Producción de bajo volumen de dispositivos médicos de telesalud con colado al vacío

Descubra cómo Sendot Technology empleó tecnologías de colado al vacío para fabricar dispositivos médicos de telesalud con alta estanqueidad, durabilidad y acabados superficiales finos.

Resumen del proyecto

	Información
Sector	Equipos médicos
Producto	Dispositivos de telesalud
Retos	Sobremoldeo, alta estanqueidad, espesor desigual
Tecnología	Mecanizado CNC, colado al vacío, fabricación de chapa metálica
Material	HEICAST8263+UPX8400+PX5210+AL5052
Acabado superficial	Pintura, serigrafía
Cantidad	15 unidades
Plazo de entrega	10 días hábiles

Sobre el cliente y el producto

Los clientes proceden de una empresa transnacional dedicada al diseño y desarrollo de dispositivos médicos. Buscaban un fabricante capaz de ayudarles con la producción de bajo volumen, ya que estaban en pleno proceso de actualización del dispositivo de telesalud de nueva generación. Estos productos de bajo volumen son para la verificación final del diseño, así como para presentarlos a las normativas para solicitar la licencia.

El nuevo dispositivo médico se utiliza ampliamente para proporcionar tareas de consulta, diagnóstico, tratamiento y monitorización médica. La generación actualizada tiene estas características: más ligera y pequeña; mejor material y estanqueidad, retardante de llama y anticorrosión para múltiples entornos.

¿Cómo elegir los métodos de fabricación adecuados?

Como podemos ver, la estructura principal de este dispositivo médico es una carcasa de máquina típica con funciones de visualización. Para la producción de la carcasa, hay algunas tecnologías entre las que elegir: mecanizado CNC, colado al vacío, SLA y moldeo por inyección.

En primer lugar, el moldeo por inyección requiere la creación de costosos moldes metálicos y se utiliza ampliamente para la producción de gran volumen, lo que obviamente no es adecuado para este proyecto. Además, las características de soporte, como se rodean en la imagen anterior, son muy difíciles de desmoldear en el proceso de moldeo por inyección. Esto hace que el moldeo por inyección sea imposible para producir este dispositivo médico.

En segundo lugar, si todas las carcasas se producen mediante mecanizado CNC, el coste será extremadamente alto debido al largo tiempo de procesamiento, por lo que finalmente no se selecciona.

Entre SLA y colado al vacío, este último es el método de fabricación preferido. El colado al vacío se utiliza cada vez más en la producción de dispositivos médicos. Esto no solo se debe a que el método ofrece precios razonables y materiales disponibles, sino también a que proporciona una mayor libertad de diseño en comparación con otros procesos.

Consideraciones y soluciones para el mecanizado de la carcasa del dispositivo médico

En este proceso de producción, hay algunos puntos clave que superar, como la selección de materiales, el sobremoldeo, el acabado superficial y el montaje. Vea cómo Sendot Technology resolvió estos puntos de mecanizado.

Selección del material de colado al vacío

Elegir los materiales más adecuados fue lo primero clave en lo que pensar. Este lote de piezas de carcasa se utilizaría tanto para la verificación del diseño como para la solicitud de licencia, por lo que la calidad era extremadamente crítica.

En este proyecto, se utilizó Hei-Cast 8263 para producir la carcasa superior e inferior. Es una resina de tipo retardante de llama con grados UL94 V-0 y 5VA, que proporciona buena estanqueidad y resistencia a la corrosión para los dispositivos médicos.

Hei-Cast 8150 fue otro material aplicado en esta carcasa de dispositivo médico. Es una resina de grado ABS. Las propiedades físicas bien equilibradas, las excelentes propiedades de curado y la superior estabilidad dimensional del Hei-Cast 8150 lo hacen muy adecuado para la producción de bajo volumen.

Considerar el sobremoldeo

Normalmente, dos piezas separadas producidas por colado al vacío no pueden proporcionar un alto grado de rendimiento de sellado en los lados de cuatro puntas tras el montaje. Para abordar este problema, Sendot Technology probó el sobremoldeo en el proceso de colado al vacío para fabricar estas carcasas de dispositivos médicos.

