Według *MedTech Europe, europejskiego stowarzyszenia branżowego przemysłu technologii medycznych, na całym świecie produkuje się ponad 500 000 różnych rodzajów wyrobów medycznych.
Obejmują one zarówno produkty codziennego użytku (okulary, protezy zębowe, plastry itp.), jak i implanty oraz zaawansowane systemy diagnostyczne, takie jak skanery MRI i aparaty rentgenowskie.
Produkcja tych wyrobów oraz instrumentów niezbędnych do przeprowadzania inwazyjnych procedur chirurgicznych coraz częściej wykorzystuje najnowocześniejsze procesy produkcyjne, takie jak obróbka laserowa i wytwarzanie przyrostowe, oraz angażuje innowacyjne materiały, takie jak cykloheksanon. W rzeczywistości zestaw do druku 3D można spotkać równie często w zakładzie wyrobów medycznych, jak i w środowisku zaawansowanej inżynierii lotniczej.
Wynika to częściowo z faktu, że inżynieria materiałowa umożliwiła opracowanie produktów o specyficznych cechach, np. dla implantów biodrowych, ale także dlatego, że metody produkcji oparte na diagnostyce sterowanej danymi pozwalają na wytwarzanie spersonalizowanych rozwiązań dla pacjentów. A wraz z postępem sztucznej inteligencji wpływ analityki danych na ten rynek będzie prawdopodobnie rósł.
Potrzeba odciągu oparów
To, co również zobaczysz w tych środowiskach, obok laserów i drukarek 3D, to technologia odciągu oparów, taka jak ta opracowana przez Donaldson BOFA. Systemy te pomagają wychwytywać cząstki i opary związane z tymi procesami, które – jeśli nie są odpowiednio kontrolowane – mogą wpływać na jakość produktu. Co więcej, niektóre zanieczyszczenia przenoszone drogą powietrzną mogą być szkodliwe dla zdrowia ludzkiego.
Lasery w ciągu ostatnich kilku dekad odegrały transformacyjną rolę w tym sektorze. Na przykład stenty są zazwyczaj produkowane poprzez splatanie lub dzianie cienkich metali przy użyciu procesu spawania laserowego, co oferuje szybkie, wysokiej jakości i powtarzalne rozwiązanie produkcyjne.
Jednocześnie coraz częściej widoczna jest adopcja procesów wytwarzania przyrostowego z proszków metali i polimerów, czy to w celu szybkiego tworzenia oprzyrządowania dla metod produkcji masowej, czy też prototypowania i dostosowywania urządzeń.
Odciąg oparów zmieniający metody produkcji
Graham Mattok, kierownik sprzedaży Donaldson BOFA na Wielką Brytanię i Irlandię, pracuje z klientami w tym sektorze i obserwuje transformację metod produkcji.
„Technologia odciągu oparów jest kluczowym czynnikiem umożliwiającym rozwój tego rynku, czy to w produkcji urządzeń, obróbce wykańczającej, czy w pomaganiu w utrzymaniu środowiska typu clean room” – mówi Graham.
„Na przykład jednym z lotnych związków organicznych (LZO) często stosowanych w celu poprawy właściwości mechanicznych jest cykloheksanon. Ten LZO jest używany jako klej i środek wiążący w przetwórstwie polimerów i obróbce powierzchni, a także jako środek sterylizujący i czyszczący, ale wiąże się on z zalecanym przez National Institute for Occupational Safety & Health (NIOSH) limitem ekspozycji wynoszącym 25 ppm uśrednionym dla dziesięciogodzinnej zmiany roboczej.
„W konsekwencji producenci stosujący cykloheksanon będą musieli rozważyć zastosowanie technologii filtracji, aby wesprzeć swoje zobowiązania w zakresie bezpieczeństwa i higieny pracy w ramach strategii zarządzania atmosferą”.
Jeśli chodzi o wytwarzanie przyrostowe, druk 3D oferuje połączenie szybkości, przystępności cenowej, personalizacji i elastyczności projektowania w produkcji urządzeń, takich jak protezy.
Wyniki mogą być przełomowe dla pacjentów, gdy procesy takie jak selektywne spiekanie laserowe (SLS), stereolitografia (SLA) i osadzanie topionego materiału (FDM) zostaną połączone z diagnostyką i obrazowaniem opartym na danych. Jednocześnie druk 3D może umożliwić produkcję narzędzi specyficznych dla danej operacji przy złożonych zabiegach. Jednak wiele procesów wytwarzania przyrostowego będzie również emitować zanieczyszczenia powietrza, które muszą być kontrolowane, aby uniknąć zanieczyszczenia sprzętu lub pomóc w utrzymaniu zdrowego środowiska pracy.
Zaspokajanie potrzeb sektora wyrobów medycznych w zakresie odciągu oparów
Aby sprostać potrzebom sektora wyrobów medycznych w zakresie odciągu oparów, firma Donaldson BOFA opracowała trójstopniową architekturę systemu, która obejmuje filtr wstępny, filtr HEPA (High-Efficiency Particulate Air) oraz filtr węglowy, aby pomóc w usuwaniu pyłu, drobnoustrojów unoszących się w powietrzu, cząstek aerozoli i oparów chemicznych.
Dokładny projekt i konfiguracja systemu będą zależeć od wielu czynników, w tym od zastosowanego procesu, obrabianych materiałów oraz składu chemicznego i objętości powstałych emisji.
„Szybkie tempo innowacji, napędzane przez dane, automatyzację i doskonalenie procesów, napędza ogromną ekspansję w sektorze wyrobów medycznych” – mówi Graham. „Możliwość wykorzystania mocy laserów i druku 3D, wspierana przez odciąg oparów, zapewnia wydajność na dużą skalę, umożliwiając jednocześnie bardziej spersonalizowane podejście do produktów skoncentrowanych na pacjencie”.
Aby dowiedzieć się więcej o technologii Donaldson BOFA dla procesów druku 3D, odwiedź stronę https://www.donaldsonbofa.com/applications/3d-printing-fume-extraction/ .