Usinagem por controle numérico computadorizado (CNC) contribuiu significativamente para os avanços tecnológicos nos setores médico e de assistência à saúde. Isso ocorreu por meio da produção computadorizada de componentes médicos de alta precisão.
Este artigo analisa o que envolve a usinagem CNC na área médica, os processos envolvidos, os materiais utilizados, os principais benefícios e as áreas de aplicação.
O que é usinagem CNC médica?
A usinagem médica CNC é a produção de peças e componentes médicos usando máquinas CNC. É um processo de produção computadorizado para peças médicas CNC como instrumentos cirúrgicos e dispositivos de implantes humanos.
Materiais de usinagem CNC médica
Há uma ampla gama de materiais médicos seguros que você pode considerar para usinagem CNC de peças médicas com base nas propriedades desejadas do dispositivo e áreas de aplicação. Eles incluem:
Materiais metálicos
A maioria das peças médicas usinadas por CNC são feitas de metais valorizados por sua resistência superior e excelente durabilidade. Alguns metais, como o aço inoxidável e o titânio, apresentam excelente biocompatibilidade.
Alguns dos elementos e ligas metálicas comuns a serem considerados em diferentes peças médicas incluem alumínio, aço inoxidável, nitinol, titânio e cobalto-cromo
Materiais plásticos.
Os materiais plásticos são econômicos, flexíveis, versáteis e resistentes a produtos químicos. Eles são ideais para usinagem CNC de implantes e instrumentos cirúrgicos.
Os materiais plásticos comuns que você pode escolher para suas peças médicas CNC são Acrílico, Poliéter Éter Cetona (PEEK), e Policarbonato (PC).
Materiais Cerâmicos
Cerâmica é outro material adequado para produzir peças médicas CNC, como implantes ortopédicos. Elas são conhecidas por suas propriedades de dureza e biocompatibilidade.
Os materiais cerâmicos mais comuns para usinagem CNC médica são Alumina, nitreto de silício e zircônia.
Processos e técnicas de usinagem CNC médica
Diferentes dispositivos médicos exigem diferentes técnicas ou processos de usinagem CNC para serem produzidos.
Aqui estão alguns métodos ou técnicas comuns de usinagem que você precisa adotar na produção de peças médicas:
Corte e gravação a laser CNC médica
Antes de trabalhar em materiais metálicos ou plásticos de uso médico para produzir diversas peças, você deve cortá-los em tamanhos e formatos desejáveis.
Você consegue isso usando uma máquina de corte a laser CNC. A máquina também ajuda a gravar suas peças CNC acabadas para fácil identificação.
Processo de fresagem CNC para indústria médica
Neste processo de produção, a peça médica que você pretende usinar é fixada em uma posição fixa, e seu material é removido por uma ferramenta de corte rotativa.
Isto é conseguido usando uma máquina de fresagem CNC adequada.
As peças médicas que você pode produzir usando essa técnica de usinagem incluem ferramentas cirúrgicas e implantes ortopédicos.
A fresagem CNC também é necessária para a prototipagem de peças para a indústria médica.
Processo de usinagem de torneamento CNC
Ao contrário da máquina CNC, onde a ferramenta de corte gira, Torneamento CNC é o inverso. Sua peça de trabalho gira, e uma ferramenta de corte fixa é alimentada para iniciar a usinagem.
Portanto, esse processo requer o uso de um torno CNC.
Como a usinagem é feita em uma peça rotativa, essa técnica é ideal para produzir componentes médicos cilíndricos de alta precisão usados em implantes, dispositivos médicos ou instrumentos cirúrgicos.
Retificação CNC em usinagem médica
Uma retificadora CNC é necessária para produzir algumas peças médicas CNC, como dispositivos de diagnóstico, implantes ortopédicos e instrumentos cirúrgicos.
O processo de retificação ajuda a melhorar o acabamento da superfície ou o formato das suas peças médicas.
Aqui você encontra é um guia sobre como comprar uma retificadora CNC.
Técnicas de usinagem CNC multieixo
Outra estratégia de usinagem que você pode adotar para produção de peças médicas é a usinagem multieixo. Uma máquina CNC de 5 eixos é uma escolha perfeita para essa técnica.
Como as ferramentas de usinagem podem ser programadas para se mover em várias direções, elas permitem a produção precisa e fácil de implantes e dispositivos médicos complexos.
Usinagem CNC médica suíça
Alguns componentes médicos, como instrumentos elétricos cirúrgicos ou de diagnóstico, podem ser muito pequenos ou complexos para serem usinados usando uma fresadora CNC ou um torno.
Em tais casos, a usinagem CNC suíça é sua melhor técnica de produção de peças. O processo permite que você produza peças médicas pequenas, mas intrincadas, em grandes quantidades.
Usinagem por descarga elétrica (EDM) com fio CNC médico
Cortar ou usinar alguns instrumentos ou componentes médicos complexos, como dispositivos cardiovasculares, pode ser um desafio, pois eles podem ser facilmente danificados pelo estresse das ferramentas.
A eletroerosão a fio é uma técnica de alta precisão que você pode usar para cortar materiais condutores sem causar impacto de estresse na peça de trabalho.
Como o nome sugere, o corte é feito por meio de uma descarga elétrica que permite o corte preciso de peças médicas complexas sem riscos de estresse.
Microusinagem CNC médica
Alguns componentes médicos, como instrumentos endoscópicos e dispositivos de laboratório, são tão pequenos que para usiná-los é necessário usar um microscópio de exame especial.
