L’automazione pneumatica è una tecnologia particolarmente flessibile, basata su un mezzo di trasmissione naturalmente pulito che ben si adatta anche alle applicazioni in campo medicale. Tale tecnologia è stata quindi diffusamente impiegata in questo settore, derivandone anche soluzioni per il controllo di altri gas e fluidi.
Si tratta però di un campo applicativo vastissimo. Si va dalle soluzioni per laboratorio a quelle per ambiente dentale, dal trattamento dei gas medicali, quali ad esempio l’ossigeno, fino alla gestione dei fluidi in camere bianche.
Vi sono tuttavia alcuni tratti o caratteristiche comuni che distinguono le applicazioni in ambito medicale e, di conseguenza, i prodotti per automazione utilizzabili. Analizziamo di seguito tali caratteristiche, con l’intento di definire anche alcune soluzioni applicative.
L'importanza dei materiali scelti per le guarnizioni
Il primo aspetto che va considerato riguarda l’idoneità dei materiali scelti per la realizzazione dei componenti. È infatti fondamentale che le materie prime, i trattamenti e le sostanze accessorie siano perfettamente compatibili con l’applicazione richiesta.
Da questo punto di vista in campo pneumatico le guarnizioni ricoprono un ruolo importante. Si tratta in questo caso di articoli realizzati con mescole elastomeriche (tipicamente riconducibili ad FKM o EPDM). La loro composizione va appositamente scelta in modo da garantire l’assenza di inquinamento nei confronti sia dell’ambiente che del fluido trattato, la resistenza all’aggressione chimico-biologica e la resistenza funzionale nel tempo. Serve una conoscenza approfondita dell’applicazione e delle varie condizioni al contorno durante tutto il ciclo di vita del prodotto.
Nasce dunque l’esigenza che il committente sia in primo luogo a conoscenza del processo, in tutti i più intimi dettagli, in modo da comunicare al produttore di componenti quali sono le reali condizioni operative. Scelte troppo superficiali in questa fase portano a lunghi processi di test e messa a punto che allungano i tempi di messa in opera del prodotto. D’altro canto, scelte troppo restrittive portano a condizioni operative impossibili da soddisfare o con costi decisamente spropositati rispetto alle reali necessità.
Metal Work, grazie a una lunga esperienza nell’utilizzo di guarnizioni, è in grado di supportare i clienti nella scelta della giusta mescola per ogni tipo di applicazione.
Inoltre, quando si parla di guarnizioni, va considerato il fatto che si tratta di componenti soggetti ad usura. Durante il loro ciclo di vita, rilasciano tipicamente alcune particelle elastomeriche che si diffondono nell’ambiente operativo. Oltre a quanto detto in precedenza in merito alla compatibilità chimico-biologica del materiale di base, talvolta vengono utilizzate mescole con cariche metalliche appositamente diffuse all’interno della matrice elastomerica. Lo scopo è rilevarne la presenza ambientale mediante appositi dispositivi di individuazione dei metalli. Si tratta di scelte estreme, di utilizzo non frequente, ma che si trovano in talune applicazioni particolari.
Metalli e polimeri
Il secondo aspetto da considerare riguarda la scelta delle materie prime che costituiscono la struttura dei prodotti, siano esse di natura metallica piuttosto che di origine polimerica (plastiche). Anche in questo caso il primo aspetto da considerare è l’assoluta assenza di inquinamento nei confronti del prodotto da trattare piuttosto che dell’ambiente nel quale il componente viene inserito.
Per quanto riguarda in particolare i metalli, essi vanni scelti in modo che l’aggressione chimica non li danneggi nel tempo. In questo caso anche la scelta del trattamento superficiale ha la sua importanza. Tipicamente la scelta più naturale ricade sull’acciaio inossidabile, sia per la sua “inerzia” biologica, che per la facilità di pulizia, anche con prodotti particolarmente aggressivi.
Esistono tuttavia scelte alternative, da valutare di volta in volta a seconda dell’applicazione. Anche la scelta di trattamenti superficiali idonei può fare la differenza tra il successo o il fallimento di un progetto. Metal Work, vista la lunga esperienza di lavorazione meccanica di parti in metallo, è da considerare un partner di primo livello per la scelta dei materiali maggiormente idonei in questo tipo di applicazioni.
Quando possibile vengono proposte anche soluzioni realizzate in tecnopolimero che hanno il vantaggio di essere particolarmente leggere ed adattarsi al meglio alla forma richiesta dall’applicazione. Il tecnopolimero di base va scelto e testato accuratamente, in modo da garantirne la completa compatibilità sia col prodotto da trattare che con l’ambiente nel quale verrà inserito.
