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Colata sottovuoto La soluzione ideale per il Medtech per la produzione in serie

5 minuti di lettura

Un involucro rosso realizzato tramite colata sottovuoto sopra allo stampo in silicone utilizzato per produrlo

La colata sottovuoto ha molto da offrire al settore delle tecnologie mediche: flessibilità di progettazione, economicità e tempi brevi di commercializzazione. Scoprite come Materialise utilizza questa tecnologia per aiutare clienti come Airinspace a innovare rapidamente e a reagire all'aumento improvviso della domanda.

L'industria della tecnologia medica (in breve medtech) ha spesso utilizzato tecnologie come la produzione additiva e la colatasotto vuoto per contribuire a stimolare le innovazioni e rispondere ai cambiamenti di un settore in continua evoluzione. La libertà di progettazione, l'ampia scelta di materiali e gradi di finitura di alta qualità e la flessibilità generale li rendono ideali per tutto, dagli strumenti monouso ai macchinari cruciali presenti in sala operatoria.

Perché scegliere la colata sottovuoto?

Come per ogni progetto di produzione, la scelta della tecnologia giusta è fondamentale. Se utilizzato per la produzione di piccole serie, la colata sottovuoto è più rapida e finanziariamente conveniente rispetto alle tecnologie di produzione in serie comparabili, come lo stampaggio a iniezione, offrendo al contempo superfici lisce analoghe per garantire la pulibilità.

"Questa tecnologia è ideale per ordini di circa 100 pezzi e offriamo un'ampia gamma di gradi di finitura, soprattutto per la verniciatura. Offriamo anche l'applicazione di inserti filettati e altri assemblaggi", spiega Jiri Pinkas, tecnico CAD e ingegnere di processo presso Materialise.

"Questi due motivi sono fondamentali per i nostri clienti. La tecnologia di colata sottovuoto presenta anche altri vantaggi generali, quindi si capisce perché molti operatori del settore decidano di adottarla" 

La versatilità è fondamentale

Uno di questi vantaggi è la versatilità del suo processo di progettazione, che aumenta notevolmente il potenziale di innovazione dei prodotti. A differenza di molte altre tecnologie, i clienti possono richiedere modifiche allo stampo, come ad esempio aggiustamenti di dettagli minori nel design, anche nel bel mezzo di un progetto. La differenza sta nella costruzione dello stampo: il silicone viene utilizzato per la colata sottovuoto, il che significa che può essere creato in due giorni e separato in due pezzi grazie alla flessibilità del materiale. Gli stampi in alluminio utilizzati per la colata a iniezione possono richiedere mesi per essere costruiti e devono essere divisi in più pezzi a causa dei loro sottosquadra.

I clienti hanno anche la possibilità di scegliere tra numerose finiture, soprattutto per quanto riguarda la verniciatura: texture diverse, superfici lucide o traslucide, opzioni opache e satinate, per citarne alcune. Non solo queste opzioni sono superiori a quelle disponibili per altre tecnologie, ma la nostra capacità di fornirle tutte internamente è importante.

Airinspace: Una ripresa della domanda

In alcuni casi, questi vantaggi diventano particolarmente cruciali: basta chiedere al produttore francese Airinspace. Dal 2014, Materialise ha fornito servizi di colata sottovuoto per due componenti di uso finale del sistema RHEA Cubair dell'azienda, un sistema di disinfezione a nebbia secca che aiuta a sterilizzare le strutture mediche.

"Abbiamo scelto di lavorare con Materialise perché offre un eccellente supporto commerciale e tecnico. Anche il posizionamento di prezzo è una considerazione molto importante e Materialise è in un'ottima posizione", spiega Nicolas Klaczynski, Product Development Manager di Airinspace.

"Ordiniamo soprattutto pezzi impossibili da realizzare con le tecniche tradizionali, come il nostro ugello di distribuzione del prodotto brevettato e realizzato con la sinterizzazione di polveri"

Un componente viola lucido del compatto RHEA di Airinspace, realizzato con colata sotto vuoto e poliuretano simile all'ABS.
La verniciatura a specchio è solo una delle tante opzioni di finitura di qualità disponibili per la colata sottovuoto.

