Matériaux compatibles autoclave : Garantir stérilité et sécurité

Moulé en ABS translucide attrayant, ce composant a été fabriqué pour Triax Technologies pour leur dispositif Proximity Trace, qui pendant la pandémie COVID-19 a aidé les entreprises à faire du traçage de contacts au travail.

Un peu inquiet pour cette procédure médicale à venir ? C'est compréhensible, mais vous aurez bien moins de soucis sachant que les instruments seront stériles et exempts de microorganismes. Les médecins ont réalisé l'importance des équipements stérilisés il y a plus de 150 ans, mais ce n'est qu'en 1879 que le microbiologiste français Charles Chamberland a inventé un dispositif pour y parvenir.

Comment fonctionnent les autoclaves

Un autoclave fonctionne comme une cocotte-minute utilisée pour les cornichons et œufs. Les instruments sont placés dans une chambre scellée, puis une pompe évacue tout l'air. La température monte à au moins 121°C (250°F), et de la vapeur sous pression est appliquée pendant 30 à 60 minutes.

D'autres méthodes de stérilisation existent : chaleur sèche, rayonnement et UV, gaz oxyde d'éthylène, peroxyde d'hydrogène vaporisé, mais cet article se concentre sur l'autoclavage ; plus important, il décrit matériaux et traitements de surface résistant à la chaleur et l'humidité de cette stérilisation courante.

Ce qui fonctionne et ne fonctionne pas en autoclave

Commençons par les matériaux à éviter absolument. Heureusement, la liste est courte :

• Polyamide (nylon, PA)
• Polyéthylène (PE) et variantes basse/haute densité LDPE et HDPE (cette dernière s'en approche)
• Polyméthacrylate de méthyle (PMMA, acrylique)
• Polystyrène (PS)
• Chlorure de polyvinyle (PVC)

Voici maintenant les matériaux compatibles :

• Polypropylène (PP) : polymère peu coûteux résistant aux températures d'autoclave. Pour une alternative optiquement claire (et plus chère) à l'acrylique, le polycarbonate (PC), matériau du verre blindé.
• Polyoxyméthylène (POM), aussi appelé acétal ou Delrin : thermoplastique de qualité ingénierie offrant faible coefficient de frottement, haute rigidité et résistance à l'usure, bonne stabilité dimensionnelle.
• Polytétrafluoroéthylène (PTFE) : connu sous le nom Téflon, famille de fluoropolymères avec résistance et résistance chimique extrême sur large plage de température.
• Polyétheréthercétone (PEEK) : thermoplastique organique devenu incontournable médical depuis 1978. Utilisé pour implants, composants ultra-vide et chromatographie gazeuse.
• Silicone et sa forme alternative LSR (caoutchouc silicone liquide) : excellente option pour pièces nécessitant flexibilité, biocompatibilité, résistance chimique et antibactérienne. Et oui, autoclavable.

Sont aussi compatibles : sulfure de polyphénylène (PPS), polysulfone (PSU), et polyéthersulfone (PES). Ces thermoplastiques et d'autres sont aisément usinés, moulés par injection ou imprimés en 3D.

Métaux compatibles autoclave

Les polymères sont excellents pour composants médicaux, mais les métaux le sont aussi. Quatre alliages de référence : aciers inoxydables 304 et 316 et leurs versions bas carbone 304L et 316L. Tous largement utilisés en instrumentation médicale, équipements chirurgicaux (scalpels, pinces), fauteuils roulants, fils, conteneurs à déchets.

Le 316L est le plus populaire pour pièces implantées (vis osseuses, plaques de fixation, autres implants), mais pour dispositifs orthopédiques nécessitant plus de résistance et fatigue, cobalt-chrome (CoCr) ou Ti-6Al-4V titane sont généralement le premier choix.

Avec chacun de ces métaux, il est crucial de passiver les pièces après fabrication avec acide nitrique ou citrique. Cela élimine le fer libre de surface et crée une couche d'oxyde protectrice, augmentant significativement la résistance à la corrosion.

De même, l'aluminium est candidat pour pièces médicales autoclavables, à condition d'être d'abord traité par conversion avec anodisation Type II (acide sulfurique) ou Type III (dur) de grade médical. Vrai aussi pour de nombreux aciers — acier doux 1018 ou le plus robuste 4140 — mais leurs surfaces sujettes à corrosion doivent être protégées par chromage dur ou nickelage brillant.

L'industrie médicale est exigeante, avec toutes sortes de spécifications et exigences qualité. Il est donc crucial d'étudier le type de stérilisation nécessaire pour rendre les pièces sûres pour l'application visée et déterminer quels matériaux cochent cette case. La bonne nouvelle : nous avons des années d'expérience et pouvons vous aider à choisir les bons matériaux pour votre prochain projet. Appelez-nous.