Visão geral da moldagem por injeção médica:moldagem por injeção de plástico para a indústria de dispositivos médicos

Uma maneira de produzir componentes de grau médico duráveis ​​e confiáveis ​​que atendem aos padrões da FDA é através da moldagem por injeção médica. O processo é hoje o procedimento de referência para a fabricação de equipamentos médicos de última geração, pois oferece inúmeras vantagens.

Pense nas melhores instalações de laboratório e dispositivos médicos, feitos com acabamento de primeira qualidade, e é sem dúvida através do processo de moldagem de plástico médico. Uma coisa boa sobre o procedimento é que ele é econômico e oferece precisão e consistência excepcionais. Além disso, é útil quando o volume de produções é alto e exige um nível de construção de obra-prima.

Com o nível de resultados desse processo, não é surpresa que ele sirva como processo de aprovação de desenvolvimento de protótipo médico para o FDA. Aqui, explicamos o que esse processo de moldagem por injeção médica envolve e seu papel na indústria médica.

Vantagens da moldagem por injeção de plástico para peças médicas

O processo de moldagem por injeção médica supera procedimentos de produção semelhantes na indústria. Com sua operação suave e perfeita, existem inúmeras vantagens que o processo oferece, e elas incluem, mas não se limitam a:

Uma ampla variedade de opções de materiais

O procedimento de moldagem por injeção oferece a mais ampla gama de opções para a escolha de materiais. Embora a moldagem por injeção médica reduza o escopo dos materiais de moldagem por injeção, ainda existem muitos materiais adequados para a fabricação de componentes de grau médico. Abordaremos isso mais nas partes posteriores deste guia.

Eficiência de custo

A forma como o processo de injeção de plástico médico é configurado ajuda a reduzir custos desnecessários de moldagem por injeção – entregas de produção em massa e fabricação de alto volume ajudam a maximizar o processo. Assim, sempre que há um volume extraordinário de peças de injeção médica sendo produzidas, o processo de moldagem por injeção pode reduzir o custo por peça.

Durabilidade

Um fato conhecido sobre os plásticos usados ​​na moldagem por injeção é que eles são extremamente duráveis. Esses materiais fornecem resistência e resistência a ambientes e usos adversos. Portanto, os produtos deste processo podem suportar confortavelmente calor, força bruta e vibração sem qualquer incidência de rachaduras ou quebras. Além disso, ao serem esterilizados em autoclaves, não cedem ao calor.

Precisão excepcional

No processo de injeção de plástico para a indústria de dispositivos médicos, é imprescindível uma precisão excepcional. Devido à estreita margem de tolerância, cada contagem de polegada, milímetro ou centímetro pode influenciar todo o desenvolvimento da moldagem. Além disso, é essencial usar instalações de moldagem por injeção qualificadas para obter essa precisão de alto nível.

Resistência a contaminantes

Os materiais utilizados neste processo produtivo resistem facilmente à invasão de contaminantes. Além disso, eles não precisam de muita esterilização para ficarem livres de germes. Devido a esse fator, o material atende facilmente aos padrões da FDA e outros requisitos estipulados.

Aplicação de moldagem por injeção de plástico na indústria de dispositivos médicos

A aplicação da injeção de moldagem de plástico na indústria de dispositivos médicos é diversificada. Os fornecedores médicos optam por esse processo, pois os produtos atingem facilmente os padrões estipulados de qualidade e segurança. Além disso, a moldagem por injeção de plástico para dispositivos médicos é útil em áreas como:

• Equipamento para Raio-X Dentário
• Ortopedia
• Componentes e equipamentos para entrega de medicamentos
• Suprimentos de laboratório, como tubos de ensaio, béqueres e outros recipientes
• Equipamento de preparação para cirurgia e implementos cirúrgicos
• Carcaças, invólucros e gabinetes para equipamentos médicos e de laboratório

Os materiais usados ​​em peças de injeção médica

O processo de moldagem por injeção médica utiliza uma vasta gama de opções de materiais para a fabricação de peças médicas e farmacêuticas. Existem vários materiais de moldagem por injeção de plástico usados ​​que conferem alta eficiência ao processo. Alguns deles são:

• Polipropileno (PP): Este é um dos plásticos mais utilizados na indústria, graças à sua robustez e durabilidade. O polipropileno contém fortes ligações químicas que tornam o material melhor na fabricação de dispositivos médicos, como béqueres e tubos de ensaio.

