Na indústria de fabrico de produtos médicos, a precisão, a limpeza e a eficiência são fundamentais. A moldagem por injeção tornou-se um método popular para a produção em massa de peças e produtos de plástico, e é fácil perceber porquê. Esta tecnologia satisfaz na perfeição as três condições de precisão, limpeza e eficiência exigidas para os produtos da indústria médica; é por isso que o processo de moldagem por injeção pode agora ser utilizado no sector da saúde, que também está a ganhar terreno! No entanto, nem todos os produtos médicos podem ser fabricados apenas através deste processo, e a escolha do produto certo é fundamental para utilizar plenamente as capacidades deste método de fabrico.

O processo de moldagem por injeção

Para compreender a aplicação da moldagem por injeção de plástico nos cuidados de saúde, é importante compreender primeiro como funciona o processo. Em termos simples, moldagem por injeção é um método de fabrico de peças através da injeção de material num molde. É útil quando é necessário um grande número de peças idênticas com formas complexas e/ou que têm de ser fabricadas com uma precisão extremamente elevada, tais como instrumentos cirúrgicos de plástico ou sistemas de administração de medicamentos.

O processo envolve várias fases distintas

1. Fixação

As duas metades do molde de injeção são injectadas e mantidas juntas sob uma enorme pressão para evitar a fuga do material injetado.

2. Injeção

O material em bruto de plástico ou borracha é introduzido na máquina de injeção, aquecido e misturado antes de ser empurrado para a cavidade do molde.

3. Arrefecimento

O material solidifica no interior do molde à medida que arrefece, assumindo a forma da cavidade do molde.

4. Ejeção

O molde abre-se e a peça recém-formada é ejectada da cavidade.

Compreender a Moldagem por Injeção na Indústria Médica

A moldagem por injeção é um processo de fabrico que produz peças através da injeção de material num molde. Esta é uma técnica extremamente adaptável, perfeita para criar objectos grandes e pequenos, simples ou complexos. É frequentemente a melhor escolha para o fabrico de dispositivos médicos com normas de segurança e qualidade rigorosas.

Através de uma combinação precisa de materiais, técnicas de design e equipamento de ponta, a moldagem por injeção pode criar produtos médicos que não só são duráveis e facilmente esterilizáveis, como também podem ser produzidos em massa. Para além disso, estes programas também não custam muito dinheiro, tudo a um custo que não terá impacto no orçamento dos cuidados de saúde.

Produtos médicos ideais para moldagem por injeção

Para os produtos médicos, a moldagem por injeção é a melhor opção, e eis algumas categorias e exemplos de produtos médicos que são particularmente adequados para esta tecnologia de fabrico.

Dispositivos médicos de utilização única

Como o nome sugere, os dispositivos médicos descartáveis destinam-se a ser utilizados num único doente durante um único procedimento. Estes produtos estão disponíveis numa vasta gama e necessitam frequentemente de ser fabricados com elevada precisão - a moldagem por injeção é ideal para o conseguir.

As seringas são mundialmente reconhecidas como um dos dispositivos médicos mais utilizados atualmente. A sua omnipresença é atribuída à eficiência da moldagem por injeção na produção rápida de formas precisas.

A utilização da moldagem por injeção para fabricar instrumentos cirúrgicos, como bisturis e pinças, permite a produção consistente de artigos de alta qualidade com formas complexas.

Esta abordagem também torna os cateteres (necessários para muitos procedimentos médicos diferentes) suficientemente baratos de fabricar para que possam ser eliminados após uma única utilização. Uma vez que os moldes podem ser utilizados para fabricar grandes quantidades de uma só vez, os custos são reduzidos globalmente - algo que tanto os hospitais como os doentes apreciam.

Caixas e invólucros médicos

Quando se trata de dispositivos médicos, as caixas e os invólucros fazem mais do que apenas ter bom aspeto. Também impedem a entrada de bactérias em peças delicadas e são fáceis de limpar porque são muito resistentes, permitindo por vezes que as pessoas operem as máquinas com luvas.

Os equipamentos de diagnóstico complexos requerem moldes de caixa precisos. É necessária uma montagem precisa para proteger as máquinas complexas dos danos ambientais. O equipamento de vigilância também requer caixas de proteção; no entanto, estas também devem ser fáceis de utilizar e confortáveis. Moldagem por injeçãoA capacidade de criar facilmente formas complexas permite aos designers satisfazer ambos os critérios.

