Processus et contrôle aujourd'hui

01/08/2023 SMB Bearings Ltd

Des roulements de précision essentiels pour garantir une longue durée de vie des dispositifs médicaux ~

Les roulements de précision font partie des composants essentiels des dispositifs médicaux qui sont essentiels pour garantir la sécurité des patients. Pourtant, selon l’indice de rappel 2022 de Sedgewick, les rappels de dispositifs médicaux ont atteint un nombre record au cours des trois dernières années, les problèmes de sécurité étant la principale raison. Ici, Chris Johnson, directeur général chez Specialistfournisseur de roulementsSMB Bearings explique pourquoi le choix correct des matériaux appropriés pour les billes et les bagues et la bonne conception du produit peuvent garantir une longue durée de vie aux roulements de haute précision (et aux dispositifs médicaux).

Les roulements de précision sont utilisés dans une grande variété de dispositifs médicaux, notamment les outils chirurgicaux électriques, les ventilateurs et les pompes cardiaques, et la sécurité des patients dépend de tous. Quel que soit le dispositif, il incombe aux fabricants d'équipement d'origine (OEM) de dispositifs médicaux de s'assurer que le bon type de roulements est choisi et s'adapte précisément à l'application. Cette responsabilité est exacerbée par le fait que le développement et l’approbation de produits médicaux sont souvent un processus long et coûteux.

De plus, les dispositifs médicaux doivent passer des contrôles et des tests réguliers pour des cycles de vie longs. Cela inclut des normes comme la norme ISO 14971, qui définit les meilleures pratiques de réduction des risques tout au long du cycle de vie d'un dispositif médical, de la conception et de la fabrication à la distribution et à la maintenance.

Examinons de plus près les exigences imposées aux roulements eux-mêmes. Il est essentiel que les équipementiers fassent le bon choix de matériaux pour les billes et les bagues.

Acier inoxydable contre céramique

Traditionnellement, les matériaux des bagues des roulements des instruments médicaux sont fabriqués à partir de métaux de haute pureté tels que l'acier inoxydable martensitique. Par exemple, les robots médicaux nécessitent des composants de haute précision pour opérer en trou de serrure et les centrifugeuses doivent tourner à grande vitesse pour séparer les substances de poids différents. Les applications qui nécessitent des capacités de haute précision ou de vitesse élevée sont plus adaptées aux roulements en acier. L'acier inoxydable martensitique est idéal pour les outils chirurgicaux, par exemple, en raison de sa capacité à résister aux types de produits chimiques agressifs utilisés dans les processus de stérilisation.

Cependant, dans les environnements difficiles, les roulements en acier peuvent devenir sensibles à la corrosion. Les roulements en céramique résistants constituent donc un meilleur choix pour prolonger la durée de vie de l'appareil. Dans ces cas, les roulements en céramique sont préférés.

Les applications d'équipement plus adaptées aux matériaux céramiques comprennent les scanners d'imagerie par résonance magnétique (IRM). Les hôpitaux veulent s'assurer que leurs machines de grande valeur fonctionnent efficacement, sans avoir besoin de pièces nécessitant beaucoup d'entretien. Étant donné que les scanners IRM utilisent un champ magnétique puissant pour générer des images bidimensionnelles ou tridimensionnelles de tout sujet vivant, les roulements en acier standard ne peuvent pas être utilisés en raison de leurs propriétés magnétiques. Au lieu de cela, l’application nécessite des composants non magnétiques ou non conducteurs, en l’occurrence des roulements en céramique de qualité.

Les roulements entièrement en céramique sont plus durs que l'acier, avec une résistance supérieure à la corrosion et à la chaleur, une stabilité dimensionnelle plus élevée et une densité plus faible. Ils sont nettement plus chers que leurs homologues en acier. Pourtant, dans l’ensemble, les roulements en céramique valent l’investissement supplémentaire pour garantir que les applications de grande valeur, comme les équipements de laboratoire, fonctionnent avec efficacité et longévité. En effet, l’utilisation de mauvais composants dans un tel équipement peut provoquer des contaminations ou même arrêter complètement les opérations.

En ce qui concerne le choix du matériau des billes avec les roulements, les roulements à billes en plastique constituent une bonne option pour les lits de scanner IRM – ou, en fait, pour toute application de moindre précision dans les environnements médicaux où il ne peut y avoir de distorsion magnétique. Les roulements à billes en plastique sont également totalement amagnétiques lorsqu'ils sont équipés de billes en polymère, en verre ou en céramique. Les anneaux peuvent également être fabriqués à partir de différents plastiques, tels que le polyéther éther céton (PEEK) ou le polytétrafluoroéthylène (PTFE). Chacun possède des propriétés de résistance chimique exceptionnelles. Les matériaux PEEK, en particulier, ont une résistance à la corrosion et à l'abrasion, une résistance et une ténacité améliorées, une radiotransparence aux rayons X et d'excellentes performances de stérilisation.