Como a usinagem de precisão está impactando o futuro da fabricação de dispositivos médicos

por Ralph Zoontjens

15 de junho de 2022

10:36

Ao contrário da fabricação convencional, a usinagem de precisão produz peças com precisão submicrométrica. Para aplicações médicas, isso traz os benefícios cruciais de miniaturização, ajuste personalizado e alto desempenho. Ralph Zoontjens, designer de produto especializado em impressão 3D, compartilha sua visão sobre como a usinagem de precisão está impactando a fabricação de dispositivos médicos.

Foto de Daniel Smyth no Unsplash

A Indústria 4.0 está em plena atividade e mais e mais empresas estão dando o passo em direção à fabricação digital. As máquinas CNC estão desbastando material em velocidades incríveis com inteligência artificial e precisão aprimoradas, garantindo que o produto atenda à intenção do engenheiro de projeto.

Com a usinagem de precisão, a luta pelo dimensionamento e tolerância geométrica acabou, pois as peças serão consistentes com o modelo 3D até o mícron.

Esta é uma conquista considerável, uma vez que os desvios geralmente são visíveis nas peças do mesmo lote, causando altas taxas de refugo e falhas no atendimento aos requisitos de desempenho.

O controle numérico computadorizado (CNC) não retém zonas afetadas pelo calor ou outras falhas mecânicas da impressão 3D, que é mais adequado para protótipos e modelos de planejamento pré-operatório. Ao fresar o material como está, ele mantém suas propriedades mecânicas homogêneas para atender aos padrões de qualidade mais elevados.

A tecnologia de precisão não é apenas uma melhoria incremental. Tem um impacto radical em aplicações médicas.

É capaz de fabricar peças duráveis ​​que podem ser carregadas no corpo ou dentro do corpo por boa parte da vida. Soluções até então impossíveis podem agora permitir novas formas de microcirurgia, como em bebês embrionários, vasos sanguíneos ou cérebro.

Uma coleção de dispositivos depende da usinagem de precisão:

bombas de insulina

Desfibriladores

Implantes de monitor cardíaco

Marcapassos

Sistemas de entrega de medicamentos

Máquinas de diálise renal

rastreadores biométricos

Máquinas de raio X portáteis

scanners de ressonância magnética

Com tecnologia de precisão, o invólucro do produto, a arquitetura interna, a integração eletrônica e as soluções de cabeamento para seu rastreador biométrico ou raio-X digital são otimizados. Para wearables como implantes de monitores cardíacos ou marcapassos, seu fator de forma minimamente invasivo com gabinete micromoldado de paredes ultrafinas é revolucionário em termos de conforto e sensibilidade estética.

Os instrumentos que fabrica também permitem cirurgias assistidas por robôs, como cirurgias de válvulas cardíacas. E testemunhamos um grande crescimento de peças minúsculas como septos, sensores, microeletrônicos, microagulhas, stents e parafusos microusinados. Nem é preciso dizer que isso exige muita especialização por parte do fornecedor.

A usinagem de precisão cria o ajuste perfeito para aplicações críticas, como próteses e órteses. Graças a essas tecnologias, as pessoas não se sentem apenas apoiadas, mas mais capacitadas.

As seguintes substituições são normalmente fresadas usando máquinas CNC multi-eixos de titânio ou cromo-cobalto com alguns componentes plásticos de polietileno, acrílico, polietileno tereftalato ou poliéter éter cetona:

Principais implantes articulares para o ombro, quadril ou joelho

Implantes para a mão, tornozelo ou cotovelo

Implantes de cranioplastia

Implantes de coluna

Sistemas de derivação do líquido cefalorraquidiano

lentes fácicas

Portas de cateter implantáveis

Implantes cocleares

Com base em escaneamentos corporais, essas soluções complexas podem ser usinadas para ficarem exatamente sintonizadas com a biomecânica do paciente. Isso contrasta fortemente com os componentes tradicionalmente feitos à mão. Com um produto usinado com precisão, não há mais erro humano, não há insatisfação do paciente, não há segunda operação.

Profissionais como cirurgiões e dentistas se beneficiam de ter acesso à fabricação de precisão. De acordo com sua preferência, eles agora podem desenvolver ferramentas personalizadas, como cortadores, agulhas de biópsia, suportes para implantes, fórceps, nebulizadores e cabos de lâmina, ou equipar o assistente robótico com pinças personalizadas.