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Sep 03, 2023

Tolérances de fabrication micromédicale : atteindre des niveaux élevés

1 décembre 2022 Par contenu sponsorisé La fabrication de pièces en plastique miniatures précises est le résultat d’une exécution exacte d’un outillage. En comprenant les tolérances du micro-outillage et de la micro-injection

1 décembre 2022 Par Contenu sponsorisé

La fabrication de pièces en plastique miniatures précises est le résultat d’une exécution exacte de l’outillage. En comprenant les tolérances du micro-outillage et du moulage par micro-injection, il est possible d'atteindre un niveau élevé de répétabilité et de précision des pièces, même pour les microdispositifs médicaux les plus avancés.

Capacités de l'équipement

Le moule est le facteur clé du succès de la fabrication, et une exécution précise est obtenue en utilisant un équipement de pointe et en appliquant des méthodes d'outillage non conventionnelles.

Les progrès dans la fabrication de moules de haute précision et dans la technologie de moulage offrent davantage de possibilités lors de la miniaturisation des composants des dispositifs médicaux. Par exemple, MTD Micro Moulding a investi dans des équipements (et personnalisés) pour des travaux très spécialisés :

Précision et exactitude

La précision de la pièce à usiner fait référence à l'apparence réelle de la pièce sortant de la machine, et non à ce que la machine est censée faire. Chez MTD, notre objectif de précision des pièces est de 0,000042″ (environ 1μ).

Outillage précis

Les caractéristiques et tolérances réalisables dans le plastique dépendent de la précision de l'acier et du matériau. À mesure que les tolérances diminuent, la marge d’erreur admissible pour la précision de l’acier diminue également. Il n'y a pratiquement aucune marge d'erreur dans le micro-outillage, mais avec certains matériaux, ces règles deviennent plus strictes lorsque des tolérances strictes sont requises. Avec des inserts d'outils se déplaçant ensemble comme de minuscules pièces de puzzle complexes avec un séquençage ultra-précis, la précision de la construction de ces pièces est cruciale.

Si nous analysons les types de projets que MTD a sauvés d’un échec de production, c’est souvent le manque de précision dans le moule qui a condamné le projet dès le début. Plus les pièces et les caractéristiques sont petites, moins les erreurs peuvent être tolérées dans un moule. Cela devient de plus en plus difficile, voire impossible, sans équipement, méthodes et expertise de pointe en matière de micro-outillage.

En supposant une taille de pièce de 0,010″, nous pouvons comparer deux matériaux de micromoulage couramment utilisés en ce qui concerne les cibles en acier requises et les tolérances basées sur la tolérance de la pièce :

Comme vous pouvez le voir ci-dessus, la tolérance de l'acier requise pour atteindre un objectif de tolérance caractéristique pour le polypropylène (PP) est nettement inférieure à celle pour le polycarbonate (PC). Cela est dû à la différence de taux de retrait de ces matériaux. Il est plus difficile d’atteindre la tolérance des caractéristiques plastiques lorsque le taux de retrait est plus élevé.

Taille de la pièce

Les micro-composants s’inscrivent généralement dans un carré ou un diamètre de 1″, mais les pièces peuvent également être de taille microscopique. En termes de poids, MTD a fabriqué une pièce dont 520 pièces ont été fabriquées à partir d’une seule pastille de plastique.

Caractéristiques des pièces

Toute pièce moulée par injection de plastique peut être miniaturisée, certaines étant plus difficiles à fabriquer que d'autres en raison de la complexité et de la géométrie de la conception.

Lorsque vous miniaturisez votre conception, concentrez-vous sur les zones les plus critiques de la conception et comprenez que certaines fonctionnalités devront peut-être être modifiées ou éliminées pour permettre une fabricabilité réussie à une si petite échelle et pour éviter des coûts et des délais de livraison excessifs.

Chez MTD, nous obtenons les caractéristiques de pièces suivantes :

Maintenant que nous avons défini les limites dans lesquelles s'intègre une pièce micromoulée, nous pouvons parler de ce que cette géométrie a permis aux équipementiers de dispositifs médicaux de réaliser avec leurs conceptions. Ce qui est possible est assez exceptionnel

Caractéristiques et tolérances réalisables

Les offres MTD d'épaisseurs de paroi allant jusqu'à 0,002″, de rapports d'aspect de 250 : 1, de conceptions sans dépouille et de rayons de pointe de 5 μ ont changé la donne pour les marchés médicaux comme l'endoscopie, l'administration de médicaments et la laparoscopie.

Sur la photo ci-dessus, des dispositifs d'administration de médicaments en polypropylène (PP). La paille d'administration de médicament (en haut) a une paroi longue distance de 0,005″, tandis que la conception de la canule (en bas) présente des parois aussi fines que 0,0025″. Un outillage et un équipement et des techniques de moulage très performants sont nécessaires pour réussir le moulage par injection de pièces à paroi mince comme celles-ci.