Stampaggio ad iniezione complesso: cosa devi sapere

20 marzo 2018 Di Chris Newmarker

Con un'attenta pianificazione, lo stampaggio a iniezione complesso può ridurre i costi, ottimizzare la funzionalità e migliorare l'estetica dei dispositivi medici.

Ken Glassen, Kaysun Corp.

Un robot preleva inserti metallici filettati e distanziali metallici che verranno posizionati nelle attrezzature dello stampo ad iniezione. Successivamente verrà modellata la plastica sui vari inserti. [Immagine gentilmente concessa da Kaysun]

Man mano che la progettazione dei dispositivi medici si evolve per fornire risultati sanitari sempre migliori, i produttori stanno collaborando con stampatori a iniezione complessi con servizio completo ed esperienza per ottenere la maggiore libertà di progettazione e l'efficienza dei processi necessari per tenere il passo con i progressi dei dispositivi medici. Questa partnership rappresenta un costante valore aggiunto, dalla progettazione di parti e attrezzature fino alla selezione dei materiali e al controllo del processo, consentendo a molti OEM del settore medico di affrontare i problemi prima che raggiungano la produzione o i profitti.

Lo stampaggio a iniezione offre agli OEM del settore medicale la libertà di integrare materiali disparati, da polimeri diversi a lenti, filettature di elementi di fissaggio, componenti metallici e altri materiali non plastici, per facilitare l'assemblaggio, ottimizzare la funzionalità e aumentare la durata.

La decisione di utilizzare uno stampaggio a iniezione complesso è comunemente guidata da diversi fattori, tra cui:

Molte delle decisioni cruciali coinvolte nello stampaggio a iniezione complesso dovrebbero essere prese il prima possibile nella fase di progettazione e con il contributo dello stampatore. In questa fase, gli aggiustamenti hanno un effetto ridotto sul costo totale e sulla tempistica del prodotto. Quando gli ingegneri sono attenti alla progettazione dei componenti medici, alla funzionalità degli strumenti e ai materiali fin dall'inizio del progetto, possono generalmente prevenire passi falsi in tre aree chiave:

Lo sviluppo degli utensili è il cuore del processo di stampaggio a iniezione, la fase da cui scaturisce tutto il resto. Il successo finale del pezzo inizia nel momento in cui il team di ingegneri seleziona il metallo da cui viene realizzato uno strumento, in base a determinati criteri di processo, tra cui:

Idealmente, la scelta dei materiali per la parte stampata a iniezione è una collaborazione tra l'ingegnere della plastica e l'OEM per definire chiaramente i requisiti del progetto e raggiungere una comprensione reciproca di cinque fattori determinanti:

A causa della natura unica degli ambienti medici, non è raro che le applicazioni mediche abbiano considerazioni aggiuntive che influiscono sulla selezione dei materiali, come ad esempio:

Le resine ad alta temperatura necessarie per resistere all'autoclavaggio, come il polisulfone (PSU), hanno una propria serie di considerazioni sul processo. Questi materiali sono più difficili – e quindi più costosi – da lavorare, principalmente a causa dei loro punti di fusione più elevati, il che complica tutto, dalla conformità alla sicurezza al processo di stampaggio.

Ad esempio, l'alimentatore ha un punto di fusione di 700°F, contro i 500°F e i 550°F delle resine tipiche. Queste richieste più elevate significano rischi più elevati sia per la sicurezza che per la deviazione. Poiché l'utensile stesso può raggiungere i 325° F (rispetto ai 180° F di uno strumento riscaldato ad acqua), è soggetto a livelli più elevati di espansione termica, che aggiungono complessità al processo complessivo di progettazione dell'utensile.

Lo stampaggio a iniezione complesso può fornire a un produttore di dispositivi e apparecchiature mediche una differenziazione competitiva nel settore medico progressista. Inoltre, la scelta di lavorare con uno stampatore esperto e a servizio completo offre agli OEM maggiore libertà di progettazione ed efficienza dei processi che si traducono in parti e dispositivi di alta qualità che funzionano con efficienza ottimale e a costi di produzione totali inferiori.

Ken Glassen è vicepresidente dell'ingegneria presso Kaysun Corp. (Manitowoc, Wisconsin), un fornitore di servizi di ingegneria e stampaggio a iniezione personalizzati. Glassen condivide e applica la sua esperienza tecnica nell'ingegneria delle materie plastiche per aiutare gli OEM in una varietà di settori, tra cui quello medico, automobilistico e della difesa, a sviluppare soluzioni complesse di stampaggio a iniezione.

Le opinioni espresse in questo post del blog sono esclusivamente dell'autore e non riflettono necessariamente quelle di MedicalDesignandOutsourcing.com o dei suoi dipendenti.