Dosatore per fluidi UltimusPlus: facilità di installazione e utilizzo per lo sviluppo efficiente di cateteri

Storia di un successo applicativo

La qualità e la precisione giocano un ruolo significativo nella produzione di dispositivi medici in tutto il mondo, e rigidi standard normativi richiedono che i dispositivi siano sottoposti ad ispezioni rigorose. I cateteri non fanno eccezione.

In origine i cateteri avevano un'unica funzione, quella di drenare l'urina dalle vie urinarie. Oggi, grazie ai numerosi progressi nei materiali, nelle tecniche di progettazione, nella tecnologia di fabbricazione e nella capacità di produzione, i cateteri vengono utilizzati per una serie di funzioni mediche, che vanno dai cateteri uretrali a quelli cerebrali.

A seconda della funzione per la quale verrà utilizzato il catetere, i progettisti devono prendere in considerazione molte caratteristiche durante lo sviluppo di questi dispositivi, tra cui flessibilità, orientabilità e capacità di gestire forze consistenti di torsione o di pressione.

I processi di incollaggio e assemblaggio del catetere possono essere eccezionalmente difficili e laboriosi da eseguire a causa del fattore di forma ridotto di questi dispositivi e della necessità di erogare micro-punti di adesivo ripetutamente e in modo riproducibile su un'area non molto più grande della punta di una penna.

Il dosatore per fluidi da banco UltimusPlus di Nordson EFD ha aiutato un’azienda operante nel campo medico a migliorare considerevolmente l’efficienza e l’accuratezza dell’applicazione, portando la produzione di cateteri ad uno standard di livello mondiale, rispettando al contempo le normative vigenti.

Fluidi utilizzati

• Cianoacrilato

Requisiti applicativi

• Applicazione di quantità precise e uniformi su cateteri
• Maneggiare ed erogare il materiale velocemente prima che polimerizzi
• Dosatura in posizioni con tolleranze ristrette

Procedimento precedente

Prima dell'acquisto di UltimusPlus, il cianoacrilato veniva applicato a mano direttamente da un flacone. Ciò implicava tenere il flacone in compressione sull'area desiderata del catetere e spremere letteralmente l'adesivo sui componenti del catetere. Si trattava di un’applicazione nuova per il Team di Ricerca e Sviluppo. Nelle fasi iniziali, il team aveva pianificato di continuare a utilizzare un flacone da comprimere manualmente per dosare il materiale ed unire le parti del catetere.

Problemi riscontrati con il procedimento precedente

Già dalle prime fasi di implementazione di questo progetto, il Team di Sviluppo ha capito di dover affrontare molte sfide.

Innanzitutto, la manipolazione del cianoacrilato si è rivelata complessa. L’utilizzo di un flacone a pressione per applicare l’adesivo era un procedimento disomogeneo e molto poco accurato.

Poichè il cianoacrilato è un adesivo igroindurente, ha una durata di trattamento molto breve. Inizia quindi a polimerizzare prima che l’operatore abbia svuotato completamente il flacone. Questo riduce enormemente il lasso di tempo disponibile per maneggiare il materiale ed applicarlo sul pezzo.

La seconda sfida da affrontare era applicare la quantità corretta di materiale per unire i due componenti del catetere. Il Team non riusciva a misurare accuratamente la quantità di fluido applicata attraverso il flacone. Inoltre, non era in grado di assicurare la ripetibilità della dose di fluido. Il processo di applicazione del fluido così poco uniforme portava a notevoli sprechi di materiale, costi più elevati e mancanza di controllo sul processo di produzione.

Infine, l'uso del flacone per applicare il materiale nell'area di dosatura con tolleranza ristretta si è rivelato una sfida significativa. Questo specifico sistema di catetere aveva un diametro dello stelo inferiore a 0,052" (1,33 mm). Il Team di sviluppo aveva bisogno di un metodo più preciso per applicare l'adesivo a polimerizzazione rapida a questi componenti di precisione.

Soluzione

• Dosatori per fluidi UltimusPlus
• Aghi conici Optimum 27 ga SmoothFlow
• Serbatoi siringa Optimum Class VI

Risultati

Quando il Team ha iniziato ad utilizzare il dosatore per fluidi UltimusPlus, ha riscontrato immediatamente un miglioramento del processo di produzione. Grazie al controllo Touchscreen e all’interfaccia intuitiva, UltimusPlus offriva una programmazione semplificata.

