Cosa apporta la stampa 3D al micro stampaggio medicale

Norbert Passero | 25 gennaio 2023

Anche se lo stampaggio a iniezione e la stampa 3D sono talvolta descritti come tecnologie rivali – le trame noi contro loro sono una bella copia, come dicono nel mondo delle notizie – è ovvio a questo punto che sono, in effetti, complementari. Isometric Micro Moulding ha recentemente costruito un laboratorio di sviluppo dedicato alla stampa 3D e alla prototipazione rapida. Ora dispone di sette macchine per la stampa 3D in casa, tre delle quali sono dedicate ai microprototipi e alla realizzazione di stampi. Isometric prevede di aggiungerne altri per supportare le sue capacità di produzione di dispositivi miniaturizzati utilizzando materiali avanzati. I clienti di Isometric – aziende di tecnologia medica specializzate in tutto, dai dispositivi per il diabete, oftalmici, cardiologici e neurologici ai prodotti diagnostici microfluidici e per la somministrazione di farmaci – sono stati molto ricettivi.

"La miniaturizzazione è estremamente importante in diversi segmenti del mercato medico e della somministrazione di farmaci. Il micro stampaggio è una soluzione molto scalabile per dispositivi ad alto volume", ha dichiarato a PlasticsToday Donna Bibber, CEO di Isometric. Quando i prototipi sono necessari rapidamente o se il cliente richiede più iterazioni di progettazione in parallelo, la stampa 3D dei componenti in un fotopolimero è vantaggiosa, ma la stampa 3D di inserti per stampi per componenti stampati nella termoplastica prevista rappresenta un punto di svolta, ha affermato. "La modifica della geometria della parte o il perfezionamento di un progetto e l'iterazione del progetto il giorno successivo rappresentano un enorme vantaggio in termini di tempistica della sperimentazione clinica."

Le micro stampanti 3D di Isometric possono stampare micro punte con una nitidezza di 2 micron e una finitura superficiale di 0,4 micron Ra in materiali che rivaleggiano con il PEEK in termini di resistenza, ha spiegato Bibber. Possono anche produrre microcanali e fori fino a 70 micron e spessori di parete fino a 25 micron. "La microstampa non è fattibile solo per la prototipazione, ma è diventata un punto di riferimento per le fasi di sviluppo di molti programmi di microstampaggio e microassemblaggio automatizzato", ha affermato Bibber.

Per accelerare il processo di stampaggio, la stampa 3D isometrica di inserti per stampi a iniezione è in grado di produrre microaghi di soli 0,2 mm (0,007 pollici) di diametro con una punta affilata di 2 micron. "In Isometric, abbiamo modellato con successo un polimero a cristalli liquidi, che è un materiale ad alta temperatura, attraverso uno stampo stampato in 3D. Questi tipi di parti e stampi stampati apriranno la strada a tempi di sperimentazione clinica medica e farmaceutica più rapidi; questa volta il risparmio equivale a milioni di dollari all'anno", ha affermato Bibber. "Quanto più velocemente si può iterare, tanto più velocemente arriveranno sul mercato prodotti robusti e con rischi mitigati da test rigorosi molto prima nel ciclo di sviluppo del prodotto."

Spesso citato come uno dei limiti principali della stampa 3D rispetto alle migliaia di materiali previsti dalla FDA per i polimeri stampati a iniezione, in realtà i progressi nel campo dei polimeri legati alla stampa 3D sembrano arrivare quotidianamente sul mercato. "Ad esempio, esiste un impianto bioriassorbibile che è stato sottoposto a studi clinici", ha affermato Bibber.

Isometric e i suoi clienti vedono chiaramente la stampa 3D come uno strumento prezioso e Bibber si aspetta pienamente che l'azienda investa in più microstampanti, ma ha un avvertimento: nel momento in cui effettui l'acquisto, sul mercato c'è una macchina migliore e più veloce , con una risoluzione più elevata e funzionalità più recenti. "La tecnologia si sta muovendo così velocemente. Francamente, non ho visto nulla di simile nei miei 35 anni di attività", ha affermato Bibber. "I materiali di stampa stanno superando severi ostacoli normativi per diventare i materiali prediletti del futuro. È un momento entusiasmante per essere uno specialista di materiali e microstampaggio!"

Isometric Micro Moulding è in attività da oltre 30 anni e durante questo periodo ha lavorato su oltre mille progetti di microstampaggio. Isometric opera principalmente nei mercati dei dispositivi medici e della somministrazione di farmaci, aiutando gli OEM di dispositivi a selezionare i concetti di progettazione per accelerare il time-to-market riducendo al tempo stesso i costi utilizzando sistemi di produzione additiva.

Isometric discuterà i vantaggi e gli svantaggi dell'utilizzo della stampa 3D per produrre parti di microdimensioni e stampi a iniezione per applicazioni mediche durante una sessione al Medtech Theatre martedì 7 febbraio presso MD&M West presso l'Anaheim Convention Center di Anaheim , CIRCA. Bibber farà parte di un panel dedicato allo stampaggio di precisione e con tolleranze strette alla conferenza MiniTec del 6 febbraio, che inizia alle 10:45. La conferenza MiniTec di due giorni si svolgerà il 6 e 7 febbraio, in sovrapposizione con la contemporanea Plastec Evento West e MD&M West, che si svolgerà dal 7 al 9 febbraio nella stessa località.