Brevemente, el proceso de sobremoldeo requiere colar primero una pieza y utilizar la técnica para moldear de nuevo con el patrón de otra pieza en un nuevo molde de silicona. A continuación se vierte material líquido en la cavidad. Cuando el material se solidifica, finalmente se crea una única pieza mediante sobremoldeo.

Sin embargo, esta técnica requiere una gran destreza. Cuando el proceso no está bien controlado, pueden generarse numerosas burbujas y desprendimientos, lo que afecta a la calidad final.

En este proyecto, las dos piezas de colado al vacío de este dispositivo médico tienen una diferencia de tamaño significativa. Esto hizo el sobremoldeo aún más difícil. Debido a que la pieza más pequeña es de caucho blando, se desplazaría fácilmente de su posición. Con un análisis cuidadoso y una presimulación, Sendot Technology decidió moldear primero la pieza más grande para que la pieza pequeña con encajes a presión (snap fits) pudiera moldearse mejor después. Finalmente, hemos producido con éxito estas carcasas con sobremoldeo.

Tratamientos superficiales

En el proceso de tratamiento superficial, se aplicaron diferentes tipos de acabados en esta carcasa de dispositivo médico. Para la pieza de caucho blando, se requiere un acabado mate. La mayor parte de la pieza de material duro se pintó de blanco. Se realizó serigrafía para el logotipo, así como para los iconos del panel de control.

Debido a que estos dispositivos médicos suelen utilizar alcohol médico para desinfectar los equipos, la calidad de la pintura superficial y la serigrafía debe poder soportar el uso en un entorno con alcohol. Por lo tanto, utilizamos pintura de la marca americana de alta calidad PPG y equipos UV para mejorar la adhesión. La calidad del tratamiento superficial superó la prueba de corte por cuadrícula (Cross-Cut Test) y las pruebas de resistencia al alcohol, alcanzando la calidad esperada.

Montaje de los componentes del dispositivo médico

La comprobación de calidad es el paso final. Había unos 16 componentes de este dispositivo médico que producir mediante diferentes procesos, y era necesario garantizar el montaje final. Por lo tanto, antes de comenzar la producción, el equipo de ingeniería de Sendot Technology comprobó y analizó cuidadosamente todas las características funcionales de montaje. Los planes detallados se elaboraron al principio de la producción para evitar que las características clave de las carcasas principales sufrieran deformaciones y contracciones graves.

Aquí hay un ejemplo: el plano CAD anterior muestra un conjunto que involucra dos piezas de carcasa y una pieza metálica interior. La segunda y la tercera pieza, como se marca en la imagen, deben coincidir perfectamente con los pilares roscados de ambos lados. Así, al mecanizar el patrón para el colado al vacío, estas secciones críticas no se dividieron para garantizar que se lograra la mejor precisión.

Además, al igual que el moldeo por inyección, el material en el colado al vacío también presenta problemas si la contracción no se controla bien. Contamos con ingenieros muy experimentados que pueden evitar las influencias causadas por la contracción con medidas cuidadosas en la preparación, lo que garantiza las dimensiones correctas de las características clave.

Opinión del cliente y plan futuro

Tras recibir los productos, el cliente quedó encantado y muy satisfecho con la calidad de los productos entregados, ya que el resultado general superó con creces sus expectativas. También expresaron su agradecimiento por las pruebas exitosas. A continuación, los próximos pedidos serán los productos de venta. Considerarán trabajar con Sendot Technology y utilizar la misma tecnología en futuras series.

Sendot Technology es su proveedor de fabricación rápida de confianza, que ofrece servicios integrales desde el prototipo hasta la producción. Con las capacidades de colado al vacío, mecanizado CNC, moldeo por inyección rápido y acabados superficiales, Sendot Technology puede ofrecer soluciones de mecanizado personalizadas según sus requisitos específicos con alta eficiencia y precios asequibles. Si busca un fabricante profesional, contáctenos y conozca más detalles.