Las tuberías médicas de precisión industrializadas se emplean en una gran variedad de dispositivos para usos médicos mínimamente invasivos, entre ellas, herramientas e instrumentos quirúrgicos, subsistemas y componentes. Esta tubería de precisión 316 se usa principalmente para procedimientos endoscópicos, artroscópicos, cardíacos y ortopédicos. Los tubos de acero inoxidable de diámetro pequeño pueden estar soldados o sin soldar según las especificaciones del cliente. Los fabricantes deben contar con una certificación ISO 13485 y especializarse en la producción de componentes tubulares y metálicos de precisión industrializados para aplicarse en dispositivos médicos. Hay muchos tipos de fabricación y cada uno de ellos depende de la aplicación y la especificación particular. El producto final industrializado suele incorporar el uso de maquinaria mecánica de precisión y equipos de láser sin contacto.

Tipos de servicios de fabricación

Conformado de extremos

Se llama modelado de extremos al cierre por rotación del extremo de los tubos y la posterior soldadura para cumplir con la configuración requerida para la aplicación correspondiente. En general, se requieren extremos redondos, planos o en punta. Es necesario que los tubos se sometan a pruebas de porosidad o fuga. Deben usarse procesos y herramientas especiales para lograr la repetibilidad de la conexión de tubos con extremos conformados.

Abocardado/rebordeado

El abocardado se hace para expandir gradualmente el extremo del tubo hacia afuera usando una herramienta especial. El rebordeado se hace para formar una expansión angular o un borde de 90 grados en el extremo del tubo. Al igual que la conformación de extremos, el abocardado requiere herramientas, procedimientos y pruebas especiales.

Expansión/reducción

La expansión o la reducción de tubos se logra al soldar mediante procesos de estiramiento sobre punzón o un mandril (para alisar la soldadura y establecer el espesor de la pared). El proceso continúa con varias rebajas (reducciones) que luego se sueldan, seguidas de varios estiramientos sobre punzón o mandril para terminar el tubo según la especificación del cliente. Cada uno de estos procesos tiene sus propios usos específicos.

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Extremo cerrado

Los tubos de extremo cerrado se rotan o se sueldan para cerrarlos con distintas configuraciones de extremo, entre ellas, redondas, planas o en punta.

Pandeo/doblado

Usando herramientas especiales en el diámetro interior de un tubo de acero inoxidable 316, el tubo puede "pandearse" para determinados usos.

Perforado

El perforado se hace para crear orificios simétricos en un tubo para usos médicos al emplear un punzonado o un mecanizado por descarga eléctrica con hilo.

Ranurado

El ranurado usa procesos de mecanizado por descarga eléctrica (EDM) con hilo para crear ranuras precisas para tuberías médicas inoxidables de precisión en bruto.

Embutido

El embutido se logra cuando una sección de material se desplaza para crear una hendidura o una serie de hendiduras en un tubo.

Tipos de servicios de mecanizado

Mecanizado electroquímico (ECM) y rectificado

El mecanizado electroquímico (ECM) se usa para trabajar materiales conductores de electricidad que son muy duros o difíciles de mecanizar. Cuando se usa el ECM, el corte deja un acabado sin rebabas que puede soportar tolerancias muy ajustadas, con longitudes de aproximadamente .005" y una perpendicularidad de aproximadamente .003".

El rectificado electroquímico (ECG) es un proceso que elimina el material conductor de electricidad al erosionar mediante una muela de rectificar con carga negativa, una pieza de trabajo con carga positiva y líquido electrolítico. El ECG permite lograr una gran variedad de formas que se crean en una sola operación, lo cual garantiza la uniformidad de las piezas terminadas. Gracias a la uniformidad y la repetibilidad precisa, el proceso es muy rápido y eficiente.

