Insight

Applicazioni medicali

Your masterclass in product design and development

Insight - Masterclass videos Protolabs

La nostra serie di video Insight-Masterclass vi aiuterà a padroneggiare la produzione digitale.

Oltre ai nostri suggerimenti di progettazione mensili, pubblicheremo regolarmente un nuovo video - ognuno di essi vi darà una visione più approfondita di come progettare parti migliori. Tratteremo argomenti specifici come la scelta del giusto materiale di stampa 3D, l'ottimizzazione del vostro progetto per la lavorazione CNC, le finiture superficiali per i componenti stampati e molto altro ancora.

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Insight: Applicazioni medicali- prototipazione e produzione in volumi ridotti

05.06.2020

Transcript

Salve e benvenuti alla masterclass di questa settimana.

Se avete seguito i nostri video sapete che uno dei maggiori vantaggi offerti dalle tecniche di produzione digitale sta nella loro capacità di sviluppare in modo rapido e semplice nuovi design e agevolare la realizzazione di nuovi prototipi. Questa capacità di valutare rapidamente nuove idee e di apportare altrettanto rapidamente le modifiche necessarie rappresenta un importante aspetto per molti settori, ma si rivela particolarmente utile per lo sviluppo di pezzi e dispositivi per applicazioni medicali.

La progettazione di questi dispositivi può essere davvero difficile, un processo di grande impegno nel quale sia velocità che precisione sono fondamentali per la riuscita del progetto. Il processo di sviluppo consiste nel soddisfare con esito positivo e nel più breve tempo possibile i diversi requisiti stabiliti dai regolatori del settore: rimanere impigliati nelle maglie della procedura può comportare un notevole dispendio di tempo. Essere in grado di realizzare pezzi rispondenti alle modifiche e alle revisioni richieste dai regolatori può realmente contribuire a rispettare le vostre tempistiche.

Tenendo in considerazione questo aspetto, prima ancora di iniziare un progetto per creare un nuovo dispositivo medicale, sia esso uno stento o uno sfigmomanometro, dovete poter contare su due fattori: il produttore più adatto con il quale collaborare e il giusto processo di produzione da utilizzare.

Per quanto riguarda il produttore, dovete rivolgervi ad un’azienda in grado di offrirvi sia qualità che velocità. Per superare gli ostacoli regolatori i vostri pezzi devono essere della massima qualità per cui è di vitale importanza che i vostri prototipi siano assolutamente affidabili, ed è altrettanto importante che vengano forniti in modo puntuale. Dovete poter ottenere nuovi design nel giro di pochi giorni, non di mesi.

Inoltre, cercate produttori che siano in grado di offrire un feedback immediato sul design quando vi inviano il preventivo. Questo consente di accelerare drasticamente il processo, porta a prodotti migliori e più facili da realizzare e vi aiuta a individuare eventuali difetti prima di avviare la produzione.

Inoltre, il produttore dovrà essere esperto nelle tre tecnologie usate per la prototipazione rapida che vi consentiranno di prendere una decisione: stampaggio a iniezione, lavorazione CNC e stampa 3D.

Lo stampaggio a iniezione è un metodo di produzione estremamente diffuso in molti settori, e questo vale anche per i componenti e i dispositivi medicali. Offre alcuni importanti vantaggi, come la realizzazione di pezzi da produzione in plastica, metallo e in molti altri materiali e oltre a questo aspetto, consente di farlo in tempi estremamente brevi, aspetto di grande importanza durante le varie tappe del processo di regolamentazione. Inoltre, si tratta di un processo solido e valido che produce risultati ripetibili, affidabili e costanti, aspetti, questi, tutti molto positivi.

Tuttavia, presenta anche alcuni svantaggi. Il costo iniziale dell’utensileria può essere alquanto elevato, particolarmente se lo si deve distribuire su un numero esiguo di pezzi, e l’introduzione di modifiche al design una volta realizzato lo stampo essere piuttosto dispendioso.

Bisogna poi dire che i pezzi stampati a iniezione non sono esenti da qualche difetto comune: se avete familiarità con questo processo sapete bene come sia inevitabile che il pezzo finale possa presentare bava, linee di giunzione o di saldatura e segni lasciati dagli estrattori, mentre geometrie difficili o design inadeguati possono causare seri problemi nelle fasi successive, quando si passa alla produzione.

Qual è il modo migliore per superare questi ostacoli? Basta semplicemente attenersi alle norme e alle pratiche. Non è un consiglio particolarmente speciale, ma funziona.

Altro aspetto da esaminare è la lavorazione CNC. Questo metodo particolare gioca spesso un ruolo importante nelle prime fasi e alla fine del ciclo di sviluppo perché non comporta alcun costo di utensileria ed è possibile fornire in modo rapido e relativamente poco dispendioso diversi prodotti.

Si tratta di un vantaggio importante perché rappresenta un modo pratico di verificare in parallelo diversi design. Se gli sviluppatori di dispositivi non superano una fase del processo stabilito dai regolatori, devono ricominciare tutto da capo. La verifica di diverse opzioni di design in ciascuna fase offre maggiori possibilità che almeno una di esse venga approvata.

Anche la lavorazione meccanica è importante per collaudare pezzi e dispositivi realizzati in materiali industriali perché offrono solitamente la stessa sensazione al tatto e lo stesso peso del prodotto finale per consentire ai medici di testarli direttamente e nella pratica. Tale aspetto è particolarmente rilevante per i prototipi in metallo, che vengono sottoposti a collaudi per testarne la resistenza e il peso.

L’altro processo che utilizziamo nei nostri stabilimenti è la stampa 3D, o produzione additiva.

 In parole semplici, rappresenta un modo eccellente per esaminare rapidamente la validità del design di nuovi prodotti. Con questa tecnologia si possono produrre pezzi senza scendere a compromessi a causa della loro geometria complessa, il costo è inferiore rispetto a quello richiesto per realizzare uno stampo e permette di apportare modifiche al design con estrema facilità.

Questo metodo presenta però alcuni svantaggi. La stampa 3D può avere costi unitari superiori, le scelte di colore e goffratura sono piuttosto limitate e, in alcuni casi, i materiali utilizzati per la stampa possono differire da quelli utilizzati nella produzione su larga scala. A volte questo non rappresenta alcun problema, ma talvolta lo è.

Per questi motivi, i progettisti si avvalgono solitamente della stampa 3D per identificare errori nel design nelle fasi iniziali. Possono così apportare le dovute modifiche e realizzare pezzi di seconda generazione con uno degli altri metodi di produzione.

È tutto per questa settimana. Alla prossima!

 

Con un ringraziamento speciale a Natalie Constable.

 

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