Moulage par injection complexe : ce que vous devez savoir

20 mars 2018 Par Chris Newmarker

Avec une planification minutieuse, le moulage par injection complexe peut réduire les coûts, optimiser la fonctionnalité et améliorer l’esthétique des dispositifs médicaux.

Ken Glassen, Kaysun Corp.

Un robot récupère les inserts métalliques filetés et les entretoises métalliques qui seront placés dans l'outillage du moule à injection. Du plastique sera ensuite moulé sur les différents inserts. [Image gracieuseté de Kaysun]

À mesure que la conception des dispositifs médicaux évolue pour fournir des résultats de santé toujours meilleurs, les fabricants s'associent à des mouleurs par injection complexes expérimentés et à service complet pour bénéficier d'une liberté de conception accrue et de l'efficacité des processus nécessaires pour suivre le rythme des progrès des dispositifs médicaux. Ce partenariat constitue une valeur ajoutée constante, depuis la conception des pièces et des outils jusqu'à la sélection des matériaux et le contrôle des processus, permettant à de nombreux équipementiers médicaux de résoudre les problèmes avant qu'ils n'atteignent la production ou les résultats financiers.

Le moulage par injection donne aux équipementiers médicaux la latitude d'intégrer des matériaux disparates (des polymères différents aux lentilles, filetages de fixation, composants métalliques et autres matériaux non plastiques) pour faciliter l'assemblage, optimiser la fonctionnalité et augmenter la durabilité.

La décision d'utiliser le moulage par injection complexe est généralement motivée par plusieurs facteurs, notamment :

La plupart des décisions cruciales impliquées dans le moulage par injection complexe doivent être prises le plus tôt possible dans la phase de conception et avec la participation du mouleur. À ce stade, les ajustements ont un effet réduit sur le coût total et le calendrier du produit. Lorsque les ingénieurs sont attentifs à la conception des composants médicaux, à la fonctionnalité des outils et aux matériaux dès le début du projet, ils peuvent généralement éviter les faux pas dans trois domaines clés :

Le développement d’outillages est au cœur du processus de moulage par injection, l’étape à partir de laquelle découle tout le reste. Le succès ultime d'une pièce commence au moment où l'équipe d'ingénierie sélectionne le métal à partir duquel un outil est fabriqué, en fonction de certains critères de processus, notamment :

Idéalement, le choix des matériaux pour la pièce moulée par injection est une collaboration entre l'ingénieur plasticien et l'OEM pour définir clairement les exigences du projet et parvenir à une compréhension mutuelle de cinq facteurs déterminants :

En raison de la nature unique des environnements médicaux, il n'est pas rare que les applications médicales nécessitent des considérations supplémentaires lors de la sélection des matériaux, telles que :

Les résines à haute température nécessaires pour résister à l'autoclavage, telles que le polysulfone (PSU), ont leur propre ensemble de considérations en matière de processus. Ces matériaux sont plus difficiles – et donc plus coûteux – à travailler, principalement en raison de leurs points de fusion plus élevés, ce qui complique tout, depuis le respect des règles de sécurité jusqu'au processus de moulage.

Par exemple, le PSU a un point de fusion de 700°F, contre 500°F à 550°F pour les résines typiques. Ces exigences plus élevées signifient des risques plus élevés en termes de sécurité et de déviation. Étant donné que l'outillage lui-même peut atteindre 325°F (contre 180°F pour un outil chauffé à l'eau), il est soumis à des niveaux plus élevés de dilatation thermique, ce qui ajoute de la complexité au processus global de conception de l'outillage.

Le moulage par injection complexe peut offrir à un fabricant de dispositifs et d’équipements médicaux une différenciation concurrentielle dans l’industrie médicale progressiste. De plus, choisir de travailler avec un mouleur expérimenté offrant un service complet offre aux équipementiers une plus grande liberté de conception et une plus grande efficacité des processus, ce qui se traduit par des pièces et des dispositifs de haute qualité fonctionnant avec une efficacité optimale et à des coûts de production totaux inférieurs.

Ken Glassen est vice-président de l'ingénierie chez Kaysun Corp. (Manitowoc, Wisconsin) — un fournisseur de services d'ingénierie et de moulage par injection personnalisés. Glassen partage et applique son expertise technique en ingénierie des plastiques pour aider les équipementiers de divers secteurs, notamment le médical, l'automobile et la défense, à développer des solutions complexes de moulage par injection.

Les opinions exprimées dans ce billet de blog sont celles de l'auteur uniquement et ne reflètent pas nécessairement celles de MedicalDesignandOutsourcing.com ou de ses employés.