Gomma ad alta consistenza rispetto alla gomma siliconica liquida per componenti di dispositivi medici

11 novembre 2019 Di Chris Newmarker

Ecco come si confrontano la gomma ad alta consistenza e la gomma siliconica liquida quando si tratta di realizzare componenti di dispositivi medici, secondo ProMed (Plymouth, Minnesota), che funziona principalmente con i due tipi di silicone.

Curtis Hodgin, un ingegnere di progetto presso ProMed, mostra un video dei processi di miscelazione del silicone durante un tour del 30° anniversario della sede centrale dell'azienda a Plymouth, Minnesota, in ottobre. [Immagine del redattore esecutivo Chris Newmarker]

Ecco come gli ingegneri ProMed hanno descritto la gomma ad alta consistenza (HCR) e la gomma siliconica liquida (LSR), due tipi di silicone con cui l'azienda lavora spesso. (Nota che il silicone viene fornito con due parti: una con il catalizzatore e l'altra con il reticolante.)

Chiamato anche gum stock per la sua consistenza “gommosa”, l'HCR ha una viscosità maggiore rispetto all'LSR. Viene parzialmente vulcanizzato in lastre e mattoni ed è una tecnologia più vecchia utilizzata prima dello sviluppo dell'LSR.

Secondo Curtis Hodgin, ingegnere di progetto a blocchi presso ProMed, la maggiore viscosità dell'HCR ne rende più difficile la lavorazione, con tecniche di miscelazione limitate principalmente ai laminatoi raffreddati. Anche le tecniche di produzione sono diverse quando si tratta di HCR.

ProMed produce HCR utilizzando presse a trasferimento e ad iniezione. Sean McDermid, ingegnere per lo sviluppo di nuovi prodotti presso ProMed, ha osservato che in genere è stampato a compressione.

Lo stampaggio a iniezione o stampaggio a trasferimento HCR, ha spiegato Hodgin, è generalmente più complesso dello stampaggio a iniezione LSR. “A seconda della geometria del pezzo, nello strumento possono essere presenti condizioni di taglio elevate. Queste condizioni di taglio tendono a creare tassi di ritiro variabili, che possono portare a una progettazione dell’utensile più complessa”, ha spiegato HodginProgettazione medica e outsourcing.

L'LSR ha una viscosità inferiore all'HCR. Una tecnologia più recente, disponibile in secchi sigillati. Gli LSR sono generalmente stampati a iniezione e generalmente hanno un pot life più lungo rispetto all'HCR.

“A causa della minore viscosità dell’LSR, questo è il materiale preferito per la produzione di parti in silicone presso ProMed. La minore viscosità dell'LSR consente di aggiungere gli additivi in ​​modo più efficiente rispetto ai materiali HCR", ha affermato Hodgin.

ProMed miscela l'LSR in due modi, miscelazione a contatto e senza contatto. L'azienda è in grado di miscelare un'ampia varietà di additivi:

"A causa della minore viscosità dell'LSR, i tassi di ritiro e le condizioni di taglio elevato che si verificano durante la lavorazione dell'HCR sono notevolmente ridotti, rendendo più realizzabili geometrie complesse", ha affermato Hodgin. "Le parti possono essere prodotte più rapidamente poiché la LSR viene quasi sempre utilizzata su una pressa a iniezione."

Secondo McDermid, l’LSR è più facile da produrre ed è più adatto all’uso su geometrie complesse. L'HCR può raggiungere proprietà complessive migliori. L’LSR, nel frattempo, offre una più ampia varietà di scelte di materiali.

“In generale, secondo l'esperienza di ProMed, la LSR è preferita dalla stragrande maggioranza dei nostri clienti. In genere, i costi associati all’HCR sono più elevati rispetto all’LSR”, ha affermato Hodgin.

Il tasso di restringimento del silicone può influenzare un progetto. Le variabili includono durometro, additivo, flusso di materiale e cancello/sfiato. Gli ingegneri di ProMed hanno inoltre notato che le nuove tecnologie di miscelazione stanno aprendo la porta a processi di miscelazione ad alta velocità e ad alto volume.

“Lo stampaggio di LSR è una tecnologia in crescita”, ha affermato McDermid. “Sembra che l’industria proponga costantemente idee innovative per nuove tecniche e abilità di produzione”.

Questo articolo è stato originariamente pubblicato il 22 ottobre 2019. Aggiornato l'11 novembre 2019 con ulteriori informazioni da ProMed.