clamp inserts and provide a baseline for a redesigned product. Adhesive strength and coefficient of friction were the two main parameters studied in this work, with supporting testing done for clamping strength and traction force. The redesign consisted of surface-treated adherends to promote adhesion and different LSR polymers tested against a baseline of the current in-use clamp inserts manufactured with a chemical adhesive to evaluate performance of the product. It was confirmed that a redesigned adherend with mechanical interlocking had significantly higher adhesive strength, and the static and dynamic responses of the clamp inserts was characterized. Influence of lubricants in the clamp’s operation and the studied parameters was also investigated.

Esta investigación es un primer paso hacia la caracterización de la unión adhesiva de una pieza moldeada compuesta de goma y metal utilizada en una aplicación médica de pinzas vascular. Usando estándares ASTM, se desarrollaron, modificaron, e implementaron metodologías para realizar estudios de caracterización en los injertos atraumáticos Fogarty-Hydragrip y establecer una base para un producto rediseñado. La fuerza de adhesión y coeficiente de fricción fueron los dos parámetros principales que se analizaron, con pruebas en fuerza de compresión y fuerza de tracción como parámetros de apoyo. El producto rediseñado consistió en la costilla de metal con tratamiento de superficie para promover adhesión y diferentes polímeros LSR probados contra la base del producto actual manufacturado con adhesivo químico para evaluar su desempeño. Se confirmó que un injerto rediseñado con enclavamiento mecánico obtuvo resultados significativamente más altos en fuerza de adhesión, y se logró una caracterización de las respuestas estáticas y dinámicas de los injertos. También se estudió la influencia de lubricanteos en el desempeño del producto y los parámetros estudiados.