Torneado suizo CNC

El mecanizado CNC (control numérico por computadora) es un proceso de fabricación preciso y muy repetible. Los tornos CNC de estilo suizo ofrecen una gran precisión y pueden soportar tolerancias de unas pocas décimas de una milésima de pulgada. La pieza de trabajo se sujeta con una boquilla y un buje guía con herramientas posicionadas para mantenerse fijas en el eje Z. Para cortar la pieza en forma longitudinal, el material se mueve hacia adelante y hacia atrás en la herramienta de corte a lo largo del eje Z. Debido a su capacidad para trabajar sobre la sección más rígida del material cerca del buje guía, es ideal para mecanizar piezas de trabajo estrechas, ya que la pieza queda en una posición en la que prácticamente no hay vibración.

El mecanizado con torno suizo CNC satisface las exigencias de componentes complejos de clientes del sector médico, ya que tiene la capacidad de soportar tolerancias ajustadas mientras se mueve a velocidades altas en varios ejes. Esto aumenta la productividad y reduce el tiempo de mecanizado. A fin de reducir costos, las distintas herramientas de corte pueden trabajar en forma simultánea para aumentar la funcionalidad de la máquina usando abastecimiento automatizado para limitar el trabajo del operador. El torneado suizo CNC también produce acabados de superficie de RMS (media cuadrática) muy baja, lo cual elimina picos y valles microscópicos en el acabado. 

EDM con hilo

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El proceso EDM (mecanizado con descarga eléctrica) con hilo consiste en un hilo con descarga eléctrica que se mueve lentamente siguiendo un trayecto establecido; las chispas de descarga eléctrica cortan la pieza de trabajo. Esto es ideal para procesar componentes complejos que requieren tolerancias de alta precisión. Generalmente, se usa para hacer cortes muy estrechos y complejos debido al diámetro ajustado del cable de corte.

Tipos de servicios con láser

Soldadura por láser

El proceso de soldadura por láser CNC giratorio con múltiples ejes logra soldaduras muy precisas en usos de precisión. Los sistemas de soldadura por láser con protección gaseosa son ideales para distintos tamaños de lote. La soldadura por láser es ideal para series de producción debido a sus velocidades de proceso eficientes, su ciclo rápido, su configuración sencilla y su alta repetibilidad.

Marcado con láser

El marcado con láser (también conocido como grabado con láser) suele usarse para gráficos, logotipos, información alfanumérica, números de serie, códigos de barras, etc. Algunos fabricantes tienen capacidad para marcar con láser durante el proceso mientras se fabrican componentes y sistemas, lo cual permite tener una producción más rápida.

Corte con láser

Este láser de alta potencia, también controlado por computadora, funciona a través de ópticas y se usa para hacer cortes precisos, desde orificios simples hasta formas geométricas complejas. Esto puede ofrecer tiempos de respuesta más rápidos con una reducción importante en los costos iniciales de equipamiento. Al igual que con otros sistemas controlados por computadora, el cambio es tan rápido como oprimir unas teclas.

Impresión tampográfica

Al igual que el marcado con láser, la impresión tampográfica permite imprimir gráficos, logotipos o notas directamente en las piezas. Las impresoras tampográficas con control neumático garantizan la uniformidad de las impresiones.

El color oscuro y el contraste intenso de la tinta contra materiales de tubería de acero inoxidable 316, como tuberías y herramientas médicas, ofrecen logotipos de fácil identificación y son seguros y biocompatibles para dispositivos quirúrgicos.

Conclusión

Solo los fabricantes que usan los procesos y los equipos antes descritos pueden satisfacer las especificaciones rigurosas, los requisitos de la FDA y otras normas estrictas de la industria de los dispositivos médicos. Los usuarios finales (cirujanos y otros profesionales médicos) esperan que sus dispositivos tengan una apariencia totalmente uniforme. Al seleccionar un fabricante de tuberías médicas 316 para herramientas e instrumentos, subsistemas y componentes quirúrgicos, es fundamental asegurarse de que se especialice en la producción de componentes tubulares y metálicos fabricados con precisión y que tenga certificación ISO 13485. Esto no solo acelera y perfecciona el proceso de control de calidad, sino que también garantiza que el producto final sea totalmente preciso, seguro y funcional y, a la vez, ofrezca las propiedades materiales y mecánicas especificadas.

 

Fuentes