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Jun 27, 2023

I vantaggi dei materiali per mascheratura polimerizzabili con raggi UV

14 agosto 2023 17:44 Durante la produzione di impianti ortopedici vengono utilizzate mascherine temporanee per proteggere le superfici dai processi di finitura dei metalli. La loro tenace adesione sigilla e protegge lavorati,

14 agosto 2023

17:44

Durante la produzione di impianti ortopedici vengono utilizzate maschere temporanee per proteggere le superfici dai processi di finitura dei metalli. La loro tenace adesione sigilla e protegge le superfici lavorate, rettificate o lucidate durante i processi di barilatura, pallinatura, abrasione o pulizia, per aiutare a ottenere la finitura superficiale desiderata in diverse aree dell'impianto. Tuttavia, il mascheramento può rappresentare una sfida per i produttori di dispositivi medici a causa delle proprietà dei materiali di mascheramento stessi. Qui Kevin Brownsill, responsabile tecnico: formazione e sviluppo presso Intertronics, spiega come è possibile superare le sfide temporanee della mascheratura con i materiali polimerizzabili agli UV.

Ogni anno in Inghilterra e Galles, circa 200.000 persone ricevono protesi dell'anca o del ginocchio, che in genere sono molto efficaci. Una ricerca dell’Università di Bristol ha scoperto che otto protesi del ginocchio su dieci e sei protesi dell’anca su dieci durano fino a 25 anni. Per garantire un successo a lungo termine, gli impianti ortopedici devono essere realizzati con precisione con finiture superficiali specifiche per ottenere le proprietà biologiche, chimiche e meccaniche richieste, ad esempio per ridurre l'attrito e l'usura.

I produttori di impianti ortopedici in genere ottengono le finiture superficiali desiderate con più fasi di lavorazione. Durante queste fasi, vengono applicati mascheranti per proteggere alcune superfici da processi come anodizzazione, trattamento al plasma o granigliatura, applicandoli sulle superfici che rimangono esposte. Una volta terminato il processo, la maschera viene rimossa, in genere tramite peeling, che può richiedere l'immersione in acqua per ammorbidire il materiale, o l'incenerimento, e ulteriori maschere possono quindi essere aggiunte dove necessario mentre il prodotto passa attraverso le diverse fasi di lavorazione.

Gli approcci tradizionali al mascheramento degli impianti includono nastri, stivali, cere e lacche. Tuttavia, ciascuna di queste tecniche presenta vantaggi e sfide. Poiché gli impianti ortopedici hanno generalmente geometrie complesse, mascherarli accuratamente con stivali e nastri è difficile e richiede tempo. Un'altra sfida con gli stivali e i nastri è che possono deformarsi: ad esempio, se i bordi del nastro si sollevano, la definizione dei bordi può non essere ottimale. L'applicazione di questi materiali viene generalmente eseguita manualmente, il che può richiedere molto tempo ed è soggetta a errori umani.

Queste sfide possono essere superate utilizzando una maschera liquida, come una lacca o una cera. Se hanno una bassa viscosità, possono essere difficili da applicare con precisione e possono gocciolare o fluire in aree aggiuntive dell'impianto, determinando una scarsa definizione dei bordi. Oltre a ciò, il tempo di raffreddamento o polimerizzazione può richiedere da minuti a ore e può creare lavoro in corso, rallentando la produzione.

Se si verifica un problema durante il processo di mascheratura, ad esempio i bordi del nastro si sollevano, la maschera viene applicata nel punto sbagliato o la maschera non viene fissata correttamente, esiste il rischio di rilavorazione o scarto. Gli impianti sono componenti di alto valore ed evitarli è quindi della massima importanza per la redditività della produzione.

Le maschere liquide polimerizzabili con UV sono un'opzione interessante per mascherare gli impianti ortopedici. La loro velocità e semplicità di processo portano ad aumenti di produttività, superando al contempo le sfide associate agli approcci di mascheratura tradizionali: possono ridurre manodopera, rilavorazioni e scarti.

Uno dei motivi principali di ciò è che i materiali polimerizzabili tramite UV polimerizzano “su richiesta”, in genere in pochi secondi. Poiché il materiale non polimerizza finché non viene esposto alla lunghezza d'onda e all'intensità corrette della luce UV, il produttore può essere estremamente preciso. Se per qualche motivo il processo non è accurato, il produttore può facilmente rimuovere il materiale e ricominciare. Il tempo di indurimento rapido significa inoltre che l'impianto mascherato può essere spostato immediatamente alla fase successiva della lavorazione, riducendo il lavoro in corso.

È disponibile un'ampia varietà di materiali per mascheratura polimerizzabili con raggi UV, in formulazioni a bassa, media e alta viscosità e con diverse proprietà di adesione, quindi i produttori possono scegliere un materiale adatto alla loro applicazione. Ad esempio, Dymax SpeedMask è un'opzione popolare per il mascheramento degli impianti ortopedici ed è disponibile in gradi bruciabili e pelabili, per lasciare le superfici prive di residui. Questi materiali si adattano a forme complesse, fornendo una copertura affidabile in un unico strato, eliminando il tempo necessario per attendere l'asciugatura degli strati.