Cómo hacer conexiones rápidas y fáciles con fluidos hinchables

Elizabeth Norwood, SR Química, Microcare LLC | 21 de noviembre de 2022

Muchos dispositivos médicos emplean componentes nuevos y más sofisticados en sus diseños. Esto incluye los tubos y mangueras utilizados en dispositivos de acceso venoso, catéteres de drenaje, máquinas de diálisis, bombas de infusión, dispositivos de alimentación enteral y otros que transfieren fluidos, medicamentos, gases, cables guía, cámaras u otros materiales.

Algunos de estos dispositivos más sofisticados cuentan con tubos multilumen de última generación donde varios canales se ejecutan dentro de un solo tubo, lo que simplifica el funcionamiento de los dispositivos. Además, algunos dispositivos usan tubos con un diámetro más pequeño y tubos de paredes más delgadas, lo que los hace más livianos y flexibles para facilitar el manejo, el almacenamiento y el uso.

Sin embargo, el inconveniente de estos diseños de tubería actualizados es que a menudo hace que la fabricación de los dispositivos sea más desafiante. Especialmente la conexión de tubos blandos o de paredes delgadas a accesorios rígidos de plástico o con púas, lo que puede ser laborioso y lento. Aquí es donde los agentes de expansión juegan un papel clave.

Problemas de montaje

Para muchos fabricantes de dispositivos médicos, los materiales de tubería preferidos son los elastómeros de silicona que se han utilizado durante décadas. Los tubos de silicona de grado médico son biocompatibles, duraderos, flexibles y versátiles. También resiste el crecimiento bacteriano y es fácil de esterilizar. Pero unir tubos de silicona complejos a piezas hechas de materiales más duros puede ser difícil. En primer lugar, aunque la silicona es flexible, por lo general no se expande ni se estira sin ayuda. En segundo lugar, la silicona tiene un alto coeficiente de fricción, o una superficie pegajosa, que dificulta el deslizamiento de un tubo de silicona en un accesorio.

Empujar o torcer manualmente los tubos en su lugar es difícil para los ensambladores, lo que a veces causa túnel carpiano, problemas en las muñecas y otras lesiones relacionadas con el lugar de trabajo. Además, presionar a la fuerza un pequeño tubo de silicona sobre un accesorio de púas a veces da como resultado tubos agrietados por tensión y materiales desechados.

Afortunadamente, existen fluidos para hacer que la conexión de los accesorios a los tubos sea más rápida y sencilla. Hay tres tipos de fluidos comunes: aceite de silicona, alcohol isopropílico o fluidos de expansión.

Aceite de silicona

El aceite de silicona facilita el montaje del tubo, pero es complicado. Los restos de aceite a menudo migran por toda la instalación de producción, cubriendo otros equipos y superficies. Captura la suciedad circundante en el proceso, lo que hace que la higiene de las instalaciones sea un desafío constante.

IPA (alcohol isopropílico)

IPA (alcohol isopropílico) ultrapuro está fácilmente disponible y es relativamente económico. Pero el IPA se seca lentamente, lo que aumenta el tiempo del ciclo de ensamblaje. Además, IPA permite que los tubos de pared delgada con menos rigidez estructural colapsen o se plieguen durante las operaciones de ensamblaje. Esto hace que sea más difícil presionar o deslizar el tubo en un accesorio.

Líquidos hinchados

El uso de fluidos de hinchamiento para hinchar temporalmente los extremos de los tubos y aumentar su tamaño ayuda a que la instalación de los tubos en los conectores de púas sea más simple y rápida. Dos de los fluidos de expansión más comunes son el hexano o los fluidos de expansión a base de silicona diseñados.

El hexano funciona bien para la inflamación, pero debe usarse con cuidado. Es extremadamente agresivo. Podría eliminar las marcas de tinta o los revestimientos de la superficie, dañar los componentes de plástico o cambiar permanentemente las propiedades físicas de la tubería. El hexano huele fuerte, por lo que es esencial una ventilación adecuada o EPP (equipo de protección personal). También está clasificado como un contaminante peligroso del aire (HAP) y puede contribuir a problemas de calidad del aire.

Líquido de hinchazón a base de silicona

Una mejor opción es el fluido de expansión de silicona diseñado. Un extremo de un tubo de silicona se empapa en el líquido que se hincha y hace que la pared del tubo se expanda uniformemente. El tiempo de remojo depende de cuánta expansión del tubo se requiera. Por ejemplo, un tubo que necesita una expansión del 1 al 2 % para ensamblarse, normalmente se remoja durante menos de un minuto.

El fluido que se hincha no cambia las propiedades físicas del tubo. Una vez que el tubo encaja en el conector, el líquido que se hincha se evapora rápida y completamente. La tubería recupera su tamaño, color, forma, durómetro, compresión y resistencia originales. Forma un agarre firme, a prueba de fugas y seguro sobre el accesorio, sin importar cuán compleja sea la geometría. No une ni suelda la tubería y el accesorio, por lo que es más fácil separarlos más adelante si es necesario.

Buena compatibilidad

El ingrediente activo del fluido hinchable es el metil siloxano, un miembro de la familia de las siliconas. No es agresivo, por lo que tiene una excelente capacidad de materiales y es seguro de usar en la mayoría de los elastómeros y polímeros, incluido el policarbonato o el poliuretano, y tiene una excelente compatibilidad con los componentes metálicos.

Hay otros fluidos de expansión disponibles para muchos materiales de tubería, incluidos neopreno, EDPM, polietileno, polipropileno, poliimida y otras tuberías y mangueras de termoelastómero moldeado.

La validación del proceso

Dado que los fluidos de expansión de silicona no requieren calor, pegamento u otros adhesivos que puedan afectar la integridad del tubo, los accesorios o el dispositivo, es más fácil calificarlos y validarlos en el proceso de ensamblaje. Además, los fluidos de expansión no producen residuos que puedan afectar negativamente la integridad de la sala limpia o afectar negativamente la calificación del proceso de fabricación.

Cumplir con los estándares ambientales

Los fluidos hinchables de silicona cumplen con los estándares normativos, de calidad y de seguridad, ya sea médicamente específico o ambiental. Tienen un GWP (potencial de calentamiento global) bajo y cero ODP (potencial de agotamiento del ozono). No están clasificados como contaminantes peligrosos del aire (HAP) y no están sujetos a la regulación NESHAP.

Para concluir

Es fundamental que los dispositivos médicos actuales funcionen perfectamente con conexiones sin fugas entre el dispositivo médico y el tubo. Los fluidos expansivos proporcionan una forma eficaz y eficiente de unir silicona, poliuretano u otros tubos termoelásticos a accesorios y piezas moldeadas. Es especialmente útil para hinchar tubos con paredes delgadas y blandas o aquellos con diámetros más grandes.

El uso de un fluido hinchable ayuda a simplificar el ensamblaje de dispositivos médicos al aumentar el rendimiento y aumentar la productividad general de la manera más segura y sostenible. Muchos fluidos hinchables son una alternativa confiable y fácil de manejar a la silicona sucia o al hexano agresivo. Al elegir un fluido de expansión, lo mejor es consultar con una empresa que se especialice en tecnología de revestimiento y lubricación médica. Tienen la experiencia y los conocimientos necesarios para ayudar a elegir el fluido que mejor se hincha para cada aplicación individual.

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