Aditivos otimizam plásticos médicos para laser

Norberto Pardal | 08 de fevereiro de 2019

A empresa de produtos químicos Clariant (Muttenz, Suíça) revelou polímeros formulados para métodos de montagem baseados em laser em operações de fabricação médica no evento Medical Design & Manufacturing (MD&M) e PLASTEC West desta semana em Anaheim, CA. Os novos materiais Mevopur incorporam aditivos que otimizam o processo de soldagem a laser.

"A indústria de dispositivos médicos está se afastando dos métodos de montagem, como a soldagem com solvente, que pode deixar resíduos, e a soldagem a arco em favor da soldagem a laser", disse Stephen DuckworthPlasticsToday do estande da empresa. "Estamos vendo isso em várias áreas de aplicação, desde dispositivos de administração de medicamentos e produtos de diagnóstico até sistemas de diálise", acrescentou Duckworth, chefe do segmento Healthcare Polymer Solutions, Mevopur.

Eliminar o uso de solventes e reduzir a responsabilidade são as forças gêmeas que impulsionam a adoção da soldagem a laser na indústria de tecnologia médica, de acordo com Duckworth. A soldagem a laser também traz velocidade e confiabilidade ao processo de produção e pode lidar com estruturas complexas, "mas traz alguns desafios interessantes", acrescentou Duckworth, em termos de absorção de energia. "A superfície externa ainda precisa parecer atraente em qualquer cor que você tenha em mente, mas deve ser transparente à energia do laser", explicou ele. Como os dispositivos médicos são frequentemente feitos de materiais transparentes ou translúcidos, a capacidade do polímero de absorver a energia do laser geralmente precisa ser aprimorada com o uso de aditivos.

A Clariant oferece esses tipos de aditivos há muitos anos e, em 2016, a empresa começou a usá-los nos masterbatches e compostos Mevopur para aplicações de marcação a laser. No entanto, a marcação a laser envolve apenas um polímero, enquanto a soldagem a laser envolve dois, um dos quais é transparente à energia do laser enquanto o outro a absorve para criar a solda. O processo é ainda mais complicado por quaisquer pigmentos ou cargas, que podem alterar a maneira como o plástico reage ao laser."Diferentes polímeros absorvem a energia do laser de maneiras diferentes, e isso se torna um exercício de formulação - entender os parâmetros básicos e chegar a um 'abordagem de sistemas'", explicou Duckworth. "Isso é o que temos feito."

Na MD&M West, a Clariant exibiu produtos soldados que parecem envolver duas peças feitas de materiais idênticos. Na verdade, duas formulações diferentes foram desenvolvidas para alcançar a transmissão do laser em uma e a absorção na outra, para que possam ser soldadas de forma confiável.

Outro fator importante para se obter uma boa solda é a distribuição uniforme do aditivo por toda a matriz polimérica da peça final. Em alguns casos, um concentrado ou masterbatch pode ser dosado na máquina de moldagem por injeção, que o mistura no polímero fundido antes da moldagem, mas isso nem sempre é ideal para dispersar o concentrado no polímero hospedeiro. Em algumas aplicações, a máquina, o material ou o design da peça podem causar distribuição inconsistente e levar a uma soldagem não confiável, disse a Clariant.

Para remediar isso, a Clariant produz compostos nos quais o aditivo de absorção de laser, juntamente com quaisquer outros pigmentos ou aditivos, são distribuídos de maneira otimizada por meio de linhas de compostos altamente eficientes. O moldador por injeção pode usar esse material multifuncional sem diluição adicional, sabendo que a Clariant já cuidou da fórmula e do controle de qualidade.

Como todos os concentrados de masterbatch Mevopur e compostos acabados, os materiais compatíveis com laser são fabricados em uma instalação dedicada em Lewiston, ME, e em dois outros locais em Malmo, Suécia e Cingapura. Todas as três fábricas foram certificadas pela ISO 13485:2016. Os fabricantes de dispositivos podem ficar tranquilos sabendo que os processos da Clariant são controlados, consistentes e compatíveis desde os ingredientes de matéria-prima pré-testados USP Classe VI, ISO 10993 até o produto final, disse a Clariant.

Cortesia da imagem Pixel_B/Adobe Stock.

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