Flexible Klebstoffe für die Medizintechnik

Technologien, die am Körper getragen werden, so genannte „Wearables“, werden immer beliebter. Auch im Gesundheitswesen steigt die Nachfrage nach Medizingeräten, die bei gleicher Funktionalität und Zuverlässigkeit kleiner, unauffälliger und tragbar sind. Dieser als „Miniaturisierung“ bezeichnete Trend wird durch die neuen Klebtechniken erst möglich gemacht.

Entwicklungsprozess für medizinische Geräte:

Bei der Entwicklung neuer medizinischer Geräte spielen verschiedene Faktoren eine Rolle: von geeigneten Materialien über Kosten, Leistungseigenschaften, ästhetischen Gesichtspunkten, menschlichen Faktoren bis hin zur Einhaltung von Vorschriften und Erfüllung der Biokompatibilität. Die Berücksichtigung all dieser Aspekte kann eine Herausforderung sein. Schlimmstenfalls muss ein Stillstand in der Konzept- und Entwurfsphase in Kauf genommen werden, wenn das Produkt die entsprechenden Spezifikationen nicht erfüllt. Für die Anlagenhersteller ist es wichtig, immer die neuesten verfügbaren Materialien zu kennen und über ihre jeweiligen Vor- und Nachteile Bescheid zu wissen.

Um die Miniaturisierung im medizinischen Sektor voranzubringen, sind Ingenieure für die Konstruktion von Geräten auf neue Materialien angewiesen. So ersetzen OEMs beispielsweise verarbeitete Metalle, Glas und andere strukturelle Materialien durch präzisionsgeformte Kunststoffe. Warum? Zunächst einmal aufgrund ihrer größeren Flexibilität. Einweg-Medizinprodukte, aber auch bestimmte wiederverwendbare Geräte, müssen so gefertigt werden, dass die kritischen Komponenten, die direkt am Körper des Patienten oder in unmittelbarer Nähe zum Einsatz kommen, biegbar und flexibel sind. