La carrellata sulla produzione ad immersione per dispositivi medici

1 giugno 2023 By MDO Contributors Network Lascia un commento

Di Dan Sanchez, Trelleborg Healthcare & Medical

Lame chirurgiche rivestite per immersione [Foto per gentile concessione di Trelleborg]

Questi metodi possono contribuire al successo di un progetto di dispositivo medico se specificati correttamente per un'applicazione. I produttori di componenti e a contratto che comprendono le esigenze dei clienti e allineano ad esse le proprie capacità produttive otterranno il massimo successo con queste tecniche di immersione.

Lo stampaggio per immersione prevede l'immersione di un mandrino, o di una forma geometrica, nel silicone. Il silicone poi polimerizza fino a diventare un solido prima che il mandrino e il guscio di silicone vengano separati. Il mandrino viene riutilizzato per il lotto successivo e il guscio in silicone viene utilizzato in un dispositivo medico finito.

Le applicazioni includono palloncini, sacchetti di sfiato, coperture per sonde, espansori tissutali e coperture per siringhe.

Gusci di protesi mammarie modellate per immersione [Foto per gentile concessione di Trelleborg]

Molte variabili possono essere controllate durante lo stampaggio per immersione, incluso il numero di rivestimenti per immersione, il riscaldamento e il movimento del mandrino, lo spessore del componente e le proprietà meccaniche, a seconda della scelta del materiale. Concentrandosi su questi fattori, i produttori possono creare una soluzione ingegnerizzata per soddisfare le esigenze specifiche del cliente.

Lo stampaggio per immersione offre un'eccellente flessibilità poiché consente un'ampia varietà di forme, dimensioni e spessori delle pareti. Inoltre, consente la prototipazione rapida di mandrini e prototipi con tempi di consegna brevi. Il processo di prototipazione è conveniente grazie a una configurazione relativamente semplice.

Raggiungere tolleranze strette può essere difficile con lo stampaggio per immersione. Anche se gli spessori variabili delle pareti offrono flessibilità, i gusci stampati per immersione a pareti sottili rendono complicato garantire misurazioni accurate, soprattutto quando si separa il guscio dal mandrino.

I progetti per lo stampaggio per immersione devono considerare come il guscio verrà rimosso dal mandrino senza strapparlo o distorcerlo e come il guscio cavo verrà tagliato o ricoperto nei processi secondari.

Infine, anche se lo stampaggio per immersione può essere rapidamente prototipato, può essere relativamente dispendioso in termini di tempo e denaro rispetto ad altri processi di produzione, quindi è meglio utilizzarlo quando i vantaggi superano gli eventuali svantaggi.

Il rivestimento a immersione prevede l'immersione del substrato di un componente in un silicone liquido, che aderisce al substrato durante la polimerizzazione.

Per illustrare ciò, si consideri il processo di rivestimento per immersione di un bisturi con elettrodo metallico utilizzato per l'elettrochirurgia. Il silicone agisce come un rivestimento antiaderente e la sua flessibilità consente al chirurgo di manipolare l'elettrodo nella forma preferita. La biocompatibilità del silicone è fondamentale per la sicurezza del paziente in questa procedura invasiva. Altri rivestimenti fluorurati sono stati utilizzati sui bisturi elettrochirurgici, ma tali rivestimenti sono superati dal silicone perché non sono flessibili e hanno scarsa biocompatibilità.

Il rivestimento a immersione richiede solitamente un legame adesivo tra il rivestimento e il substrato, che deve essere completamente pulito. La selezione del materiale del rivestimento gioca un ruolo importante nell'adesione. Ad esempio, alcuni siliconi possono essere formulati per legarsi a substrati specifici mentre altri potrebbero richiedere una migliore adesione attraverso la preparazione della superficie del substrato. Le dispersioni di silicone sono generalmente a base di solvente, quindi spesso è necessaria una fase di evaporazione del solvente prima che un componente venga polimerizzato in un forno.

Dopo il raffreddamento, è possibile eseguire diverse operazioni secondarie sulla parte immersa per renderla pronta per il dispositivo finito. Ad esempio, i bisturi per elettrodi potrebbero ricevere uno strato aggiuntivo per l'isolamento elettrico sulla parte non immersa. Inoltre, un partner di produzione a contratto può kit, confezionare o assemblare parti rivestite per immersione secondo le specifiche del cliente.

L'applicazione del rivestimento per immersione offre numerosi vantaggi. Ad esempio, se applicato ai bisturi elettrochirurgici, riduce l'adesione e l'accumulo di tessuto carbonizzato, facilitando la pulizia. Ciò porta ad una ridotta frequenza di sostituzione della lama e a tempi chirurgici più brevi. Il rivestimento a immersione svolge inoltre un ruolo significativo nel migliorare il comfort del paziente riducendo al minimo l'attrito e il dolore durante le procedure che utilizzano aghi ipodermici e bisturi.