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Jun 27, 2023

Los beneficios de los materiales de enmascaramiento curables por UV

14 de agosto de 2023 17:44 Durante la fabricación de implantes ortopédicos, se utilizan máscaras temporales para proteger las superficies de los procesos de acabado de metales. Su tenaz adhesión sella y protege los materiales mecanizados,

14 agosto 2023

17:44

Durante la fabricación de implantes ortopédicos, se utilizan máscaras temporales para proteger las superficies de los procesos de acabado de metales. Su tenaz adhesión sella y protege las superficies mecanizadas, esmeriladas o pulidas durante los procesos de volteo, granallado, abrasión o limpieza, para ayudar a lograr el acabado superficial deseado en diferentes áreas del implante. Sin embargo, el enmascaramiento puede presentar un desafío para los fabricantes de dispositivos médicos debido a las propiedades de los propios materiales de enmascaramiento. Aquí Kevin Brownsill, director técnico: aprendizaje y desarrollo de Intertronics, analiza cómo se pueden superar los desafíos de enmascaramiento temporal con materiales curables por UV.

Aproximadamente 200.000 personas reciben reemplazos de cadera o rodilla en Inglaterra y Gales cada año, y estos suelen ser muy eficaces. Una investigación de la Universidad de Bristol encontró que ocho de cada diez implantes de rodilla y seis de cada diez reemplazos de cadera duran hasta 25 años. Para garantizar el éxito a largo plazo, los implantes ortopédicos deben fabricarse con precisión con acabados superficiales específicos para lograr las propiedades biológicas, químicas y mecánicas requeridas (por ejemplo, para reducir la fricción y el desgaste).

Los fabricantes de implantes ortopédicos suelen lograr los acabados superficiales deseados con múltiples pasos de procesamiento. Durante estos pasos se aplican enmascarantes para proteger determinadas superficies de procesos como la anodización, el tratamiento con plasma o el granallado, a la vez que se aplican sobre las superficies que quedan expuestas. Una vez que se ha llevado a cabo el proceso, se retira la máscara, normalmente mediante pelado, lo que puede requerir remojo en agua para ablandar el material, o incineración, y luego se pueden agregar más máscaras cuando sea necesario a medida que el producto pasa por diferentes pasos de procesamiento.

Los enfoques tradicionales para el enmascaramiento de implantes incluyen cintas, botas, ceras y lacas. Sin embargo, cada una de estas técnicas conlleva beneficios y desafíos. Debido a que los implantes ortopédicos suelen tener geometrías complejas, enmascararlos con precisión con botas y cintas es difícil y requiere mucho tiempo. Otro desafío con las botas y las cintas es que pueden deformarse; por ejemplo, si los bordes de la cinta se levantan, puede resultar en una definición de borde subóptima. La aplicación de estos materiales normalmente se realiza manualmente, lo que puede llevar mucho tiempo y estar sujeto a errores humanos.

Estos desafíos se pueden superar utilizando una mascarilla líquida, como una laca o cera. Si tienen una viscosidad baja, pueden ser difíciles de aplicar con precisión y pueden gotear o fluir hacia áreas adicionales del implante, lo que lleva a una mala definición de los bordes. Además de esto, su tiempo de enfriamiento o curado puede llevar de minutos a horas y puede generar trabajo en proceso, lo que ralentiza la fabricación.

Si hay un problema durante el proceso de enmascarado, como que los bordes de la cinta se levanten, la máscara se aplique en el lugar incorrecto o la máscara no se fije correctamente, existe la posibilidad de que se vuelva a trabajar o se deseche. Los implantes son piezas de alto valor y, por lo tanto, evitarlo es de suma importancia para la rentabilidad de la fabricación.

Las mascarillas líquidas curables con luz UV son una opción atractiva para enmascarar implantes ortopédicos. La velocidad y simplicidad de sus procesos conducen a aumentos en la productividad, al tiempo que superan los desafíos asociados con los enfoques de enmascaramiento tradicionales: pueden reducir la mano de obra, el retrabajo y los desechos.

Una de las razones clave de esto es que los materiales curables por UV curan "a pedido", generalmente en segundos. Debido a que el material no curará hasta que se exponga a la longitud de onda e intensidad correctas de la luz ultravioleta, el fabricante puede ser muy preciso. Si el proceso es incorrecto por alguna razón, el fabricante puede limpiar fácilmente el material y comenzar de nuevo. El rápido tiempo de curado también significa que el implante enmascarado se puede pasar inmediatamente a la siguiente etapa de procesamiento, lo que reduce el trabajo en progreso.

Hay una amplia variedad de materiales de enmascaramiento curables por UV disponibles, en formulaciones de viscosidad baja, media y alta, y con diferentes propiedades de adhesión, para que los fabricantes puedan elegir un material que se adapte a su aplicación. Por ejemplo, Dymax SpeedMask es una opción popular para enmascarar implantes ortopédicos y está disponible en grados quemables y pelables para dejar las superficies libres de residuos. Estos materiales se adaptan a formas complejas, proporcionando una cobertura confiable en una sola capa, eliminando el tiempo necesario para esperar a que se sequen las capas.

Los materiales curables por UV son de un solo componente y no contienen disolventes, lo que significa que son fáciles y seguros de manipular, sin necesidad de mezclarlos. Dependiendo de los requisitos de la aplicación, los materiales curables por UV se pueden dosificar con distintos niveles de precisión, desde una simple dosificación por presión de tiempo hasta una dosificación volumétrica, como el uso del preflujo eco-PEN, que ofrece una precisión de ±1 %, >99 % del tiempo. Para geometrías complejas o superficies con variaciones, es posible que los fabricantes deseen considerar aplicaciones sin contacto utilizando válvulas de chorro o pulverización. La aplicación se puede automatizar más fácilmente que otras opciones, lo que reduce aún más el riesgo de errores en la aplicación.

Es importante tener en cuenta al elegir un material curable por UV que, para obtener resultados óptimos, debe combinarse con un sistema de curado adecuado. Los sistemas de curado LED aportan muchos beneficios sobre los sistemas tradicionales de arco de mercurio, particularmente en su reducido consumo de energía. No requieren tiempo de calentamiento ni enfriamiento, por lo que los usuarios pueden encenderlos y apagarlos cuando lo soliciten para un uso instantáneo. Además, no es necesario cambiar las bombillas, lo que puede contribuir aún más al ahorro de costes con el tiempo.

Para confirmar el curado, algunos materiales, como Dymax 726-C, contienen una tecnología de cambio de color que significa que la mascarilla se dispensa en azul y cura en rosa, para un factor de seguridad adicional.

Las cirugías de implantes ortopédicos suelen ser muy eficaces y mantener un proceso de fabricación preciso y productivo es clave para garantizar que los pacientes puedan recibir el tratamiento que necesitan. Con materiales de enmascaramiento curables por UV, los fabricantes pueden superar los desafíos asociados con otras técnicas, ayudando a producir implantes precisos de manera más eficiente.

14 agosto 2023

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