小型化在醫(yī)療器械行業(yè)呈上升趨勢(shì)。到 2032 年，僅全球手術(shù)機(jī)器人市場(chǎng)就預(yù)計(jì)將達(dá)到 194 億美元，這主要是由于通過(guò)微小切口執(zhí)行復(fù)雜手術(shù)的能力。用于遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和治療的設(shè)備正在向更小的設(shè)備轉(zhuǎn)變——從起搏器和除顫器到葡萄糖傳感器和胰島素泵。在一個(gè)例子中，研究人員甚至植入了一種米粒大小的裝置，可以將多達(dá) 20 種藥物的微小劑量輸送到腦腫瘤的目標(biāo)區(qū)域。
Isometric Micro Molding 是超精密工具制造和微成型領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者，在支持這種小型化趨勢(shì)方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。
“我們模制世界上最小的零件，”Isometric 高級(jí)副總裁 Brent Hahn 說(shuō)?！叭说念^發(fā)直徑約為 100 微米，我們說(shuō)的是 1 微米?！?/p>
當(dāng)涉及到用于手術(shù)或植入體內(nèi)的醫(yī)療器械時(shí)，減小其尺寸至關(guān)重要。更小的設(shè)備可以減少患者的不適，降低手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，縮短住院時(shí)間，并縮短愈合時(shí)間。微成型這些小型化組件有其自身的一系列挑戰(zhàn)。當(dāng)零件小于樹(shù)脂顆粒或具有微觀特征、薄壁、微孔、復(fù)雜幾何形狀和/或嚴(yán)格的公差時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)注塑成型工藝通常不起作用。其他因素也在起作用?！澳仨毧紤]模具設(shè)計(jì)和精密模具制造，以及使用的材料，”Hahn 說(shuō)?！澳仨毩私鈽?shù)脂如何在極薄的壁和小澆口下工作?！?/p>
處理微成型零件也帶來(lái)了重大挑戰(zhàn)，例如控制靜電以防止零件漂浮、吸引碎屑，甚至像爆米花一樣爆裂。確保將部件成功從模具中取出，以避免在后續(xù)的沖壓周期中造成損壞，這一點(diǎn)至關(guān)重要。通過(guò)更高腔的模具擴(kuò)展到大批量生產(chǎn)，增加了處理微型組件的難度。
“我們正在使用最難處理的樹(shù)脂（PEEK 和生物可吸收物）模制 3 微米的銳利物，并且我們?nèi)栽趯?shí)現(xiàn)驚人的大批量生產(chǎn)規(guī)模。我們已經(jīng)成型了一個(gè)重 0.00004 克的零件，我們完成了 400：1 縱橫比的薄壁成型，并且我們將繼續(xù)突破界限，“Hahn 說(shuō)。
在一個(gè)項(xiàng)目中，Isometric 用厚度僅為 0.007 英寸（175 微米）、長(zhǎng)度超過(guò) 1 英寸的 PEEK 部件替換了金屬部件。雖然 PEEK 是一種剛性材料，但以這種厚度模制它可以實(shí)現(xiàn)柔韌性。這為在無(wú)法使用金屬的應(yīng)用中進(jìn)行零件設(shè)計(jì)開(kāi)辟了新的可能性。
自動(dòng)化是另一個(gè)主要差異化因素。Isometric 的自動(dòng)化功能可以評(píng)估并將模具中零件的位置精度保持在 1 微米以內(nèi)，從而可以有效地拾取零件并將其組裝成在線的子組件。
“最終，它降低了在印刷機(jī)上創(chuàng)建子組件的系統(tǒng)成本，”Hahn 說(shuō)?！芭c將零件運(yùn)送到低成本勞動(dòng)區(qū)域相比，微型自動(dòng)化裝配要準(zhǔn)確且更具成本效益，因?yàn)樵诘统杀緞趧?dòng)區(qū)，大量高靈巧性工人試圖在顯微鏡下組裝它們?！?/p>