Avantages de l'utilisation du moulage sous pression pendant les pénuries de fournitures médicales

Un article publié par Qualité BMJ & Sécurité Le journal déclare : « La pandémie de COVID-19 a mis en évidence la vulnérabilité de longue date de la chaîne d'approvisionnement des produits médicaux.

Les pénuries auxquelles sont confrontés de nombreux prestataires de soins de santé pendant la pandémie témoignent de l'exactitude de la déclaration ci-dessus.

De ces pénuries et des perturbations qui en découlent, les établissements de santé et les équipementiers ont été contraints de développer de nouvelles manières de se préparer aux crises futures.

Moulage sous pression peut offrir plusieurs avantages en aidant les fabricants et les prestataires de services de santé à répondre à la demande d'équipements médicaux lors de crises comme le Covid-19.

Cet article se concentre sur les avantages du moulage sous pression pour aider les fabricants à répondre à cette demande. Nous commençons par examiner comment la crise du Covid 19 a conduit à une pénurie de dispositifs médicaux et pourquoi le moulage sous pression pourrait être une solution viable.

L'impact de Covid-19 sur l'industrie des dispositifs médicaux  

Jamie Bell est éditeur sur le site Web NS Medical Devices. Il rend compte des tendances actuelles et des technologies émergentes dans le domaine des dispositifs médicaux.

Dans son article intitulé "Six façons dont Covid-19 a eu un impact sur les marchés des dispositifs médicaux", écrit-il, "Les industries, les marchés et les entreprises du monde entier ont été bouleversés par Covid-19, et cet impact a été particulièrement profond dans le secteur des dispositifs médicaux".

Cloche rapports sur les mesures prises dans différents pays pour répondre à ce défi. Par exemple, il rapporte que si de nombreux pays ont tenté d'atténuer les pénuries d'équipements essentiels en important, la crise a également augmenté la production nationale de nombreux appareils.     

Certains pays ont pris des mesures drastiques pour pallier la pénurie. Par exemple, Bell décrit comment l'Union européenne a dû reporter son règlement sur les dispositifs médicaux (MDR). Selon Bell, « cette décision a été prise pour permettre à l'industrie européenne des technologies médicales de faire face à l'impact de la crise du Covid-19 ».    

Qu'est-ce que le moulage sous pression ?

Le Livre de référence de l'ingénieur mécanique définit moulage sous pression comme "un type de coulée dans lequel le métal en fusion est rapidement transféré dans un moule métallique et la solidification du métal se fait dans ce moule".

La même source ajoute : « Le transfert du métal liquide vers la cavité du moule est effectué par un système où la force de poussée du métal liquide et le taux de remplissage du moule peuvent être contrôlés ».

Le Livre de référence de l'ingénieur mécanique note également que la qualité des produits incorporant la technique du moulage sous pression dépend de plusieurs facteurs, y compris "le moment de l'application de la pression, la fluidité du métal fluide, le transfert de chaleur et la stabilité dimensionnelle du métal et du moule".

Deux principaux processus de moulage sous pression existent : chambre chaude et chambre froide. Le procédé à chambre chaude est principalement utilisé pour les alliages à bas point de fusion comme le zinc. Dans ce processus, le métal à partir duquel la pièce moulée sous pression sera formée est chauffé à l'intérieur de la machine de coulée au lieu d'un four ou d'une machine séparée.

D'autre part, dans le processus de chambre froide, un four séparé est nécessaire pour chauffer le métal jusqu'à ce qu'il fonde avant d'être déplacé vers la machine de coulée, où il est forcé dans la cavité du moule.  

Le moulage sous pression est-il une méthode appropriée pour fabriquer du matériel médical ?

Comme toutes les autres sphères de la vie, l'industrie médicale évolue rapidement. Parfois, il doit faire face à des crises que personne n'aurait pu prévoir, comme le Covid-19.

La nature évolutive et souvent imprévisible de l'industrie signifie que les fabricants sont confrontés au défi constant de concevoir des équipements médicaux complexes que personne n'aurait pu imaginer il y a seulement quelques années. C'est là que des techniques comme moulage sous pression venir à la rescousse.

Le moulage sous pression est connu pour fabriquer des pièces solides et durables pour les appareils de toutes les industries. Une fois le moule créé, des milliers de pièces de dispositifs médicaux de haute précision peuvent être fabriquées rapidement et à moindre coût.

Les alliages adaptés à la technique de moulage sous pression, tels que le zinc et l'aluminium, sont utilisés dans la fabrication de pièces pour dispositifs médicaux.   

Les avantages du moulage sous pression lors de la fabrication de pièces pour dispositifs médicaux

L'Association nord-américaine du moulage sous pression (NADCA) reconnaît que « la fabrication de pièces par processus de moulage sous pression offre de nombreux avantages. »

La NADCA nomme certains de ces avantages. "La production est rapide, ce qui la rend idéale pour les cycles de production à volume élevé et très élevé", explique-t-il. "Des tolérances étroites peuvent être maintenues, des pièces de forme nette ou quasi nette sont produites et les propriétés des matériaux sont bonnes."

Dans l'industrie des dispositifs médicaux, ces avantages peuvent avoir un impact substantiel sur la réduction des erreurs humaines et la sécurité des patients. C'est particulièrement le cas si l'on considère que les dispositifs médicaux deviennent complexes, et lors de crises médicales comme le Covid-19, les pénuries obligent les fabricants à augmenter la production dans des délais courts.  

