Un regard sur la fabrication de dispositifs médicaux

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Erik Poulsen, responsable du segment du marché médical de GF Machining Solutions, répond aux questions sur les changements et les tendances qui font avancer l'industrie médicale et sur la manière dont les fabricants peuvent tirer parti des dernières opportunités.

Érik Poulsen : De nombreux facteurs affectent cette industrie. La démographie change, tout comme la technologie. Il est en mode de croissance constante depuis plusieurs années et cela apporte beaucoup d'opportunités, d'autant plus que de plus en plus de personnes cherchent à participer à cette industrie.

Certaines entreprises cherchent à délaisser l'automobile pour se tourner vers la fabrication de dispositifs médicaux.

Avec la croissance à laquelle l'industrie est confrontée, il y a quelques tendances qui poussent vraiment cela.

Il y a une grande poussée vers les dispositifs médicaux à usage unique. L'avantage d'un appareil à usage unique est qu'à la minute où il est sorti de l'emballage, l'utilisateur sait qu'il est parfait en termes d'absence de bords usés ou de défauts, et qu'il est stérilisé. Pour ces raisons, un dispositif à usage unique a tendance à être plus sûr et moins cher.

Les dispositifs à usage unique sont souvent des composants moulés. Le nombre d'outils de moulage, la complexité des outils de moulage, les types d'appareils ont augmenté. Les outils moulés nécessitent souvent un usinage de haute précision tel que l'EDM ou le fraisage pour les produire.

La croissance des dispositifs à usage unique et des composants moulés utilisés dans le domaine médical est une tendance et croît environ deux fois plus vite que le marché dans son ensemble.

Un autre domaine de croissance est la chirurgie mini-invasive ou en trou de serrure. Ce type de chirurgie nécessite de petits composants de précision comme des caméras, des tubes et des outils chirurgicaux. Les cathéters d'ablation cardiaque, les stents et autres dispositifs micromécaniques peuvent être fabriqués à l'aide de la technologie laser femtoseconde.

Poulsen : Il existe un réel intérêt pour l'externalisation de la fabrication ou la sous-traitance. Les entreprises de dispositifs médicaux cherchent à innover. Ils proposent de nouveaux produits ou technologies révolutionnaires, mais ce ne sont pas nécessairement eux qui coupent les matériaux pour les fabriquer.

Le volume d'externalisation dans la fabrication de dispositifs médicaux augmente plus rapidement que le taux de fabrication de dispositifs médicaux dans son ensemble. Si vous regardez l'espace, il y a des entreprises comme Tecomet, Orchid Orthopaedics et Jabil qui se développent rapidement dans cet espace. Ce sont des organisations avec des dizaines de milliers d'employés, des centaines de millions de dollars en affaires et plusieurs sites. Leur travail consiste à retirer la tâche difficile de fabriquer des produits des mains des personnes qui conçoivent, vendent et distribuent ces produits.

En utilisant le fraisage à 3 et 5 axes, les fabricants peuvent usiner des surfaces complexes à courbes multiples de dispositifs médicaux simples à parler et à innover.

Parce que c'est la nature de la fabrication en sous-traitance, il est important que les équipementiers aient accès aux dernières technologies pour les aider à développer des produits de nouvelle génération qui sont meilleurs ou ont des performances supérieures à ce qui est sur le marché aujourd'hui. Le développement de dispositifs médicaux sur le marché peut prendre des années. Les équipementiers doivent donc réfléchir à l'avenir et s'assurer qu'au moment où le dispositif sera largement disponible, il sera toujours à la pointe de la technologie.

Les sous-traitants doivent également avoir accès à de nouvelles technologies ou utiliser la technologie existante de manière nouvelle et passionnante. Par exemple, les lasers permettent à de nombreux fabricants de produire des produits qu'ils ne pourraient pas fabriquer autrement. Il en va de même pour la fabrication additive et la texturation laser.

Poulsen : L'un des défis de la fabrication en sous-traitance est que de nombreux concepteurs ne sont pas nécessairement au courant des dernières technologies d'usinage. Dans certains cas, ils sont limités dans leurs conceptions car cela n'a pas de sens de concevoir quelque chose dont on ne sait pas s'il peut réellement être produit.

La structuration de surface au laser, le fraisage et l'EDM sont les principales technologies utilisées dans la fabrication médicale, et nous essayons vraiment de repousser les limites de ce que les clients peuvent en faire.

Par exemple, vous pouvez utiliser un laser pour rendre une surface hydrophobe, ce qui signifie que le liquide n'y adhère pas. Une surface hydrophobe créée avec un laser sur un dispositif médical peut avoir toutes sortes d'avantages pour le chirurgien. Vous pouvez faire de l'hydrophile, c'est le contraire ; surfaces antibactériennes et d'ostéointégration. Les lasers d'aujourd'hui peuvent être utilisés pour créer des surfaces design sur les produits. De nombreux fabricants de machines ouvrent leurs portes aux concepteurs démontrant les différentes façons de produire des pièces - comme l'utilisation d'un laser pour l'ostéointégration plutôt que le sablage ou d'autres technologies - dont ils n'avaient peut-être pas conscience qu'elles étaient physiquement possibles. C'est exitant.

Poulsen : Il y a vraiment les deux frontières : l'utilisation du dioxyde de carbone supercritique (sc-CO2) pour le fraisage du titane et la structuration de surface par laser. Le sc-CO2 a eu un impact significatif sur l'usinage du titane mais aussi du polyéthylène à poids moléculaire ultra élevé (UHMWPE), un matériau utilisé dans les composants usinés spéciaux pour les implants de la hanche ou du genou qui agit comme une surface de glissement pour que l'implant se déplace facilement.

La structuration de surface au laser devient de plus en plus importante pour la fabrication de dispositifs médicaux, et nous trouvons constamment de nouvelles façons innovantes de l'appliquer.

Solutions d'usinage GF, www.gfms.com