Usinagem de equipamentos Médicos
Com o aumento populacional e significativo crescimento econômico dos países emergentes, somado ao envelhecimento da população de países desenvolvidos, a indústria médica se tornou um segmento com grande potencial de expansão da demanda global.
Atualmente cerca de 80% do mercado de equipamentos médicos está concentrado nos EUA, Europa e Japão, países desenvolvidos com renda per capita elevada, com instituições médicas e sistemas de seguro de saúde bem estruturados.
Os equipamentos médicos têm um alto valor agregado, pois o desenvolvimento destes produtos envolve custos elevados, tempo e necessidade de gerenciamento
de risco. Por isso, os fabricantes na Europa e EUA tinham a maior participação neste mercado. Por outro lado, os grandes fabricantes têm intensificado ações para aquisição global de empresas, com o intuito de reduzir custos para atender as restrições de despesas médicas nos países desenvolvidos e a necessidade de preços mais
acessíveis nos países emergentes.
Especialmente nos países emergentes da Ásia, inclusive na China onde a demanda teve o maior crescimento, têm surgido novos competidores em parceria com institutos de pesquisa médica e fabricantes europeus e norte-americanos. Isto tem acelerado a globalização das bases produtivas, assim como ocorreu na indústria automobilística.
Porém, uma das particularidades do segmento médico é que os equipamentos médicos exigem a capacitação dos profissionais e a criação de uma estrutura que permite obter a certificação médica local, diferentemente dos produtos farmacêuticos, por exemplo, que são comercializados por unidade de produto.
EQUIPAMENTOS DE MEDIÇÃO
Equipamentos de diagnóstico por imagem (tomografia computadorizada, ressonância magnética, etc.), dispositivos de análise de amostras, sistemas de diagnósticos, etc.
EQUIPAMENTOS TERAPêUTICOS
Dispositivos de apoio à função biológica, como articulações artificiais, dispositivos terapêuticos, instrumentos cirúrgicos, etc.
O desenvolvimento dos países emergentes e o envelhecimento nos países avançados são a chave para os mercados em expansão
Nos últimos anos, houve um crescimento populacional acompanhado de aumento da renda per capita nos países emergentes.
Com isso, a demanda por eletrodomésticos e automóveis tem crescido rapidamente e as necessidades para a melhoria do padrão de vida continuam a crescer. A taxa de envelhecimento nos países desenvolvidos deve ser superior a 20% até 2030, o que levará a um crescimento constante da demanda por equipamentos médicos, impulsionando a inovação tecnológica neste segmento.
Além disso, com o avanço do envelhecimento e os recentes desenvolvimentos em tecnologias médicas, o estilo de vida dos idosos está mudando.
No campo da medicina regenerativa, há expectativas de crescimento da demanda de pacientes com foco na recuperação e manutenção das funções motoras.
Materiais para equipamentos médicos e usinagem
Na indústria médica, 80% da demanda por ferramentas de corte correspondem aos implantes (articulações artificiais, implantes dentários), instrumentos cirúrgicos e de traumatologia, produzidos em materiais de difícil usinabilidade, tais como ligas de titânio, aços inoxidáveis e ligas de cobaltocromo.
Mesmo quando produzidas em materiais similares àqueles usados em outros segmentos da indústria, as peças médicas têm exigências rigorosas quanto às alergias, compatibilidade com o sangue e resistência à corrosão, sendo imprescindível o uso de materiais certificados.
Na indústria médica, são usados materiais muito semelhantes à indústria aeroespacial do ponto de vista da leveza e resistência à corrosão. Porém, a indústria médica, com o intuito de melhorar a funcionalidade dos implantes (maior vida útil, redução de tamanho, etc.), tem substituído a liga de titânio pela liga de cobalto-cromo, que possui alta resistência mecânica.
No entanto, a usinabilidade da liga de cobalto-cromo é extremamente baixa em comparação à liga de titânio, reduzindo para cerca de um terço a vida útil da ferramenta de corte. Portanto, há uma demanda por melhorias na usinagem deste material.
Além disso, com a crescente aplicação de PRFC (polímero reforçado com fibra de carbono) e cerâmicas no segmento médico, somado ao desenvolvimento de novos materiais, a expectativa é que haja uma expansão dos materiais de difícil usinabilidade.
Peças médicas usinadas e principais materiais de peça usados na indústria médica
Aplicação de ferramentas Mitsubishi Materials na produção de peças médicas
A maioria das peças médicas é fabricada em materiais de difícil usinabilidade e tem formatos exclusivos, o que dificulta a usinagem de alta eficiência e a implementação de melhorias apenas com a ferramenta. Para aumentar a eficiência de usinagem e prolongar a vida útil da ferramenta, é preciso considerar o conjunto: programas CAD/CAM, máquinas-ferramentas e ferramentas de corte.
Liga de cobalto-cromo
Dentre os materiais de peças médicas, a liga de cobalto-cromo é a mais difícil de ser usinada.
Comparada à liga de titânio, a liga de cobalto-cromo apresenta maior resistência ao desgaste, prolongando a vida útil do produto. Por isso, é usado em peças deslizantes para articulações artificiais,peças pequenas como ganchos e parafusos para coluna vertebral e peças finas.
Para usinar este material com elevada resistência mecânica e tendência à soldagem, é necessário selecionar uma ferramenta de corte com alta resistência ao desgaste.
Liga de titânio
A liga de titânio (Ti-6Al-4V) é o material mais utilizado nas peças médicas devido à sua excelente biocompatibilidade.
Como o titânio tem baixa condutividade térmica, a usinagem deste material gera temperaturas elevadas. Portanto, requer ferramentas de corte com alta resistência ao calor e geometrias que facilitam a expulsão de cavacos.
Aços inoxidáveis
Pelo fato de serem predominantes em peças pequenas, os aços inoxidáveis são usinados com ferramentas inteiriças como brocas e fresas de topo.
O aço inoxidável austenítico (AISI 315L / AISI 317L) e o aço inoxidável endurecido por precipitação (AISI 630) têm propriedades de usinabilidade muito diferentes.
A furação profunda de aço inoxidável austenítico é bastante problemática devido à dificuldade de expulsão de cavacos.
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Autor: Blog da Usinagem
Data de Publica��o: 01/06/2021
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