Il team è stato in grado di impostare e regolare i parametri di dosatura con facilità e velocità e ha potuto concentrarsi maggiormente sull'applicazione del fluido nella posizione corretta.

L’ago conico SmoothFlow calibro 27 montato sul serbatoio siringa ha consentito di applicare in modo controllato depositi di fluido molto precisi. Il riempimento delle siringhe con cianoacrilato si è dimostrato una procedura molto più semplice del metodo dei flaconi da spremere manualmente.

Il processo di dosatura non era più disordinato e fuori controllo ed il fluido non si polimerizzava in così poco tempo una volta riempita la siringa. L’ago di dosatura di piccolo calibro ha consentito di dosare senza fatica sui componenti di precisione del catetere a palloncino. Il dosatore UltimusPlus ha fornito ogni volta la quantità esatta di fluido, riducendo sprechi e costi.

Il dosatore è stato in grado di risolvere tutte le sfide del Team. Il gruppo di lavoro ha anche beneficiato di molte altre caratteristiche del sistema, quali:

• Esclusione totale dell’intervento dell’operatore
  
  Questa caratteristica si è rivelata importante perchè molti operatori utilizzavano il dosatore per giornate intere. La funzione di esclusione dell’operatore ha dato al Team la possibilità di impostare i parametri di dosatura convalidati senza il rischio potenziale che potessero essere cambiati accidentalmente. Questo ha consentito che ogni deposito fosse identico al precedente e all’interno dei parametri richiesti.



• Registro di dosatura
  
  Questa funzione ha permesso all’azienda produttrice di dispositivi medici di salvare e scaricare i dati del processo di dosatura, come tempo di erogazione, pressione, vacuum. Ogni gruppo di dati identifica il programma di dosatura corrispondente e reca stampate data e ora per risalire al lotto di produzione. Questi dati possono essere scaricati all’occorrenza come file CSV ed utilizzati ad esempio per delineare i trend del processo di produzione e portare alla luce eventuali anomalie che potrebbero compromettere la qualità o funzionalità del prodotto.



• Calibrazione automatica
  
  Tradizionalmente, i dosatori utilizzano regolatori ed elettrovalvole, per di più hardware meccanico che deve essere calibrato per garantire che i valori mostrati sul display del dosatore coincidano con il rendimento interno di elettrovalvola e regolatore. UltimusPlus è differente grazie alla tecnologia esclusiva di cui è dotato, in grado di calibrare ogni dosata. Ad esempio, se l’operatore imposta la pressione dell’aria a 10 psi, è esattamente questa la pressione generata e fornita al serbatoio siringa.
  
  Questa funzione ha ridotto i tempi di configurazione per il produttore di dispositivi medici, eliminando la necessità di subire tempi di inattività durante la calibrazione del dosatore da parte di terzi. Inoltre, ha eliminato i costi associati alla calibrazione del dosatore. Questa funzione di calibrazione automatica ha anche garantito accuratezza dalla prima dosata, ed ha consentito al Team di produrre cateteri di qualità superiore con meno rilavorazioni e scarti. La precisione alla prima dosata significa che ogni deposito applicato, dal primo all’ultimo, viene convalidato e calibrato per il miglior controllo di processo possibile.
  
  

Il Team di Sviluppo ha avuto un tale successo con UltimusPlus che prevedono ora di acquistare il lettore di codice a barre opzionale compatibile con questa unità. Questo consentirà la scansione del pezzo mentre passa sulla linea di assemblaggio e la memorizzazione automatica dei parametri di dosatura.

Il lettore di codice a barre elimina ogni congettura dalla programmazione e garantisce che il dosatore sia ogni volta impostato su parametri convalidati.

Nordson EFD è lieta di aiutarti a soddisfare tutti i requisiti delle tue applicazioni mediche, che si tratti di un catetere o di altri dispositivi salvavita. Per qualsiasi domanda, non esitate a contattarci all’indirizzo[email protected].

A proposito di Ahmed Khan

Ahmed Khan è Global Product Manager per l'automazione ed i sistemi per la dosatura di precisione dei fluidi di Nordson EFD. Fornisce consigli e soluzioni ai Clienti supportandoli nella fase iniziale di integrazione del sistema. Ahmed ha 13 anni di esperienza nella dosatura dei fluidi. È entrato in Nordson EFD nel 2013 e lavora nel Regno Unito.