Maquinação CNC médica: Tudo o que precisa de saber

A indústria médica requer produtos altamente precisos e que devem ter o prazo de entrega mais rápido, cumprindo padrões de qualidade rigorosos. Por conseguinte, a maquinagem CNC de componentes médicos permite um processo rápido e preciso de fabrico de peças médicas.

Pode ler este artigo abaixo para saber mais sobre a maquinagem CNC médica.

Porquê escolher a maquinagem CNC para a indústria médica?

O campo da medicina requer uma grande quantidade de material médico, que é maioritariamente fabricado através de moldagem por injeção. Para obter moldes precisos que sejam adequados para repetição e consistência, é utilizada a maquinagem CNC.

A maquinagem CNC ajuda a fabricar moldes precisos. Estes moldes garantem que os produtos moldados por injeção têm a tolerância correta. Para além disso, vários componentes de maquinaria médica e próteses são também fabricados através da maquinagem CNC.

Vantagens da utilização da maquinagem CNC para a indústria médica

A maquinagem CNC oferece vantagens contínuas para a indústria médica, e algumas dessas vantagens são as seguintes

Seleção diversificada de ferramentas

A maquinagem CNC oferece um método muito eficiente e preciso para o fabrico de componentes médicos. Devido à versatilidade das ferramentas, não há necessidade real de ferramentas especializadas.

Existem múltiplas operações na maquinagem CNC e, por isso, todos os tipos de formas e componentes com geometrias complexas podem ser facilmente fabricados.

Suporta produção de baixo volume

A maioria dos métodos de maquinagem requer um determinado volume de produção. No entanto, a maquinagem CNC não requer qualquer volume específico. Também é possível produzir baixos volumes de componentes médicos.

A maior parte dos dispositivos médicos especializados são fabricados através de maquinagem CNC em pequenas quantidades e têm requisitos personalizados, como próteses e produtos cirúrgicos.

Flexibilidade do material

As máquinas CNC funcionam através de um ficheiro CAD digital com um programa sobre o qual a ferramenta trabalha. Por conseguinte, quando se trata de fabricar componentes médicos através da maquinagem CNC, existem materiais versáteis que podem ser utilizados.

As opções de material podem variar entre metais e plásticos, e desde os mais simples aos mais complexos, todos os tipos de componentes são facilmente fabricados.

Produção rápida

A maquinagem CNC médica permite produzir rapidamente componentes médicos. Com base na complexidade dos componentes, as peças podem ser fabricadas em apenas algumas horas e atender a emergências médicas.

Por conseguinte, o processo é adequado ao sector médico para cumprir prazos apertados.

Elevada precisão e tolerância

Os dispositivos médicos necessitam de elevada precisão e tolerância apertada, e isso pode ser conseguido através da maquinagem CNC. O processo de maquinagem CNC minimiza o risco de erros, bem como a necessidade de acabamento superficial dos componentes médicos.

A precisão e a exatidão dos componentes garantem uma elevada qualidade e permitem responder às exigências do sector da saúde.

Materiais para maquinagem CNC médica

A maquinagem médica CNC consiste na utilização de diferentes materiais, incluindo metais, bem como plástico. Alguns dos materiais habitualmente utilizados na maquinagem CNC de componentes médicos são apresentados a seguir:

Alumínio

É um material muito leve que oferece uma excelente força e resistência à corrosão. Por conseguinte, é adequado para utilização no sector médico e é sobretudo escolhido para o fabrico de suportes IV, cadeiras de rodas e instrumentos ortopédicos.

Aço inoxidável

É um material altamente durável, biocompatível e resistente à corrosão. Várias aplicações na medicina, como substitutos de articulações da anca, pinças e fórceps, são fabricados com aço inoxidável.

Cobre

O cobre possui propriedades antivirais e antibacterianas ininterruptas, o que o torna adequado para aplicações médicas. É adequado para interruptores e botões utilizados em equipamento médico e também para implantes dentários.

