Matériaux :composés et concentrés de qualité médicale pour le soudage laser
Les composés et concentrés polymères de qualité médicale pour le soudage au laser développés par Clariant Healthcare Polymer Solutions, Charlotte, Caroline du Nord, sont soutenus par une expertise en formulation qui peut aider les fabricants de dispositifs médicaux à adopter une approche « Qualité par conception » (QbD) pour le soudage au laser de composants en plastique. Présentés au MD&M West 2020, ils élargissent le portefeuille de Clariant de matériaux « de qualité médicale » Mevopur.
Le soudage laser offre de nombreux avantages dans les applications médicales et diagnostiques en termes de rapidité et de fiabilité. Pourtant, si la combinaison de polymères, de colorants, de conception de pièces et de techniques de traitement n'est pas prise en compte dès les premières étapes du développement du produit, la cohérence de la soudure peut en souffrir et le risque de défaillance du produit peut devenir inacceptable, selon le responsable mondial du marketing et du développement commercial. Steve Duckworth. Le soudage au laser peut développer une liaison à haute résistance sans les nombreux inconvénients des autres méthodes. Par exemple, les surfaces ne nécessitent pas de prétraitement et le risque de créer des lixiviables potentiels à partir de résidus de solvants ou d'adhésif est éliminé. De plus, l'assemblage à grande vitesse de géométries même complexes est possible avec une contrainte minimale dans les joints. Les composants soudés peuvent survivre à des stérilisations répétées, si nécessaire.
Cependant, les choix de couleurs jouent un rôle essentiel dans la capacité d'une partie à transmettre l'énergie laser et l'autre à absorber l'énergie laser et à fondre au niveau de la ligne de liaison. Dans de nombreuses applications, les décisions de couleur ne sont prises que dans les dernières étapes du cycle de développement par l'équipe marketing ou d'autres personnes non impliquées dans le processus de conception fonctionnelle. Lors du soudage laser. Explique Duckworth, « les approches traditionnelles de la coloration peuvent ne pas fonctionner. Par exemple, avoir un noir visuellement opaque ou une couleur très sombre qui utilise généralement du noir de carbone ne fonctionnerait pas dans le composant de transmission laser. Un composant blanc non plus, où un pigment typique utilisé est le dioxyde de titane. »
Duckworth explique que c'est la raison pour laquelle Clariant adopte une approche « QbD » avec ses clients. « Notre équipe d'experts possède une connaissance approfondie des options de pigments et d'additifs pour absorber et transmettre les pièces, nous pouvons donc proposer différentes options de couleur dans une large gamme de polymères, notamment les mélanges PP, ABS, PC, PC/ABS et plus encore. En collaboration avec des fournisseurs d'équipements laser, nous avons développé des techniques analytiques qui peuvent être utilisées pour sélectionner différentes solutions afin de trouver la meilleure."
Une fois qu'une couleur optimale a été sélectionnée, la répartition des pigments et des additifs dans le composant plastique et la consistance d'une pièce à l'autre deviennent importantes. Bien que les concentrés de mélange-maître ajoutés au polymère hôte pendant le traitement puissent être pratiques pour introduire la couleur, l'équipement de traitement (par exemple, les machines de moulage par injection) et le chemin d'écoulement dans l'outil, ne peuvent permettre qu'une distribution médiocre ou incohérente des pigments. sur la ligne de soudure ciblée. L'utilisation d'un matériau prêt à l'emploi entièrement composé peut aider à résoudre ce problème de distribution. C'est pourquoi les solutions de soudage laser Mevopur de l'entreprise sont disponibles à la fois sous forme de mélange maître concentré et sous forme de composé prêt à l'emploi. Tous deux ont été fabriqués dans l'une des trois installations mondiales de Clariant certifiées selon les normes de qualité EN :ISO13485-2016. Des tests et une documentation réglementaires complets incluent le pré-test des ingrédients des matières premières selon les normes de l'industrie pharmaceutique et des dispositifs médicaux, le DMF, la divulgation de la formulation, etc. Les mesures de contrôle des modifications auraient minimisé davantage les risques.
Résine
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