La gravure chimique peut-elle bénéficier aux fabricants de dispositifs médicaux ?

Bruno Lilley | 15 octobre 2021

L'industrie médicale a un besoin évident de normes les plus élevées en matière de pièces métalliques de précision afin de garantir que les instruments chirurgicaux, par exemple, fonctionnent correctement et sans problème. Les pièces métalliques utilisées dans les applications médicales nécessitent également une combinaison de résistance à la corrosion, de propriétés de résistance mécanique et de biocompatibilité des matériaux. Il s’agit souvent de petits outils de conception complexe. La gravure chimique est une méthode de fabrication des métaux qui peut garantir une qualité et une fiabilité aussi élevées.

Dans cet article, nous examinerons certains des principaux avantages du processus de gravure chimique et comment il s'applique à l'industrie médicale. La plupart des avantages proviennent de la nature même du processus de gravure chimique, qui est capable de façonner et de graver le métal pour obtenir des motifs fins, précis et complexes sans affecter aucune des propriétés inhérentes du métal. C’est là que la technique de fabrication utilisant la gravure chimique brille vraiment et offre une multitude d’avantages au sein de l’industrie médicale.

Grâce à la gravure chimique, nous sommes capables de produire en quelques jours des composants miniatures complexes, ultra précis et sans contraintes ni bavures, en matériaux biocompatibles. La gravure chimique permet également d'atteindre des épaisseurs de 25 μm par exemple. Selon le métal, 10 % de l'épaisseur d'un matériau peut être gravé chimiquement avec une tolérance minimale de 12 µm, et d'autres possibilités peuvent exister selon les besoins.

Une large gamme d'applications pratiques peut être trouvée, depuis les produits de filtration et d'étalonnage de précision jusqu'à la microfluidique et aux implants médicaux. Voici un échantillon de quelques-uns des produits que nous sommes capables de fabriquer grâce à la gravure chimique :

Grâce au processus d'utilisation d'agents de gravure qui érodent le métal, nous pouvons passer du prototypage à la production à grande échelle en quelques jours seulement. En effet, nous n'avons pas besoin d'usiner les pochoirs ou de travailler sur une seule partie de la tôle : la gravure chimique fonctionne simultanément sur l'ensemble de la pièce. Comme la conception du pochoir/du motif est entièrement réalisée sur l'ordinateur, il est facile d'ajuster le prototype jusqu'à ce que le produit final soit convenu. Encore une fois, en raison de la nature même de la méthode de fabrication par gravure chimique, nous sommes en mesure d'obtenir une qualité de la plus haute qualité qui soit également reproductible à grande échelle, ce qui est important dans l'industrie médicale.

L'acier inoxydable est l'un des alliages les plus couramment utilisés dans pratiquement toutes les industries et on le retrouvera sans aucun doute même dans votre tiroir à couverts. Ce n’est pas pour rien qu’il est si largement utilisé. Le chrome offre une résistance à la corrosion et aux rayures, le nickel offre une finition lisse et polie, et le molybdène améliore la dureté et aide à maintenir un tranchant tranchant lorsqu'il est utilisé dans des instruments médicaux. Chez Tecan, l'acier inoxydable est l'un de nos métaux les plus couramment utilisés, précisément en raison de ses grands avantages.

Un autre alliage couramment utilisé dans l’industrie médicale est celui à base de cobalt-chrome, que l’on retrouve souvent dans les implants dentaires et orthopédiques. Ces matériaux résistent à la corrosion et à l’usure, ont une excellente biocompatibilité et possèdent des propriétés qui reproduisent celles des structures de carrosserie qu’ils remplacent.

Les deux alliages (ainsi que d’autres comme le titane) offrent des propriétés idéales pour une utilisation dans l’industrie médicale et constituent donc d’excellents choix pour les instruments médicaux.

Comme mentionné précédemment, la gravure chimique donne un produit fini sans bavures ni contraintes et, en tant que tel, nécessite peu ou pas de post-traitement. Étant donné que l'agent de gravure n'érode que les matériaux indésirables, le métal ne subit aucune fragilisation ni distorsion induite par la chaleur résultant d'un processus à haute énergie tel que le laser ou l'estampage mécanique, qui peut altérer la structure des métaux. Pendant le processus de gravure, les métaux conservent toutes leurs propriétés initiales souhaitées et nous restons avec le résultat final une fois le processus de fabrication terminé.

Gros plan sur un tamis de qualité médicale.