Componentes implantáveis

Quando se trata de dispositivos médicos implantáveis, não há espaço para erros no processo de fabrico - têm de ser perfeitos e consistentes. Para a moldagem por injeção de tais componentes, isto significa utilizar materiais como silicone plástico de qualidade médica ou polímeros bioabsorvíveis que promovem a integração das células no tecido circundante e a sua aceitação pelo próprio corpo.

Quando se trata de substituição de articulações ou de hardware ortopédico, a precisão e a personalização da moldagem por injeção não têm paralelo: ajuda a garantir que estes dispositivos se adaptam a cada doente e incentiva o seu corpo a reparar-se a si próprio.

Equipamento de laboratório

A investigação e os testes médicos requerem equipamento de laboratório preciso e fiável. A moldagem por injeção é a melhor forma de satisfazer eficazmente estas necessidades, especialmente quando se fabricam artigos descartáveis ou artigos que têm de ser substituídos frequentemente.

As placas de Petri, os tubos de ensaio e as microplacas são alguns exemplos de equipamento de laboratório importante que pode tirar partido da economia da moldagem por injeção em termos de manutenção da qualidade, ao mesmo tempo que é rentável devido à sua capacidade de ser produzido em grandes volumes.

Factores a considerar na escolha de produtos para moldagem por injeção

Ao escolher os produtos adequados para moldagem por injeção, há mais a considerar do que apenas a sua forma e finalidade. A seleção de materiais, as normas regulamentares e o potencial de personalização são considerações importantes.

Seleção de materiais

Quando se trata de produtos médicos moldados por injeção, a seleção do material é fundamental. Não só precisa de ser biocompatível, ou seja, capaz de se dar bem com os sistemas do próprio corpo, como também precisa de ter propriedades de acabamento de superfície e capacidades de esterilização adequadas. A utilização intensiva de policarbonato e polipropileno biocompatíveis também se deve, em grande parte, à sua durabilidade; no entanto, as novas biorresinas que estão a ser desenvolvidas poderão, em breve, oferecer opções adicionais que vale a pena considerar do ponto de vista ambiental (afinal, a sustentabilidade também é importante).

Complexidades de conceção e moldabilidade

O moldagem por injeção pode não ser adequado para todos os projectos de produtos. Factores como a espessura da parede, as linhas de separação e os ângulos de inclinação podem afetar a facilidade de moldar um produto de acordo com estas especificações; mas se os tiver em consideração ao conceber o seu produto, pode poupar significativamente nos custos de produção e no tempo de colocação no mercado.

Normas regulamentares e de segurança

Para garantir a saúde dos pacientes, o departamento médico estabeleceu regulamentos rigorosos. Para que um produto seja considerado seguro para utilização, tem de cumprir determinadas normas, como as relacionadas com os sistemas de gestão da qualidade descritos na norma ISO 13485, ou cumprir os requisitos da FDA para dispositivos médicos. Os processos de moldagem por injeção são essenciais para o cumprimento destas normas: este processo de fabrico permite que os componentes (feitos de plástico) cumpram consistentemente as especificações e os regulamentos, uma e outra vez.

Materiais importantes na moldagem médica

A seleção de materiais para moldagem por injeção médica é tão importante como o design. Uma vez que os dispositivos médicos entram frequentemente em contacto direto com tecidos, sangue e outros fluidos corporais, devem ser fabricados com materiais fortes e compatíveis com os sistemas vivos - biocompatíveis - e também com resistência química. Abaixo estão listados alguns materiais frequentemente utilizados neste processo:

1. Polipropileno

O polipropileno (PP) é uma escolha versátil conhecida pela sua resistência a produtos químicos e à fadiga. É normalmente utilizado em seringas, frascos e garrafas para aplicações farmacêuticas.

2. Polietileno

O Polietileno de Alta Densidade (PEAD) e o Polietileno de Baixa Densidade (PEBD) são utilizados para componentes que requerem flexibilidade, como tubos ou determinadas embalagens.

3. Elastómeros termoplásticos (TPE)

Os TPEs proporcionam um equilíbrio entre a elasticidade semelhante à da borracha e a processabilidade dos termoplásticos, ideal para artigos como cateteres ou componentes sobremoldados.

