Materialen van medische kwaliteit spelen een cruciale rol bij productontwikkeling en strijd tegen COVID-19
Metalen en legeringen kunnen geschikt zijn voor medische toepassingen, inclusief die geproduceerd door Protolabs' 3D-printproces direct metaallaser sinteren (DMLS). De volksgezondheidscrisis veroorzaakt door het COVID-19-virus draagt bij aan de urgentie van de ontwerpers en ingenieurs die werken aan de ontwikkeling van medische hulpmiddelen en medtech-producten.
Een belangrijk onderdeel bij het ontwerpen van medische producten is het navigeren door de verbluffende reeks beschikbare materialen om te gebruiken en te bepalen welke het beste werken voor medische apparaten en andere producten en componenten voor de gezondheidszorg, met name die producten en toepassingen die nu worden geproduceerd om de pandemie te bestrijden (zie zijbalk) . Meestal is het hebben van veel keuzes een goede zaak. Hoe meer opties hoe beter. Maar meer keuzes kunnen meer complicaties en een complexer - en langzamer - besluitvormingsproces betekenen.
Om dat proces te versnellen, volgt hier een overzicht van materialen van medische kwaliteit die het meest geschikt zijn voor medische apparaten en andere medtech-componenten.
Siliconen van medische kwaliteit kunnen worden gebruikt voor toepassingen in de gezondheidszorg, zoals dit beademingsmasker. Kunststoffen en metalen van medische kwaliteit voor onderdelen en producten
Bij Protolabs versnelt digitale productie processen zoals prototyping en productie van kleine volumes, een recept dat ideaal is voor de ontwikkeling van medische producten.
Materiaalkeuze valt aan de voorkant van het ontwerp voor het fabricageproces en je zult genoeg keuzes vinden voor materialen van medische kwaliteit, waaronder kunststoffen voor hoge temperaturen, siliconenrubber van medische kwaliteit, 3D-geprint materiaal met microresolutie, eindgebruik metalen en andere basismaterialen die geschikt zijn voor productie in kleine hoeveelheden.
Dus welke materialen werken het beste voor medische toepassingen?
Verschillende duurzame thermoplasten werden gebruikt voor een van Hologic's meerdelige medische apparaatassemblages. Kunststoffen van medische kwaliteit. High-temp kunststoffen zoals PEEK en PEI (Ultem) bieden weerstand tegen hoge temperaturen, kruipweerstand en zijn geschikt voor toepassingen die sterilisatie vereisen. Onderdelen voor een medisch apparaat moeten bijvoorbeeld bestand zijn tegen de extreem hoge hitte van een autoclaaf of agressieve chemische sterilisatie tussen gebruik door.
Silicone van medische kwaliteit. De QP1-250 van Dow Corning heeft bijvoorbeeld uitstekende thermische, chemische en elektrische weerstand en biocompatibiliteitseigenschappen. Het kan meestal worden gebruikt in toepassingen waarbij huidcontact vereist is.
Koolstof RPU en FPU. Carbon DLS maakt gebruik van stijve en halfharde polyurethaanmaterialen om functionele onderdelen in 3D te printen, ideaal voor prototyping in een laat stadium of apparaten voor eindgebruik.
Micro-resolutie. MicroFine™ (groen en grijs) is een exclusief materiaal van Protolabs. Print complexe 3D-geprinte onderdelen, zoals precisie-instrumentatie en diagnostische componenten, met functies van microformaat tot slechts 0,0025 inch.
Transparantie. 3D-printmaterialen zoals ABS-Like Translucent/Clear (WaterShed XC 11122) en PC-Like Translucent/Clear (Accura 60) kunnen worden afgewerkt om functionele helderheid te tonen in microfluïdische onderdelen en transparante componenten zoals lenzen en behuizingen, die in verschillende van medische toepassingen.
Metalen en legeringen van medische kwaliteit. Tussen machinaal bewerkte en 3D-geprinte metalen en legeringen, plus plaatstaal, zijn er meer dan 20 metaalmateriaalopties beschikbaar voor medische componenten, instrumentatie en andere toepassingen. Metaallegeringen zoals Inconel (een nikkel-chroom-superlegering) kunnen worden gebruikt in het 3D-printproces direct metal laser sintering (DMLS), en hebben eigenschappen zoals hoge sterkte en temperatuurbestendigheid, terwijl verschillende roestvrijstalen materialen corrosieweerstand en sterkte bieden. Titanium is lichtgewicht en temperatuur- en corrosiebestendig, en kan ook worden gebruikt met DMLS om volledig functionele, 3D-geprinte medische componenten te produceren.
Raadpleeg voor meer informatie onze gids voor materiaalvergelijking.
Een woordje over het testen van medische hulpmiddelen
In de sterk gereguleerde wereld van medicijnen en medische producten is materiële overweging ook belangrijk omdat ontwerpers en ingenieurs hun producten door strenge tests moeten laten gaan, van de ontwikkelingsfase tot en met de commercialisering. Dienovereenkomstig moeten de gekozen materialen deze cruciale beoordelingen doorstaan. NAMSA en Toxikon zijn twee gerenommeerde bronnen die bedrijven in medische hulpmiddelen gebruiken voor testen.
Uiteindelijk heeft het werk van medtech-ontwerpers en -technici tegenwoordig, inclusief het toepassen van de juiste materialen van medische kwaliteit, een groter gevoel van urgentie gekregen naarmate de industrie werkt aan het inzetten van nieuwe ideeën en innovaties om de COVID-19-pandemie te bestrijden.