Medische-graaf materialen: Innovatie drijven in COVID-19 apparaatontwikkeling

The public health crisis brought on by the COVID-19 virus adds to the urgency of those designers and engineers who work on medical device and medtech product development.

A key piece in medical product design is navigating the stunning range of available materials to use and determining which ones work best for medical devices and other health care products and components, especially those products and applications now being produced to combat the pandemic (see sidebar). Usually, having lots of choices is a good thing. The more options the better. But, more choices can mean more complications and a more complex—and slower—decision-making process.

To help accelerate that process, here's a look at medical-grade materials that are best suited for medical devices and other medtech components.

Medische-graaf kunststoffen en metalen voor onderdelen en producten

Bij Protolabs versnellen digitale productieprocessen zoals prototypen en laagvolume productie—een ideaal recept voor medische productontwikkeling.

Materiaalselectie valt aan de voorkant van het ontwerp-voor-productieproces en u vindt genoeg keuzes voor medische-graaf materialen, inclusief hoge-temperatuur kunststoffen, medische-graaf siliconenrubber, 3D-geprinte micro-resolutie materiaal, eindgebruik metalen, en andere commodity materialen geschikt voor laagvolume productie.

Dus welke materialen werken het beste voor medische toepassingen?

Medische-graaf kunststoffen. Hoge-temp kunststoffen zoals PEEK en PEI (Ultem) bieden hoge-temperatuurbestendigheid, creep-weerstand, en zijn geschikt voor toepassingen die sterilisatie vereisen. Bijvoorbeeld, onderdelen voor een medisch apparaat moeten mogelijk de extreme hoge hitte van een autoklaaf of harde chemische sterilisatie tussen gebruik tolereren.

Medische-graaf silicone. Dow Corning's QP1-250, bijvoorbeeld, heeft uitstekende thermische, chemische, en elektrische weerstand en biocompatibiliteitseigenschappen. Het kan meestal gebruikt worden in toepassingen die huidcontact vereisen.

Carbon RPU en FPU. Carbon DLS gebruikt rigide en semi-rigide polyurethaan materialen om 3D functionele onderdelen te printen ideaal voor late-fase prototypen of eindgebruiksapparaten.

Micro-resolutie. MicroFine™ (groen en grijs) is een exclusief Protolabs materiaal. Print complexe 3D-geprinte onderdelen, zoals precisie-instrumentatie en diagnostische componenten, met micro-gegroeide kenmerken zo klein als 0,0025 inch.

Transparantie. 3D-printmaterialen zoals ABS-achtig Translucent/Helder (WaterShed XC 11122) en PC-achtig Translucent/Helder (Accura 60) kunnen afgewerkt worden om functionele helderheid te tonen in microfluïdische onderdelen en transparante componenten zoals lenzen en behuizingen, die gebruikt worden in een verscheidenheid aan medische toepassingen.

Medische-graaf metalen en legeringen. Tussen gefreesde en 3D-geprinte metalen en legeringen, plus bladmetaal, zijn er meer dan 20 metaalmateriaalopties beschikbaar voor medische componenten, instrumentatie, en andere toepassingen. Metaallegeringen zoals Inconel (een nikkel-chroom superlegering) kunnen gebruikt worden in het 3D-printproces direct metaal lasersinteren (DMLS), en hebben eigenschappen zoals hoge sterkte en temperatuurbestendigheid terwijl diverse roestvrije staal materialen corrosieweerstand en sterkte meebrengen. Titanium is lichtgewicht en temperatuur- en corrosieweerstand, en kan ook gebruikt worden met DMLS om volledig functionele, 3D-geprinte medische componenten te produceren.

Voor meer details, raadpleeg onze Materialen Vergelijkingsgids.

Een woord over medisch apparaat testen

In de streng gereguleerde wereld van geneeskunde en medische producten, is materiaaloverweging ook belangrijk omdat ontwerpers en ingenieurs hun producten door rigoureuze testen moeten laten gaan, van de ontwikkelingsfase door commercialisatie. Volgens, die gekozen materialen moeten deze cruciale beoordelingen doorstaan. NAMSA en Toxikon zijn twee gerenommeerde bronnen die medische apparaatbedrijven gebruiken voor testen.

Uiteindelijk heeft het werk van medtech-ontwerpers en ingenieurs dezer dagen—waaronder het toepassen van de juiste medische-graaf materialen—een groter gevoel van urgentie gekregen als de industrie werkt om nieuwe ideeën en innovaties te deployen om de COVID-19 pandemie te bestrijden.