¿Cómo es la cadena de fabricación de un implante médico?

Los talleres de hoy en dí­a, ya sea que estén dentro del sector de tecnologí­a médica o de moldes y herramientas, pueden sacar ventaja de las distintas soluciones integrales que ofrecen los proveedores de la industria para planear y realizar desde el diseño conceptual de la pieza, hasta el producto terminado.

La producción de los implantes médicos involucra una completa cadena de procesos, comenzando con el médico y terminando con el dispositivo terminado. Los doctores usan datos obtenidos de la imagen de una fractura compleja, adquirida con una tomografí­a computarizada (TC) para seleccionar un implante adecuado y luego posicionarlo en el área fracturada del paciente en el computador. Por supuesto, esto solo es posible si las geometrí­as de los implantes están almacenadas en una base de datos y el doctor tiene implantes en inventario o puede acceder a ellos inmediatamente a través de un fabricante.

En cirugí­a plástica, sin embargo, donde son requeridos implantes especí­ficamente diseñados para cada paciente, es empleado un proceso diferente. En vez de partes premaquinadas, los implantes son hechos a la medida con la ayuda de imágenes 3D. En este caso, las máquinas herramienta son controladas usando las geometrí­as de los implantes. Contornos calculados y formas son obtenidos a través de la TC para producir implantes que, literalmente, ajustan perfectamente; sin embargo, la viabilidad de este proceso de producción planificado puede ser primero determinada en un monitor usando, por ejemplo, una simulación gráfica con NX, de Siemens, para evitar colisiones potenciales o daños en los contornos de las piezas.

Paquete tecnológico para fresado

El corte de alta velocidad (HSC, por sus siglas en inglés) es un proceso de mecanizado con altas velocidades de procesamiento de material. Las máquinas herramienta para HSC alcanzan altas velocidades de husillo, combinadas con tasas de avance que son mucho más elevadas que aquellas de las máquinas herramienta convencionales. En este sentido, estas máquinas requieren sistemas de control y programas de piezas que respondan igualmente rápido. La solución CNC Sinumerik 840D está especí­ficamente diseñada para los requerimientos de la tecnologí­a médica y piezas de precisión a través de HSC. Soluciones integradas a bordo del CNC ayudan a los usuarios con la preparación y programación, permitiendo así­ secuencias de producción más rápidas y precisas.

Juntos, el sistema CNC Sinumerik y el software ShopMill forman un paquete de tecnologí­a de fresado que permite a los operarios un acceso rápido a las funciones que ellos necesitan. Gracias a la pantalla gráfica de funciones y a los diálogos de entrada en un lenguaje sencillo, los ciclos pueden ser usados rápida y efectivamente, después de un breve periodo de entrenamiento. Incluso los errores más pequeños pueden ser corregidos durante la operación, usando análisis cinemático multieje. La solución Safety Integrated provee adicionalmente protección para el personal y la maquinaria. Este software puede ser usado para enlazar botones de parada de emergencia y barreras de luz. En caso de un error de operación, los movimientos peligrosos son inmediatamente detenidos y el suministro de potencia del motor es cortado rápidamente.

El uso de sondas de medición

La producción de uniones artificiales de rodilla en un centro de fresado lineal HSC 20 fabricado por DMG, por ejemplo, puede ser completamente controlada y monitoreada por el sistema CNC Sinumerik. Con su amplio rango de funciones, este centro de fresado es particularmente adecuado para su uso en el sector de tecnologí­a médica. Está equipado con actuadores lineales en todos los ejes y alcanza tasas de aceleración por encima de 2g. La máquina también puede producir un acabado superficial por debajo de 0.2 micrómetros Ra. El husillo de mecanizado, con refrigerante lí­quido, opera a velocidades de hasta 42,000 RPM, cubriendo de este modo un rango extensivo de potenciales aplicaciones en el sector médico, donde materiales como titanio, cromo molibdeno, tántalo y niobio son fresados tí­picamente.

Con el fin de alcanzar máxima precisión durante la producción de implantes, y mantener al mismo tiempo un nivel consistente de calidad en el producto, se deben tomar continuamente mediciones paramétricas tanto de la máquina como de la pieza. Las sondas Renishaw, por ejemplo, en máquinas de producción HSC miden las dimensiones de la herramienta durante el proceso, detectan herramientas dañadas y son usadas para la preparación y medición de las piezas de trabajo. Actualmente, en los talleres dedicados a la industria médica, el uso dirigido de dichas sondas de medición puede reducir los tiempos de preparación hasta en 90%, mientras se mejora substancialmente el control del proceso.

Maquinado económico

Las partes metálicas usadas en tecnologí­a médica son, usualmente, extremadamente complicadas. Por lo tanto, escoger la herramienta adecuada puede tener un gran impacto en la calidad de los productos terminados. Después de todo, las herramientas de corte apropiadas garantizan que las partes que salen del centro de mecanizado son absolutamente precisas y no requieren ningún trabajo de acabado posterior.

A pesar de que los materiales usados en muchas partes médicas y ortopédicas son difí­ciles de mecanizar, las herramientas deben cumplir con los requerimientos de alto desempeño con respecto a la precisión y calidad superficial de estos implantes. Iscar, un proveedor de dichas herramientas, ofrece un programa para el monitoreo del uso de herramientas de precisión en torneado, taladrado, fresado y acabado. También ayuda a los usuarios a evaluar las cualidades de desempeño de fresas de carburo no vibrante, las cuales son adecuadas para el mecanizado de materiales en implantes, y además pueden ofrecer información sobre procesos de mecanizado más económicos y eficientes.