Magnésio

Os componentes CNC de magnésio são biocompatíveis com uma elevada relação resistência/peso e podem ser utilizados em stents cardíacos e substituições de enxertos ósseos.

Delrin

Delrin é uma forma de plástico rígida e dimensionalmente estável que oferece resistência química, e alguns componentes CNC fabricados com Delrin são utilizados em aplicações médicas. Algumas destas aplicações médicas incluem inaladores, implantes ortopédicos e fórceps.

Acrílico

É conhecido pela sua clareza ótica e resistência ao impacto. Peças médicas como próteses dentárias, lasers, escudos de proteção e lentes de contacto são fabricadas através de Maquinação CNC de acrílico.

Policarbonato

Possui elevada resistência e clareza ótica. É utilizado em conectores e tubagens de dispositivos médicos. Também pode ser utilizado em equipamento médico, como caixas e escudos de proteção.

PEEK

PEEK é um dos termoplásticos mais biocompatíveis, altamente resistente a produtos químicos, o que o torna adequado para a indústria médica. Mesmo quando exposto a produtos químicos agressivos, não perde a sua estabilidade. Por isso, é utilizado em tubos de ventilação, próteses, pinças cirúrgicas e máquinas de raios X.

Polipropileno

Apresenta uma elevada resistência aos produtos químicos e é adequado para esterilização. É utilizado no fabrico de componentes com elevada precisão, como nebulizadores, seringas, conjuntos IV e vários outros componentes médicos.

PE UHMW

É utilizado no sector médico devido à sua elevada resistência ao desgaste e biocompatibilidade; são fabricados cateteres, placas de trauma e implantes ortopédicos.

Nylon

O nylon é um termoplástico versátil que é adequado para a indústria médica devido à sua dureza e resistência. É utilizado em pinças, equipamento dentário, fórceps e cateteres.

Factores a considerar na escolha de materiais para maquinagem CNC médica

Ao fabricar peças médicas CNC através do processo de maquinagem, alguns dos factores a considerar na escolha dos materiais são os seguintes:

Período de contacto dos componentes

O equipamento médico CNC pode ser utilizado no corpo de um ser humano de forma permanente ou semi-permanente. Por conseguinte, o material selecionado deve ser durável e biocompatível. Estes dispositivos médicos podem consistir em aparelhos auditivos, próteses e articulações artificiais.

Metais como o aço inoxidável e o titânio oferecem uma elevada biocompatibilidade e, por isso, são adequados para permanecer em contacto com os tecidos do corpo humano. Além disso, algumas formas de plástico, como o acrílico, o PU e o PET, também são adequadas para o contacto a longo prazo.

Resistência química do material

Os produtos médicos requerem uma esterilização e limpeza consistentes para que possam ser reutilizados sem qualquer risco. Estes dispositivos médicos consistem normalmente em equipamento de teste, instrumentos cirúrgicos, tubos de ventilação, etc.

Os materiais utilizados no fabrico destes componentes têm de ser resistentes a produtos químicos, de modo a poderem ser esterilizados e limpos de um lado para o outro.

O aço inoxidável revela-se uma escolha adequada neste caso, uma vez que oferece uma excelente resistência química. No entanto, materiais como o alumínio e o titânio também são resistentes a produtos químicos, mas apenas a produtos químicos específicos.

Alguns dos plásticos como o PEEK e o PC também são adequados para serem escolhidos pela sua resistência química.

Resistência à radiação

Os raios radioactivos são comuns no campo da medicina, uma vez que muitos processos como RMNA quimioterapia, a radiação e os raios X são fontes de raios altamente radioactivos. Por conseguinte, o material selecionado nas ferramentas relacionadas deve ser capaz de resistir à radiação a longo prazo.

Entre os materiais altamente resistentes à radiação, o titânio é o mais comum e, para além deste, os plásticos como PEEK, ABS e PU também são utilizados popularmente.