Mentre la maggior parte degli ordini riguardava la produzione di bassi volumi, nei mesi di febbraio e marzo 2020 si è assistito a un'improvvisa e urgente impennata della domanda. Con la pandemia COVID-19 che ha avuto un forte impatto sugli ospedali, il governo francese ha piazzato un grosso ordine che ha comportato una domanda significativa per la catena di fornitura di Airinspace.

In quei due mesi, a Materialise è stato chiesto di produrre oltre 1.000 pezzi con un preavviso molto breve. Mettendo insieme un team di produzione dedicato, seguendo una procedura standardizzata per garantire la conformità e producendo diversi stampi aggiuntivi per ridurre i tempi di consegna, siamo riusciti a vincere la sfida.

"Nel corso degli anni, Materialise ci ha aiutato a ottimizzare i nostri pezzi per ottenere una produzione senza problemi e rispettare le nostre esigenze di prestazioni", afferma Nicolas. "Per questo settore è necessaria anche la tracciabilità dei lotti di produzione, che abbiamo implementato insieme. Quando ci siamo rivolti a loro con questa richiesta, hanno risposto immediatamente e i risultati hanno soddisfatto le nostre aspettative"

"I pezzi che produciamo per Airinspace sono rifiniti con una vernice lucida e applichiamo anche gli inserti filettati. È più efficiente per loro, perché possono organizzare tutto con noi invece di rivolgersi a diverse aziende", spiega Jiri.

Questo ci dimostra che ora siamo in grado di produrre ripetutamente pezzi con requisiti di superficie rigorosi per l'industria medtech con una qualità controllata e uniforme. Ma soprattutto, ci ha aiutato a costruire un rapporto ancora più sano con il team di Airinspace.

Il processo di colata sotto vuoto

Jiri spiega che, come tutti i pezzi colati sotto vuoto, i pezzi Airinspace sono stati creati seguendo un processo attentamente controllato in sei fasi.

"Fondamentalmente, la colata sottovuoto si basa sulla copia di un modello fisico. Inizieremo sempre valutando la fattibilità insieme al cliente per vedere se possiamo produrlo con questa tecnologia"

La seconda fase consiste nel creare il modello master, una copia stampata in 3D del pezzo originale, che a sua volta viene utilizzata per creare uno stampo in silicone. I pezzi vengono quindi colati e sottoposti a una fase di post-lavorazione che li prepara per la verniciatura: uno strato di primer e una finitura lucida, oltre a eventuali richieste aggiuntive, come l'applicazione di inserti filettati.

Una parte in plastica rossa creata con la colata sottovuoto appoggiata al suo stampo in silicone.
la stampa 3D e la colatasotto vuoto si combinano per creare il pezzo perfetto.

"È un processo abbastanza veloce. La valutazione di fattibilità dura circa un giorno. Dal momento in cui un cliente effettua un ordine, impieghiamo circa sei giorni per realizzare sia il modello stampato che gli stampi. Dopodiché, dipende dal numero di pezzi di cui il cliente ha bisogno, ma possiamo sempre produrre più stampi per accelerare i tempi"

"In questo caso, la colata sottovuoto è stata sicuramente la scelta giusta", aggiunge Jiri. "La tecnologia RIM e lo stampaggio a iniezione avrebbero anche funzionato, ma avrebbero comportato un costo elevato per il cliente e le opzioni di post-lavorazione sono limitate. Avrebbe significato più lavoro e più rischi per Airinspace organizzare le finiture richieste con altre aziende"

Imparare le lezioni giuste

Se da un lato un aumento inaspettato della domanda può cogliere i fornitori di sorpresa, dall'altro può insegnare alle aziende lezioni preziose sulle loro capacità.

"La gestione di picchi di domanda come questo ci dimostra che ora siamo in grado di produrre ripetutamente pezzi con requisiti di superficie rigorosi per l'industria medtech con una qualità controllata e uniforme". E soprattutto, in questo caso, ci ha aiutato a costruire un rapporto ancora più sano con il team di Airinspace"

La qualità del rapporto cliente-fornitore è particolarmente utile in situazioni come questa; fare aggiustamenti o trovare soluzioni a problemi unici è sempre più facile quando la comunicazione è aperta e amichevole.

"Un buon rapporto è essenziale", concorda Nicolas. "Materialise soddisfa sempre le aspettative e siamo molto contenti di fare affari insieme"


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