Portanto, para produzir essas peças em miniatura, você deve contar com micromáquinas especiais.
A técnica de microusinagem também é ideal quando seu projeto envolve prototipagem em pequena escala de pequenos dispositivos médicos.
Aqui você encontra é um guia para microusinagem CNC
Usinagem Fotoquímica de Peças Médicas (PCM)
A usinagem de dispositivos médicos finos, como filtros médicos, telas metálicas e alguns dispositivos de implantes complexos, requer usinagem eficaz e de alta precisão.
Para essas peças, você deve considerar um processo de usinagem fotoquímica (PCM).
A técnica baseia-se no uso de agentes de corrosão para usinagem precisa de peças.
Usinagem ultrassônica de peças médicas CNC
Ao moldar peças médicas de materiais duros, mas quebradiços, como vidro ou cerâmica, a usinagem ultrassônica pode ser sua melhor técnica.
Essa técnica requer o uso de materiais abrasivos que vibram e em alta frequência para moldagem de componentes de alta precisão.
Benefícios da usinagem CNC médica.
Abaixo estão alguns dos motivos convincentes para escolher a usinagem CNC para sua produção de peças médicas:
- Produção de peças superior sem erro humano: A usinagem CNC permite que você produza peças médicas precisas e exatas que estejam em conformidade com as especificações e padrões fornecidos. Como a produção é computadorizada, os erros humanos são mínimos.
- Economiza tempo de produção A tecnologia de produção permite a produção rápida de peças porque depende de ferramentas de usinagem computadorizadas. Isso torna possível produzir rapidamente peças novas e inovadoras se e quando desejado pelo setor médico.
- Flexibilidade na escolha de materiais. Você tem a flexibilidade de escolher diferentes metais para seus dispositivos médicos porque a tecnologia funciona com materiais metálicos, plásticos e cerâmicos.
- Repetibilidade das peças: A usinagem CNC médica permite que você produza peças semelhantes de forma consistente.
- Integração com software CAD/CAM: As máquinas CNC são compatíveis com soluções de software CAD/CAM. Portanto, o desenvolvimento de novas peças médicas, do design à produção, é flexível e contínuo. Com uma máquina CNC, você pode usar instantaneamente o design digital já preparado para produzir componentes. Isso a torna ideal para projetos de Prototipagem Rápida.
- Personalização e personalização de peças médicas: A usinagem CNC permite a personalização de peças médicas para atender diferentes indivíduos.
- Tecnologia econômica: Embora o custo inicial de compra de máquinas CNC seja alto, é uma solução econômica a longo prazo. Uma única máquina CNC pode lidar com diferentes processos de usinagem. Então, você não precisa investir em diferentes máquinas manuais para produzir suas peças médicas.
Aplicações da usinagem CNC médica
Com a usinagem CNC, você pode produzir peças e componentes médicos para diferentes aplicações, conforme explicado abaixo.
Instrumentos e ferramentas cirúrgicas.
A usinagem CNC médica produz ferramentas cirúrgicas, como fórceps, tesouras cirúrgicas, bisturis, suportes de implantes e grampos.
A tecnologia também é usada para produzir instrumentos ergonômicos e de alta precisão para cirurgia invasiva procedimentos como histerectomia, endoscopia, revascularização do miocárdio e laparoscopia.
Componentes de diagnóstico
Partes de sistemas de diagnóstico médico, como ressonância magnética e outros dispositivos de testes laboratoriais, dependem de peças usinadas em CNC.
Usinagem de Próteses e Órteses Personalizadas
A usinagem CNC permite o uso de dados do paciente para projetar e produzir membros protéticos ou peças ortopédicas personalizadas.
Portanto, a tecnologia permite que pacientes que perderam membros ou braços obtenham substituições adequadas.
Implantes humanos
Os avanços na usinagem CNC para o setor médico também tornaram possível a produção de implantes personalizados de alta precisão para pacientes que precisam deles.
Exemplos de peças usinadas em CNC são implantes dentários, de articulações e de joelho.
Gabinetes de Equipamentos Médicos
Alguns dispositivos ou instrumentos médicos exigem manuseio cuidadoso, especialmente ao movê-los ou transportá-los de um local para outro. Tais dispositivos exigem gabinetes especiais usinados em CNC para mantê-los em condições seguras e estáveis.
Dispositivos médicos de assistência
Pacientes com problemas de movimento devido a doenças ou após um acidente dependem de dispositivos médicos de assistência para poderem lidar com a vida.
Dispositivos de assistência usinados em CNC podem ser aparelhos ortopédicos, cadeiras de rodas ou auxílios de mobilidade, como a bengala branca, para auxiliar pessoas cegas.
Produção de Maniature ou Micro Dispositivos Médicos
No setor médico, a usinagem CNC auxilia na produção de microdispositivos como biossensores para sistemas de diagnóstico. Também é usado para fabricar outros microdispositivos para sistemas de administração de medicamentos.
Exemplos de microdispositivos médicos usinados em CNC que você pode produzir incluem cateteres, stents e parafusos ósseos.
Conclusão
O futuro da usinagem CNC é promissor, à medida que os avanços na nova tecnologia para produzir peças médicas complexas continuam a crescer.
A produção de peças médicas CNC de alta precisão exige investimento adequado em tecnologia de usinagem inovadora e pessoal qualificado.
A HM possui a experiência e a capacidade técnica para atender às necessidades do seu projeto.
Contato hoje para discutir suas necessidades de peças médicas CNC.
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