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Jun 27, 2023

Les avantages des matériaux de masquage durcissables aux UV

14 août 2023 17:44 Lors de la fabrication d'implants orthopédiques, des masques temporaires sont utilisés pour protéger les surfaces des processus de finition métallique. Leur adhérence tenace scelle et protège les pièces usinées,

14 août 2023

17h44

Lors de la fabrication d'implants orthopédiques, des masques temporaires sont utilisés pour protéger les surfaces des processus de finition métallique. Leur adhérence tenace scelle et protège les surfaces usinées, meulées ou polies pendant les processus de culbutage, de grenaillage, d'abrasion ou de nettoyage, pour aider à obtenir la finition de surface souhaitée sur différentes zones de l'implant. Cependant, le masquage peut présenter un défi pour les fabricants de dispositifs médicaux en raison des propriétés des matériaux de masquage eux-mêmes. Ici, Kevin Brownsill, responsable technique : apprentissage et développement chez Intertronics, explique comment les problèmes de masquage temporaires peuvent être surmontés avec des matériaux durcissables aux UV.

Environ 200 000 personnes subissent chaque année une arthroplastie de la hanche ou du genou en Angleterre et au Pays de Galles, et celles-ci sont généralement très efficaces. Une étude de l'Université de Bristol a révélé que huit implants de genou sur dix et six arthroplasties de hanche sur dix durent jusqu'à 25 ans. Pour garantir un succès à long terme, les implants orthopédiques doivent être fabriqués avec précision selon des finitions de surface spécifiques afin d'obtenir les propriétés biologiques, chimiques et mécaniques requises, par exemple pour réduire la friction et l'usure.

Les fabricants d’implants orthopédiques obtiennent généralement les finitions de surface souhaitées en plusieurs étapes de traitement. Au cours de ces étapes, des masquants sont appliqués pour protéger certaines surfaces de processus tels que l'anodisation, le traitement au plasma ou le grenaillage, tout en les appliquant sur les surfaces qui restent exposées. Une fois le processus terminé, le masque est retiré, généralement par pelage, ce qui peut nécessiter un trempage dans l'eau pour ramollir le matériau, ou une incinération, et d'autres masques peuvent ensuite être ajoutés si nécessaire au fur et à mesure que le produit passe par différentes étapes de traitement.

Les approches traditionnelles du masquage des implants comprennent des rubans, des bottes, des cires et des laques. Cependant, chacune de ces techniques comporte des avantages et des défis. Étant donné que les implants orthopédiques ont généralement des géométries complexes, un masquage précis avec des bottes et des bandes est difficile et prend du temps. Un autre défi avec les bottes et les rubans est qu'ils peuvent se déformer. Par exemple, si les bords du ruban se soulèvent, cela peut entraîner une définition des bords sous-optimale. L'application de ces matériaux se fait généralement manuellement, ce qui peut prendre du temps et être sujette à des erreurs humaines.

Ces défis peuvent être surmontés en utilisant un masque liquide, tel qu'une laque ou une cire. S’ils ont une faible viscosité, ils peuvent être difficiles à appliquer avec précision et peuvent couler ou couler dans d’autres zones de l’implant, entraînant une mauvaise définition des bords. Parallèlement, leur temps de refroidissement ou de durcissement peut prendre de quelques minutes à quelques heures et peut créer un travail en cours, ralentissant la fabrication.

S'il y a un problème pendant le processus de masquage, tel que les bords du ruban adhésif se soulèvent, le masque est appliqué au mauvais endroit ou le masque n'est pas fixé correctement, il existe un risque de retouche ou de rebut. Les implants sont des pièces de grande valeur, et éviter cela est donc de la plus haute importance pour la rentabilité de la fabrication.

Les masques liquides durcissables aux UV constituent une option intéressante pour masquer les implants orthopédiques. Leur rapidité et leur simplicité de processus entraînent une augmentation de la productivité, tout en surmontant les défis associés aux approches de masquage traditionnelles : elles peuvent réduire la main d'œuvre, les retouches et les rebuts.

L’une des principales raisons à cela est que les matériaux durcissables aux UV durcissent « à la demande », généralement en quelques secondes. Étant donné que le matériau ne durcira pas tant qu’il ne sera pas exposé à la longueur d’onde et à l’intensité correctes de la lumière UV, le fabricant peut être très précis. Si le processus est inexact pour une raison quelconque, le fabricant peut facilement effacer le matériau et recommencer. Le temps de durcissement rapide signifie également que l’implant masqué peut être déplacé immédiatement vers l’étape suivante du traitement, réduisant ainsi le travail en cours.

Il existe une grande variété de matériaux de masquage durcissables aux UV, dans des formulations à faible, moyenne et haute viscosité, et avec des propriétés d'adhérence variables, afin que les fabricants puissent choisir un matériau adapté à leur application. Par exemple, Dymax SpeedMask est une option populaire pour le masquage des implants orthopédiques et est disponible en qualités brûlables et pelables, pour laisser les surfaces sans résidus. Ces matériaux épousent des formes complexes, offrant une couverture fiable en une seule couche, éliminant ainsi le temps d'attente pour que les couches sèchent.