Aplicações médicas de peças maquinadas em CNC

As peças maquinadas para fins médicos normalmente utilizadas em aplicações médicas são as seguintes:

Implantes médicos

Na maquinação CNC de peças médicas, o componente mais importante e mais comummente concebido é o implante. Estes implantes são utilizados para substituições do joelho, da anca e da coluna vertebral. Estes implantes são necessários em pequenas quantidades, o que torna a maquinagem CNC adequada para o seu fabrico, e são também específicos para cada doente.

Para o seu fabrico são utilizados materiais como o aço inoxidável, PEEK e titânio.

Equipamento médico

O equipamento médico, como máquinas de ressonância magnética, máquinas de tomografia computorizada, monitores e muitos outros, pode ser composto por milhares de componentes. A maquinagem CNC ajuda a fabricar estes componentes precisos utilizados no equipamento.

A precisão das peças utilizadas nestas máquinas é altamente significativa e, por isso, a maquinagem CNC ajuda a cumpri-la.

Ferramentas cirúrgicas

Instrumentos cirúrgicos como tesouras, cabos de lâminas, espaçadores, pinças, serras e tubos de biópsia são fabricados através de maquinagem CNC. Estes instrumentos cirúrgicos têm de cumprir as rigorosas normas de desempenho e segurança do sector da saúde.

Por isso, é necessário muito cuidado ao maquinar estes componentes, seguido de testes minuciosos.

Considerações fundamentais sobre a conceção de peças médicas maquinadas em CNC

As considerações de design para peças médicas maquinadas por CNC podem incluir o seguinte:

• Um desenho simplificado é sempre aquele que oferece acessibilidade, alta precisão e eficiência. Assim, o componente médico pode ter um desenho simples, minimizando a utilização de material, tendo raios padrão e simplificando a geometria da forma.
• A rastreabilidade das peças é muito importante na indústria médica, especialmente quando têm o mesmo tamanho e forma. Neste caso, optar por materiais fortes que possam resistir ao processo de esterilização e oferecer biocompatibilidade ajuda.
• Os componentes médicos devem ter um aspeto apelativo, cores sólidas, design apelativo e caraterísticas melhoradas que ajudem a tornar o componente médico identificável.
• A conceção dos componentes médicos deve ser portátil e cómoda. O transporte rápido e fácil é um aspeto crucial do sector médico. Por isso, materiais como o alumínio são leves e podem ser escolhidos. Além disso, os designs ergonómicos permitem um transporte rápido.
• Os componentes médicos maquinados por CNC devem ser concebidos tendo em conta a facilidade de manutenção a longo prazo. Isso ajuda a garantir a eficiência e aumenta o tempo de vida útil dos componentes.

Dicas importantes para selecionar um fabricante de peças médicas

O carácter crítico do sector médico nunca pode ser ignorado e requer o fabricante certo de componentes médicos. Por isso, algumas das dicas essenciais para escolher um fabricante de componentes médicos fiável são as seguintes:

• As certificações ISO 13485 e 9001 são muito importantes para um fabricante ao escolher o fornecedor certo de maquinagem CNC. Garantem que o fabricante está empenhado em manter sistemas de gestão de alta qualidade durante o fabrico de equipamento médico.
• Os dispositivos médicos são complexos e necessitam não só de equipamento de maquinagem de alta qualidade, mas também de uma equipa competente. Procure sempre a experiência do fornecedor que tem um historial de sucesso no fornecimento de vários componentes médicos e que também é suficientemente especializado para lidar com os desafios que surgem durante a maquinagem.
• Um sistema rigoroso de inspeção é muito importante no fabrico de dispositivos médicos. Cada componente tem de cumprir as especificações exigidas pelas aplicações médicas e deve funcionar sem problemas.

Conclusão

A maquinagem CNC médica necessita de biocompatibilidade, alta precisão e alta qualidade. Por isso, é muito importante selecionar o fabricante certo para peças médicas personalizadas.

DEK oferece-se para fabricar componentes personalizados para as suas aplicações médicas. Asseguramos que são implementadas práticas de fabrico de alta qualidade nas nossas instalações de fabrico e que uma equipa de indivíduos experientes controla a qualidade.