• Polietileno (PE) :Este material é o principal componente da indústria termoplástica. É composto por inúmeras peças mecânicas industriais e comerciais com vários níveis de rigidez. Ele vem em muitas variações com diferentes níveis de durabilidade, alguns dos quais são LDPE

• Poliestireno (PS): Este é um plástico robusto que quase não tem elasticidade. Não é flexível e apresenta um alto nível de resistência ao impacto e usinabilidade. Usado principalmente em superfícies facilmente personalizáveis, vem com boa estabilidade dimensional e funciona muito bem na estética.

• Polieteretercetona (PEEK): É um termoplástico conhecido por seu alto desempenho e excelentes propriedades mecânicas. Ele vem com alta resistência ao desgaste, radiação, rastreamento e degradação térmica.

• Silicone: Este é um material obrigatório quando a flexibilidade é uma das principais necessidades em componentes de dispositivos médicos. Sua capacidade de tornar as peças altamente duráveis ​​e biocompatíveis é inigualável na indústria. Também é acessível e reduz custos em produções de alto volume.

Considerações ao selecionar materiais para moldagem de plástico médico

O processo de moldagem por injeção de plástico para dispositivos médicos é crítico, com alta probabilidade de falha. Assim, existem alguns fatores que devem ser considerados antes e durante o projeto, planejamento e procedimento operacional. Eles incluem:

Requisitos da FDA

Para a fabricação de componentes médicos, os requisitos da FDA são os padrões a serem observados em todos os processos. Os regulamentos de esterilidade e limpeza são rigorosos e exigem estrita observância. Em todas as etapas das produções, garantir que todos os insumos atendam ou superem os padrões estabelecidos. Para aprovação de grau médico, a fábrica deve passar pelos padrões nos componentes e no processo de produção.

Suporta processos de esterilização

Uma necessidade mínima de produtos médicos, mas é importante. Todos os equipamentos ou instalações do alojamento, ou partes do dispositivo que entram em contato com o corpo humano, devem ser resistentes a contaminantes. Eles também devem passar por processos de esterilização sem danos.

Ambiente Operacional

A capacidade de resistir a condições adversas é uma consideração crucial para materiais de moldagem de plástico. Eles devem ser confiáveis ​​e duráveis ​​quando submetidos a calor, corrosivos, líquidos, vibrações e outros movimentos do corpo humano. A maioria dos plásticos utilizados neste processo saem tops neste requisito.

Durabilidade e resistência

Não deve haver plásticos quebráveis ​​nos dispositivos de fabricação para evitar ou minimizar os riscos biológicos na área médica. Assim, cada material selecionado deve ter um índice de durabilidade satisfatório antes de ser colocado em uso. Mais ainda, eles devem ser capazes de exibir um alto nível de resistência à tração.

Uso geral

Sempre considere a área de uso do material antes da seleção. Por exemplo, materiais de uso único como seringas, agulhas, tubos e conectores devem ser transparentes, flexíveis e fáceis de esterilizar. Da mesma forma, as peças de injeção cirúrgica devem ser leves e ergonômicas.

Tipos comuns de técnicas de moldagem por injeção usadas para fabricar dispositivos médicos

Os fabricantes que prestam serviços de moldagem por injeção usam diferentes técnicas de moldagem de plástico para produzir peças de grau médico. Mas aqui, veremos os 4 tipos comuns, que incluem:

• Moldagem de parede fina
• Moldagem por injeção assistida por gás
• Moldagem por injeção de metal
• Moldagem por injeção de silicone líquido

Moldagem de parede fina

Na moldagem por injeção de plástico para a indústria de dispositivos médicos, a moldagem de paredes finas é um dos processos mais comuns. É para produzir ferramentas ou efeitos que envolvem tanto a função quanto o conforto do paciente. As paredes das peças de injeção do dispositivo médico são muito mais finas em relação às peças completas. As paredes são geralmente mais finas que 1 mm.

Equipamentos fabricados dessa maneira têm uma alta exigência de seu material. Enquanto as paredes são finas, o dispositivo ou ferramenta mantém sua integridade e durabilidade até certo ponto. Como resultado desses requisitos, seus materiais de base tendem a ser plásticos (especialmente LCP ou Polipropileno, ou mesmo nylon).

Os materiais utilizados na produção são muito dependentes do objeto que está sendo feito. Esses moldes (protótipos) passam por extensas rodadas de testes para garantir sua usabilidade.

