Fabricação de precisão:a jornada de uma loja na fabricação de peças de equipamentos médicos

O que é preciso para fazer peças para fabricação de precisão? Como é ser um pequeno fabricante de peças médicas? Exploramos as oportunidades com uma nova perspectiva de uma empresa com sede em Michigan que faz isso hoje:Rocket Machining &Design.

A fabricação de precisão é um grande negócio, especialmente na fabricação médica. Nos EUA, o mercado deve atingir US$ 173 bilhões em 2019, de acordo com a empresa de consultoria de dispositivos médicos Emergo. As oficinas de pequeno e médio porte que procuram novos mercados podem encontrar uma boa opção no lucrativo mercado de suprimentos e dispositivos médicos. Mas com a oportunidade, há desafios nos tipos de equipamentos e habilidades necessários para competir por empregos na fabricação dessas peças pequenas e complexas.

Um exemplo de entrada bem-sucedida na fabricação de peças médicas de precisão é a Rocket Machining &Design, que abriu suas portas em 17 de dezembro de 2017 e concluiu sua primeira peça em 31 de janeiro de 2018.

Localizada em Springfield, Michigan, a Rocket Machining &Design não fica longe de Kalamazoo, sede da gigante de dispositivos médicos Stryker (veja a barra lateral). Embora a Rocket tenha começado em outros tipos de trabalho de usinagem, incluindo automotivo, energia e fluidos, a empresa logo foi apresentada à Stryker por meio de seu representante MSC.

“Tem sido um ótimo relacionamento e, recentemente, crescemos e assumimos muito mais o trabalho da Stryker”, diz Duane Spurling Jr., sócio-gerente da Rocket Machining.

Muitas das peças que a Rocket Machining &Design está fabricando são componentes e protótipos para instrumentos cirúrgicos.

Os tipos de máquinas necessárias para a fabricação de peças médicas

Para o seu trabalho médico, a Rocket utiliza máquinas CNC da Haas, incluindo uma TL-1 e uma ST-30, bem como moinhos Haas e uma retificadora de superfície.

“Atualmente, estamos virando as peças médicas e depois colocando-as na fábrica, ou vice-versa, o que tem sido meio difícil”, diz Spurling.

“Agora que estamos vendo mais dessas peças chegarem, sabemos que é importante para nós obter uma máquina que seja feita em uma única produção, então estamos realmente no processo de compra de um torno de ferramentas vivas, talvez um Haas ST que pode lidar com barras de até 20 mm de largura”, diz ele.

Precisa conhecer as técnicas preferidas para trabalhar com titânio de grau médico, cromo cobalto e liga de aço inoxidável à base de níquel? Leia “8 táticas obrigatórias para usinagem médica de precisão.”

Ferramentas e materiais típicos necessários para a fabricação de peças médicas

A Rocket Machining &Design usa principalmente ferramentas de corte e torneamento Walter - e tem sido um processo de aprendizado.

“Tivemos que trabalhar na identificação das pastilhas de metal duro corretas, resolvendo problemas com a descarga e tentando encontrar o raio de ponta correto”, diz Spurling. “Quando você está usinando peças tão pequenas, é importante conseguir obter as coisas que queremos da ferramenta.”

Para a maioria de seus protótipos médicos, o Rocket usa aço inoxidável A2 e 17-4, embora também tenham usado barras de aço 303, 304, 4140 e aço inoxidável 440 algumas vezes.

“Alguns de nossos [materiais] inoxidáveis ​​foram pré-endurecidos desde o início, então teremos que transformar as coisas”, diz Spurling. “É muito crucial ser capaz de transformar esses materiais e ter o metal duro correto, porque consumirá ferramentas muito rapidamente.”

A importância das ferramentas de microcorte para peças de equipamentos médicos

As peças de dispositivos médicos requerem as ferramentas certas para trabalhos pequenos e detalhados. Para isso, a empresa utiliza uma variedade de ferramentas de microusinagem da Horn.

“Para esses dispositivos, reduzimos para diâmetros de 0,0005 ou 0,0006, pequenas larguras de ranhuras que são basicamente 0,0001 ou 0,00015 e passos de rosca extremamente finos, atingindo aço inoxidável 440 e 17-4 Ph”, diz ele.

“Tocar essas peças, especialmente em um torno, tem sido muito difícil, então quando alguém quer esse tipo de passo fino, ter o ferramental certo é fundamental”, diz ele.

Prototipagem de Instrumentação Médica

Apesar de sua existência jovem, o Rocket já trabalhou em alguns protótipos para novos projetos de instrumentação médica.

“Esses protótipos podem estar em qualquer lugar, desde componentes internos para motores elétricos que vão para as pistolas Stryker, até suportes e componentes de montagem médica”, diz Spurling.

“Temos que fazer parte do desenvolvimento de um dos novos motores Stryker e acredito que não houve um novo nos últimos 15 anos”, diz Spurling. “Então, estamos meio que na frente de ver o que está por vir.”

Fazendo os ajustes certos para o controle de qualidade

A Rocket Machining está trabalhando para obter a certificação de gestão de qualidade ISO 9001:2015, bem como a certificação de inspeção para seu laboratório, que já possui controles de poeira, temperatura e umidade.

“Um de nossos processos de controle de qualidade está em processo, a inspeção da primeira peça, então a primeira peça a sair será completamente revisada e assinada por nosso gerente de produção ou líder do primeiro turno”, diz Spurling.

Para garantir o controle de qualidade, a empresa transformará várias peças em tamanhos diferentes para acomodar as alterações nas especificações devido ao pós-processamento e as enviará para qualquer tipo de tratamento térmico ou revestimento.

“Levamos em conta a possível expansão do material que vai ser tratado termicamente, principalmente para o A2, porque às vezes a tolerância pode não ser atendida inicialmente, mas vamos supor para o crescimento”, diz. “Além disso, se uma espessura de revestimento for especificada em quatro mícrons, faremos a peça quatro mícrons abaixo do tamanho, e a empresa de revestimento é responsável por atender a esse requisito.”

Um futuro na fabricação de peças médicas

Neste ponto, Rocket faz apenas alguns pedaços de cada parte. Mas, embora a empresa seja jovem, Spurling vê uma grande oportunidade de lucratividade com a fabricação de peças médicas.

“Sabemos que precisamos dar mais passos e estamos no processo de obter mais certificações para poder eventualmente fazer trabalhos de produção para a Stryker”, diz ele. “Temos muito orgulho de nossa área de usinagem, e a forma como conduzimos nossos negócios é muito limpa, precisa e ordenada – e isso foi uma das coisas que nos colocou na Stryker e na indústria médica.”

Spurling tem conselhos para lojas que desejam entrar no mercado de dispositivos médicos.

“Quando você está cotando e tentando produzir essas peças, uma das coisas que você tem que levar em conta é o nível de dificuldade que vem com elas, mas com isso também vem a oportunidade de ganhar muito mais dinheiro”, diz ele .

Como você faz o controle de qualidade de peças médicas sem ter sua certificação ISO? Participe da conversa no fórum de metalurgia. [registro obrigatório]