La scelta va quindi condotta lavorando a stretto contatto con i produttori primari di mescole polimeriche e, soprattutto, sulla base dell’esperienza condotta in applicazioni simili. Metal Work è assolutamente in grado di condividere il proprio know-how nella scelta di materiali polimerici per applicazioni medicali dato che da anni produce e stampa internamente componenti anche per questo tipo di utilizzo.
La scelta dei lubrificanti
Il terzo aspetto da considerare nella realizzazione di componenti pneumatici per ambiente medicale è la scelta dei lubrificanti. Può sembrare un aspetto di poco conto ai non addetti ai lavori, ma in realtà, per chi si intende di guarnizioni si tratta di un punto fondamentale. La cattiva lubrificazione degli elastomeri porta tipicamente ad un’usura prematura dei dispositivi con conseguente perdita di fluido e relativi problemi connessi.
La scelta del corretto lubrificante va effettuata affidandosi alla consulenza dei produttori, che devono avere in gamma prodotti appositamente certificati (tipicamente FDA-approved), all’esperienza applicativa e alla compatibilità col fluido trattato e con l’ambiente di utilizzo.
Va ricordato poi che alcuni fluidi da trattare in ambiente medicale possono essere facilmente incendiabili. Soprattutto i lubrificanti utilizzati vanno scelti affinché garantiscano un comportamento assolutamente inerte quando sono messi a contatti con tali elementi, come ad esempio l’ossigeno. Metal Work nel tempo ha selezionato e testato alcuni lubrificanti in grado di soddisfare anche le richieste più esigenti in ambiente medicale.
La pulizia dei componenti durante il ciclo produttivo
Ultimo aspetto in ordine espositivo, ma per questo non meno importate, anzi decisamente fondamentale, è la particolare cura da dedicare alla pulizia del prodotto durante tutto il ciclo produttivo. Ciò significa realizzare un ambiente idoneo alla produzione, fasi intermedie di ispezione e pulizia, una fase finale di controllo ed imballaggio idonee a garantire le specifiche richieste.
Metal Work, anche grazie all’implementazione del Total Quality Management, ha da tempo ottenuto la certificazione ISO 9001 (sistema di gestione della Qualità), la ISO 14001 (sistema di gestione ambientale) e la ISO 45001 (tutela della salute e della sicurezza sul lavoro). Tali certificazioni, unite al costante impegno nel rispetto delle procedure operative, garantiscono un elevato standard qualitativo anche nella pulizia dei prodotti.
La proposta tecnologica di Metal Work per il life science
Dopo questa doverosa introduzione di carattere generale, veniamo finalmente alla proposta tecnica relativa alla gamma di prodotti Metal Work per ambiente medicale.
A tal proposito va ricordato che Metal Work ha sviluppato ed è in grado di proporre prodotti standard e speciali conformi ai capitolati cliente, siano essi realizzati in metallo oppure in tecnopolimero. Nel presente excursus parleremo principalmente dei prodotti standard a catalogo. Ricordiamo che il nostro ufficio di ricerca e sviluppo è assolutamente in grado di affrontare progetti anche complessi a supporto delle esigenze del cliente.
I prodotti in acciaio inossidabile
In primo luogo è doveroso ricordare che Metal Work propone un’ampia gamma di prodotti realizzati in acciaio inossidabile, offerti con guarnizioni e lubrificanti di tipo FDA approved. Tra questi ci sono gli attuatori pneumatici a norma ISO 15552 o 6432, gli attuatori tondi a profilo pulito e gli attuatori speciali (guidati, compatti, pinze e rotanti).
Raccordi e accessori di collegamento
Come non menzionare poi i raccordi e gli accessori di collegamento tra i vari prodotti, realizzati anch’essi in acciaio inossidabile di altissima qualità, con guarnizioni e lubrificanti idonei.
Tra questi ci sono i raccordi automatici, che consentono un agevole aggancio e sgancio del tubo, ma anche i raccordi a calzamento, per un fissaggio sicuro del tubo anche nelle condizioni operative più difficili.
Tra gli accessori ci sono ad esempio i regolatori di flusso, monodirezionali o bidirezionali, ma anche le valvole di non ritorno. Sempre tra i raccordi Metal Work propone anche soluzioni realizzate in ottone a bassissimo contenuto di piombo e componenti in tecnopolimero altamente inerte (PPSU).
Valvole di controllo fluidi
Per quanto riguarda le valvole di controllo fluidi, Metal Work è in grado di proporre un’offerta di articoli realizzati in acciaio inossidabile, ad azionamento diretto o indiretto, realizzate con guarnizioni, membrane e lubrificanti FDA approved.
Gruppi di trattamento
Infine, per quanto riguarda i gruppi di trattamento, Metal Work propone i prodotti BIT Serie F, gamma dedicata di filtri e regolatori di pressione appositamente realizzata con materiali certificati ed idonei all’utilizzo con fluidi di differente tipo.
