Silicone & Specialties: come nasce un componente custom in silicone per il biomedicale
Dal requisito al componente: come nasce una soluzione custom in silicone
La richiesta di un componente in silicone per un dispositivo biomedicale può partire da un disegno già definito, oppure da una funzione che il componente deve svolgere all’interno del dispositivo stesso.
Nel secondo caso, il lavoro di sviluppo parte dalla raccolta delle informazioni che descrivono l’applicazione, ma anche quando il disegno è già disponibile, queste informazioni sono importanti per verificare che la configurazione prevista sia coerente con le condizioni di utilizzo.
Temperatura, pressione o depressione, fluidi a contatto, numero e frequenza dei cicli, movimenti, superfici di contatto, vincoli geometrici, modalità di assemblaggio e durata prevista sono alcuni dei dati che possono entrare nella valutazione: la rilevanza di ciascun parametro dipende dalla funzione del componente.
L’importanza del contesto applicativo e della funzione
Una guarnizione, un tubo, una membrana o un particolare stampato possono lavorare in condizioni molto diverse: una guarnizione può dover garantire una tenuta statica oppure essere sottoposta a deformazioni ripetute, un tubo può dover mantenere determinate caratteristiche dimensionali mentre è sottoposto a pressione, curvatura e ripetuti cicli di utilizzo, una membrana può lavorare attraverso deformazioni controllate determinate dalla pressione e dai vincoli della sua sede.
Nel caso di un componente custom, la configurazione pensata inizialmente può essere modificata durante lo sviluppo: sezione, spessori, raccordi, zone di vincolo, superfici di contatto e modalità di assemblaggio possono essere oggetto di successive valutazioni. Lo sviluppo procede quindi attraverso il confronto tra configurazioni differenti, fino a individuare quella più coerente con i requisiti applicativi.
Una guarnizione gonfiabile destinata a garantire la tenuta offre un esempio concreto delle variabili che entrano in gioco nella progettazione di un componente in silicone: la pressione di esercizio è un dato importante che deve essere valutato insieme alla geometria della sede, alle superfici di contatto, allo spazio disponibile, alla modalità di gonfiaggio e sgonfiaggio, alla deformazione prevista e al numero di cicli.
Queste informazioni possono portare a modificare la geometria della guarnizione, gli spessori o le zone di vincolo: la prima configurazione può quindi essere sottoposta a nuove verifiche, fino ad arrivare a una soluzione coerente con i requisiti del componente. Nei progetti custom, il passaggio attraverso diverse versioni del disegno e delle specifiche fa parte dello sviluppo del componente.
La soluzione individuata deve essere compatibile anche con la tecnologia produttiva più adatta al componente, considerando geometria, tolleranze e requisiti di ripetibilità.
La scelta può orientarsi, in funzione del componente, verso estrusione, stampaggio o altre tecnologie di trasformazione del silicone.
La valutazione della producibilità accompagna quindi lo sviluppo della geometria, fino alla definizione di una configurazione che possa essere realizzata secondo i requisiti richiesti.
Lo sviluppo di un componente custom in silicone segue un percorso che parte dalla funzione e dalle condizioni di esercizio e arriva alla configurazione del componente e alla sua realizzazione.
Conoscere il contesto applicativo permette di mettere in relazione le esigenze del dispositivo con la configurazione del componente e con il processo necessario per realizzarlo.