Tungstène vs Or : Choisir le biomatériau supérieur pour les applications médicales

Fil de tungstène et fil de tungstène plaqué or comme alternatives aux métaux précieux

Selon une recherche d'Evaluate Ltd., les dépenses annuelles de R&D de l'industrie mondiale de la technologie médicale devraient atteindre 39 milliards de dollars d'ici 2024. Les innovations dans la « medtech » peuvent signifier n'importe quoi, de la création de nouveaux dispositifs jetables ou de l'informatique liée à la santé aux améliorations d'équipements, de procédures chirurgicales et de biomatériaux.

L'industrie mondiale de la medtech devrait croître de 5,6 % par an entre 2017 et 2024, pour des ventes totales de 595 milliards de dollars en 2024. C'est une bonne nouvelle pour le secteur manufacturier, pour les fabricants de dispositifs et pour les fournisseurs qui les servent.

Mais si le marché hautement concurrentiel signifie de grandes opportunités, cela signifie aussi que les équipes de conception de dispositifs médicaux sont souvent en course pour réduire le temps de mise sur le marché, ce qui signifie que quelque part, quelque chose (espérons que pas quelqu'un) peut être compromis.

Défis dans l'approvisionnement en matériaux

En pratique, la concurrence peut signifier que les fabricants de dispositifs médicaux sont souvent contraints dans des relations d'approvisionnement médiocres en raison de délais qui se raccourcissent et de contraintes d'allocation budgétaire.

Par exemple, les dispositifs mini-invasifs et de diagnostic, ainsi que les systèmes d'administration de médicaments et de support vital, nécessitent souvent des matières premières incluant des métaux de spécialité ou précieux. Non seulement ces matériaux sont soumis à des prix spéculatifs — un moyen sûr d'épuiser un budget — mais beaucoup d'entre eux sont considérés comme des métaux de conflit et nécessitent une validation scrupuleuse.

Pourtant, certains dispositifs nécessitent simplement un niveau d'opacité radiographique incomparable qui n'est disponible que dans les métaux précieux comme l'or. En fait, l'or se trouve souvent dans les systèmes d'administration de médicaments et les stents en raison de sa combinaison de résistivité élevée à la colonisation bactérienne et de son opacité radiographique.

Substituer le tungstène aux métaux précieux

Alors, comment les fabricants produisent-ils des dispositifs de qualité efficacement et dans le budget ? Une façon est de construire de bonnes relations solides avec des partenaires et fournisseurs contractuels expérimentés et innovants.

Savez-vous, par exemple, qu'il existe des alternatives rentables à des métaux tels que l'or, le platine et le palladium ? Espérons que votre partenaire d'approvisionnement le sait.

Dans les applications où la ténacité du matériau et l'opacité radiographique sont cruciales, le tungstène est devenu une alternative attrayante. Cela est dû aux nombreuses propriétés avantageuses du tungstène, notamment :

• Une densité équivalente à l'or
• Une résistance à la traction et une dureté minérale comparativement élevées
• Une faible pression de vapeur à haute température
• Le point de fusion le plus élevé de tous les métaux

Utilisation du tungstène dans les applications médicales

Ensemble, ces caractéristiques rendent le tungstène fort, radiopaque, virtuellement résistant à la chaleur et, lorsqu'allié, flexible. En conséquence, il est actuellement utilisé dans une variété d'applications médicales.

Par exemple, le tungstène est régulièrement incorporé dans des polymères pour des cathéters à haute visibilité. Il peut être usiné avec expertise en broches et tiges de tungstène à tolérance serrée pour une utilisation dans des applications dentaires et médicales.

En raison de son faible coefficient de dilatation thermique, le tungstène est souvent utilisé pour créer une liaison avec du verre ayant un coefficient de dilatation thermique similaire. Cela permet au tungstène d'être utilisé dans des assemblages hermétiquement scellés alimentant une large gamme de dispositifs médicaux.

Avantages du fil de tungstène plaqué or dans les applications médicales

De plus, pour une partie de l'opacité radiographique supplémentaire de l'or pur, le fil de tungstène est parfois plaqué avec une couche très fine d'or. Cela confère au fil de tungstène plaqué or des propriétés d'opacité radiographique similaires à celles du platine/iridium, mais à un coût bien inférieur ; le placage or augmente la résistance du fil à la corrosion.

Ce fil de tungstène plaqué or est souvent utilisé dans les applications de cautérisation, les fils guides et les sondes utilisées dans les études cérébrales profondes. En plus d'offrir l'opacité et la résistance à la corrosion, le fil de tungstène plaqué or conserve encore de nombreuses propriétés bénéfiques du tungstène, notamment :

• Force à des diamètres très petits
• La capacité de maintenir la rectitude et la forme du fil sous une gamme de conditions de température

S'associer à un fournisseur de matériaux compétent et de confiance

Avec l'industrie de la medtech susceptible de continuer à allouer des fonds à la R&D dans les années à venir, la question est : votre équipe a-t-elle les relations d'approvisionnement de qualité nécessaires pour amener vos concepts sur le marché ?

Bien que le tungstène ne soit pas toujours un substitut approprié, votre fournisseur de matériaux devrait avoir une compréhension approfondie de comment, quand et quelle composition serait la bonne solution alternative rentable à votre dilemme de métal précieux. Dans une ère de guichet unique, de nombreux fournisseurs offrent également des capacités secondaires telles que la découpe de précision, le rectifiage, l'usinage et les traitements de surface comme la passivation et le sablage.

Rappelez-vous, puisque le tungstène — comme l'or — est considéré comme un métal de conflit (conformément à l'article 1502 de la loi Dodd-Frank), votre fournisseur doit se conformer à toutes les normes réglementaires américaines, avoir un système de qualité en place et fournir la traçabilité et la métrologie.

Alors que les biomatériaux continuent d'évoluer, les fabricants s'attendent à ce que leurs partenaires contractuels évoluent avec eux. Cela signifie non seulement fournir un produit de qualité, efficacement et à des prix compétitifs, mais aussi rester informé et apporter expérience et innovation au processus d'approvisionnement en matériaux.

Pour en savoir plus sur le fil de tungstène et ses avantages potentiels pour votre application, demandez le guide gratuit de Metal Cutting sur les bases, Tungsten Wire 101.