Os dispositivos produzidos com este tipo de moldagem por injeção incluem dispositivos vestíveis, ferramentas cirúrgicas e ferramentas de ablação por cateter.

Moldagem por injeção assistida por gás

Este é um tipo de moldagem mais complicado. Ao realizar moldagens regulares, as partes mais grossas tendem a secar ou solidificar mais lentamente do que as paredes mais finas. A razão é que não há pressão suficiente para embalar a resina adequadamente e torná-la uniforme.

Como resultado, a resina acaba parecendo deformada, feia e estruturalmente mais fraca do que deveria devido às marcas da pia. A moldagem por injeção assistida por gás é a solução para este problema de fabricação de peças médicas de moldagem por injeção de plástico.

O processo envolve a passagem de gás através dos canais embutidos no molde. O gás (gás nitrogênio) passa pelo meio dessas seções mais espessas. Além disso, isso cria a pressão necessária para pressionar a resina firmemente contra o molde, criando uma peça lisa e estruturalmente sólida com zero marcas de afundamento.

O método de moldagem por injeção assistida por gás não é adequado para criar ferramentas com cantos vivos em seu design, porque a pressão do gás diminuirá se não fluir em linha reta. No entanto, este tipo é mais adequado para a produção de peças complexas.

Moldagem por injeção de metal

O uso do metal na fabricação de dispositivos médicos é uma técnica que não podemos negligenciar. A razão é que os equipamentos de metal desempenham um papel significativo quando precisam de equipamentos com alta densidade, tamanho pequeno e capacidade de manobra. Isso não diminui os inúmeros usos e vantagens da impressão 3D tradicional, moldagem de plástico médico ou moldagem assistida por gás.

Geralmente, a tecnologia de atomização cria uma mistura de pó dos metais desejados. Este pó é transformado em pellet (matéria-prima), que inclui um aglutinante que facilita a moldagem.

Após a injeção vem a remoção do agente ligante por diversos meios, incluindo solvente, processo catalítico, fornos térmicos, ou mesmo uma combinação desses métodos. Isso deixa para trás peças de injeção com uma densidade de 100% no final.

Moldagem por injeção de silicone líquido

Alguns dispositivos médicos, como tubos e máscaras respiratórias, são bastante difíceis de manter higiênicos. Assim, a moldagem por injeção de silicone líquido é geralmente a mais indicada na produção de equipamentos como esses.

Os requisitos rigorosos deste processo exigem um ambiente higiênico para a produção. Esse ambiente garante que nenhum ar ambiente, poeira ou umidade se acomodem no molde ou na mistura enquanto ele endurece. A substância semelhante à borracha produzida através deste processo é altamente resistente a produtos químicos.

O silicone não reage com o tecido biológico, tornando-o ainda mais adequado para implantá-lo com segurança. No entanto, este processo de moldagem por injeção requer muitas etapas. Isso também depende das propriedades esperadas do produto de silicone resultante.

Conclusão

O processo inovador de moldagem por injeção médica é uma invenção inovadora que varreu a indústria. A fabricação de peças de injeção médica não apenas atende aos padrões estabelecidos da indústria, mas também facilita o processo de uso. Este artigo explicou alguns dos rudimentos do processo e outros detalhes importantes.

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Perguntas frequentes

O que é moldagem por injeção médica?
A moldagem por injeção médica é um método mais barato e eficiente de fazer peças médicas e farmacêuticas, incluindo dispositivos médicos, ferramentas de laboratório, equipamentos e instrumentos de teste. As peças médicas feitas a partir deste método atingem um alto nível de precisão, qualidade e exatidão.
O que são plásticos de grau médico?
Materiais plásticos de grau médico são simplesmente plásticos projetados para criar produtos médicos. Também é adequado para a fabricação de diagnósticos Vitro e produtos de embalagem primária. Esses produtos ajudam a preservar e conter medicamentos para evitar a contaminação em produtos farmacêuticos.
Como o plástico é usado na área médica?
Os plásticos têm uma ampla gama de uso na área médica. Eles são quase indispensáveis ​​na criação de peças e ferramentas médicas de moldagem por injeção de plástico, como seringas, luvas cirúrgicas, tubos IV, cateteres etc. Esses produtos são para uso único, eliminando a necessidade de esterilização e reduzindo a propagação de doenças altamente contagiosas ou virulentas doenças.