4. Policarbonato

Com a sua clareza excecional e resistência a altas temperaturas, o policarbonato é um material de eleição para lentes ou caixas de proteção em instrumentos das indústrias médica e farmacêutica.

5. Silicone

Quando as gamas de temperaturas extremas ou a flexibilidade são críticas, o silicone é o material de eleição, frequentemente para juntas e vedantes de grau médico.

Conceção para fabrico e função

Para criar produtos médicos que possam ser fabricados utilizando moldagem por injeção, é importante utilizar uma abordagem de Design para Fabrico (DFM). Isto implica ter em conta aspectos como a forma como o molde será preenchido com silicone líquido moldagem por injeçãoA otimização dos materiais e da forma final do produto é feita desde o início da conceção do objeto. Utilizar o DFM significa otimizar estes factores, não só reduzindo as dispendiosas mudanças de ferramentas, mas também fazendo com que todos os produtos tenham exatamente o mesmo aspeto quando a produção estiver concluída.

No que diz respeito à conceção do produto, as caraterísticas que incluem paredes finas ou cortes inferiores devem ser avaliadas com bastante cuidado: desta forma, podemos garantir que são adequadas para fins de moldagem e que não são feitos compromissos em termos de integridade geral das peças moldadas por injeção. O design do molde é igualmente importante, tal como a aparência do molde - de facto, a sua aparência/qualidade final pode variar de muitas formas, dependendo principalmente destes factores.

A moldagem por injeção assistida por gás é um fator de mudança para o fabrico médico. Combina gás inerte de alta pressão com moldagem para criar peças que são fortes, mas que utilizam menos material do que as peças fabricadas tradicionalmente, o que significa que tanto as áreas de serviço pesado como as de serviço ligeiro podem ser produzidas numa única peça.

O futuro da moldagem por injeção no fabrico de produtos médicos

O campo da medicina está em constante evolução, o que inclui a forma como produzimos os artigos necessários. Graças aos novos materiais, aos avanços tecnológicos e até ao nosso desejo coletivo de um mundo mais verde, o futuro mudará quando estiverem disponíveis produtos moldados por injeção, como os instrumentos cirúrgicos.

Avanços em materiais e tecnologias

Devido à inovação contínua na indústria e na tecnologia, tem havido enormes avanços nos materiais e equipamentos utilizados no fabrico de dispositivos médicos. Isto torna possível a criação de dispositivos médicos que eram anteriormente inimagináveis. A moldagem por injeção de dispositivos médicos trará em breve mais opções para tratamentos e produtos, graças a tecnologias futuras como os moldes impressos em 3D e até a soldadura sónica.

Tendências que apontam para a sustentabilidade e os materiais biodegradáveis

A indústria dos cuidados de saúde está cada vez mais preocupada com o impacto das suas acções no ambiente e os fabricantes estão a responder com o desenvolvimento de materiais que se decompõem naturalmente, podem ser compostados ou reciclados. A moldagem por injeção pode ajudar a concretizar esta visão ecológica: não só os artigos podem ser produzidos a partir dessas substâncias, como também os resíduos médicos podem ser reciclados ou refabricados.

Potencial para personalização e dispositivos específicos para o doente

A personalização em massa está a tornar-se cada vez mais importante nos cuidados de saúde, com a impressão 3D a desempenhar um papel fundamental na produção de equipamento médico específico para cada doente. Embora esteja atualmente na vanguarda do impulso para produtos personalizados. Embora a impressão 3D esteja a liderar esta tendência, a moldagem por injeção também beneficiará de tendências semelhantes em produtos personalizados.

Conclusão

Os processos de moldagem por injeção desempenham um papel vital na produção de muitos produtos médicos diferentes. Esta tecnologia ajuda a criar tudo, desde artigos de utilização única a peças que podem ser implantadas em doentes, permitindo novos tratamentos e melhores cuidados gerais.

Perceber os benefícios de moldagem por injeção na indústria médica requer uma seleção inteligente dos produtos, conhecimento dos materiais e do design, e uma atitude orientada para o futuro em relação à tecnologia e à sustentabilidade. Estas decisões de hoje estão a moldar o futuro do fabrico médico e os produtos que escolhemos para moldar reflectem diretamente esse futuro.