Mejores prácticas al externalizar el moldeo por inyección médico

24 de octubre de 2022 Por Red de contribuyentes de MDO

Los dispositivos de biopsia SpeedBird de TransMed7 están fabricados con moldeo por inyección, entre otros procesos de fabricación. [Foto cortesía de Fictiv]

Robbie Long, Ficticio

El moldeo por inyección es conocido por producir grandes volúmenes de piezas de tolerancia estrecha. Sin embargo, es posible que los diseñadores médicos no se den cuenta de que algunos fabricantes por contrato también pueden generar prototipos de muestras funcionales de manera rentable para realizar pruebas y evaluaciones. Ya sea para dispositivos de un solo uso, dispositivos de uso repetido o equipos médicos duraderos, el moldeo por inyección de plástico es un proceso versátil que puede ayudarlo a lanzar productos al mercado más rápido.

Como cualquier proceso de fabricación, existen mejores prácticas para el moldeo por inyección. Se dividen en cuatro áreas principales: diseño de piezas, selección de materiales, herramientas y control de calidad.

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Al considerar lo que funciona bien y trabajar en estrecha colaboración con un fabricante experimentado, puede evitar errores comunes que resultan en costos adicionales y demoras. Las siguientes secciones explican lo que los diseñadores médicos deben tener en cuenta al subcontratar un proyecto de moldeo por inyección.

El diseño para la fabricación (DFM) es el proceso de diseñar piezas para que sean fáciles de fabricar. Las piezas con tolerancias más flexibles tienen mayores variaciones dimensionales de pieza a pieza y, por lo general, son más fáciles y menos costosas de fabricar. Sin embargo, la mayoría de las aplicaciones médicas requieren tolerancias más estrictas que las que se utilizan con productos comerciales. Por lo tanto, durante el proceso de diseño de piezas, es importante trabajar con su socio de fabricación y agregar el tipo correcto de tolerancias comerciales o de precisión a sus dibujos.

No existe un solo tipo de tolerancia de moldeo por inyección, y omitir los detalles del dibujo puede resultar en piezas que no encajen correctamente o que su producción cueste demasiado. Además de las tolerancias dimensionales, considere si necesita especificar tolerancias de rectitud/planitud, diámetro del orificio, profundidad del orificio ciego y concentricidad/ovalidad. Con los ensamblajes médicos, trabaje con su socio de fabricación para determinar cómo encajan todas las piezas en lo que se conoce como acumulación de tolerancia.

Las tolerancias varían según el material, así que no evalúe los plásticos solo en función de las propiedades y el precio. Las opciones van desde plásticos básicos hasta resinas de ingeniería, pero todos estos materiales tienen algo importante en común. A diferencia de la impresión 3D, el moldeo por inyección puede producir piezas con propiedades de uso final exactas. Si está diseñando prototipos piloto, reconozca que tiene la flexibilidad de usar el mismo material que en la producción. Si necesita un plástico que cumpla con un estándar específico, considere solicitar un certificado de garantía (COA) para garantizar que el material de moldeo por inyección, no solo sus ingredientes individuales, cumpla.

Los fabricantes crean principalmente moldes de inyección de aluminio o acero. Las herramientas de aluminio cuestan menos, pero no pueden igualar el soporte de las herramientas de acero para altos volúmenes y precisión. Aunque el costo de un molde de acero puede tardar más en amortizarse, el acero es rentable en un gran volumen de piezas. Por ejemplo, si un molde de acero de $10 000 para un producto médico de un solo uso se amortiza en 100 000 piezas, el costo de las herramientas es de solo 10 centavos por pieza.

Las herramientas de acero también pueden ser la opción correcta para prototipos y volúmenes más bajos, según las capacidades de su moldeador por inyección. Con una unidad maestra de matriz y un marco que incluye bebederos y correderas, pasadores guía, líneas de agua y pasadores eyectores, solo paga por la cavidad del molde y los detalles del núcleo. Los moldes familiares que contienen más de una cavidad también pueden reducir los costos de herramientas al tener múltiples diseños diferentes dentro del mismo molde.

Con el moldeo por inyección médico, no es suficiente producir piezas buenas la mayor parte del tiempo y luego hacer que el departamento de control de calidad detecte cualquier defecto. Además de las estrictas tolerancias, las piezas médicas necesitan un alto grado de precisión. Las muestras DFM, T1 y las pruebas e inspecciones posteriores a la producción son importantes, pero el control del proceso es esencial para variables como temperaturas, caudales y presiones. Por lo tanto, junto con el equipo adecuado, su moldeador por inyección médica debe poder identificar los atributos críticos para la calidad (CTQ).

Para los productos desechables, los dispositivos médicos de uso repetido y los equipos médicos duraderos, el moldeo por inyección puede ayudarlo a llevar los productos al mercado más rápido después de completar los prototipos alfa y beta. El moldeo por inyección es conocido por respaldar la producción de alto volumen, pero también es posible la creación de prototipos piloto rentables. Los moldeadores por inyección tienen diferentes capacidades, así que considere hacer una cuidadosa selección de proveedores como una mejor práctica adicional para su próximo proyecto.

Robbie Long es ingeniero sénior de aplicaciones técnicas en Fictiv. [Foto cortesía de Fictiv]

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