Examinons maintenant ces avantages plus en détail.   

Temps de conception et de lancement plus courts

Comme nous l'avons appris de la crise du Covid-19, certaines urgences médicales ne laissent pas aux industriels et au secteur de la santé une chance de se préparer. Alors que la pandémie a culminé pour la première fois en 2020, de nombreux centres de santé ont été inondés de patients mais devaient toujours compter sur le même équipement qu'ils utilisaient avant la crise.

Dans ces moments-là, il y a un besoin de processus qui peuvent produire de nombreuses pièces en peu de temps. C'est là qu'un processus de production à grande vitesse comme le moulage sous pression est approprié. Les temps de conception et de lancement sont plus courts car il n'y a généralement pas besoin d'usinage, et le moule de coulée sous pression pour une pièce spécifique ne doit être créée qu'une seule fois.

Le moulage sous pression conduit également à des temps de conception et de lancement plus courts, car il permet d'effectuer simultanément des processus qui auraient autrement été disjoints. Par exemple, avec le moulage sous pression, il est possible de prendre en compte des processus qui auraient été effectués plus tard, tels que la fixation d'éléments dans les premières parties du processus.

Moins d'usinage

Par rapport à d'autres procédés, le moulage sous pression implique moins d'usinage. C'est une autre façon de gagner du temps lors de la fabrication de pièces pour du matériel médical en temps de crise.

L'usinage présente plusieurs inconvénients, notamment en période de crise où les produits doivent être livrés rapidement aux clients.

Certains des inconvénients de l'usinage dont vous n'avez pas à vous soucier lorsque vous utilisez des techniques de moulage sous pression incluent :

• La précision du composant dépend de l'opérateur qui le fabrique.
• Parce que la cohérence entre les pièces usinées ne peut être supposée, chaque pièce doit être inspectée individuellement, ce qui nécessite du temps et du travail.
• Outre la nécessité d'avoir de nombreux opérateurs, les pièces usinées nécessitent des compétences, qui peuvent faire défaut en période de crise.
• Certaines pièces sont trop petites ou complexes pour être fabriquées avec succès en utilisant le processus d'usinage.  

Le fait que moins d'usinage soit nécessaire lors de l'utilisation de procédés de moulage sous pression signifie qu'il n'y a pas de gaspillage de matière. Par exemple, il n'est souvent pas nécessaire d'enlever les pièces en excès car les produits sont généralement moulés exactement comme ils le devraient.

Précision et constance

Les dispositifs médicaux doivent atteindre des niveaux de précision élevés. En dehors de cela, certains peuvent être assez complexes.

Le moulage sous pression permet aux fabricants de produire des pièces avec une grande précision, même celles dont les parois sont extrêmement fines. Le procédé permet de réaliser des pièces moulées à partir d'alliages résistants à la corrosion. Dans le domaine médical, il s'agit souvent d'une obligation légale.

L'importance de la conformité

Une crise médicale comme le Covid-19 peut nécessiter une production rapide de millions de pièces pour l'équipement, mais il existe toujours des réglementations strictes que les fabricants doivent respecter.

Le cabinet d'avocats multinational Linklaters LLP, dont le siège est à Londres, montre la nécessité de s'y conformer.

Il écrit, "Les entreprises qui cherchent à contribuer à la réponse COVID devront évaluer si elles peuvent se conformer aux… exigences réglementaires, en plus d'équilibrer les risques contractuels et, potentiellement plus importants, de réputation liés à la fourniture de cet équipement vital."

Cela signifie que si vous choisissez une entreprise qui utilise des procédés de moulage sous pression pour fabriquer certaines pièces de vos dispositifs médicaux, vous devez faire preuve de diligence raisonnable.

Par exemple, si vous êtes aux États-Unis, vous devez déterminer si le fabricant respecte les réglementations de la Food and Drug Administration (FDA) des États-Unis. Celui de l'agence Centre des appareils et de la santé radiologique réglemente les entreprises qui fabriquent, reconditionnent ou importent des dispositifs médicaux destinés à la vente aux États-Unis   

L'avenir du moulage sous pression dans le domaine médical

Avec prévisions indiquant que les gens vivront plus longtemps, on peut s'attendre à ce que les besoins en dispositifs médicaux continuent d'augmenter. Cela invite également de nombreux acteurs dans l'espace des dispositifs médicaux.

Alors que les fabricants font face à une demande croissante, ils n'auront probablement d'autre choix que de trouver des fabricants qui livrent les produits plus rapidement. Ceux qui fabriquent des pièces en utilisant des procédés de moulage sous pression peuvent avoir un avantage concurrentiel.  

La publication portant sur les procédés de conception et de fabrication des dispositifs médicaux, Développements médicaux d'aujourd'hui, prédit que de nouveaux alliages seront introduits.

Il Remarques, "Les capacités de remplissage et de remplissage des moules ont été optimisées en adaptant les compositions d'alliages à l'aide d'éléments d'affinage du grain, entre autres méthodes, afin d'obtenir une qualité maximale - en particulier avec des composants à parois très minces (jusqu'à 0,3 mm d'épaisseur) ou exigences de surface élevées.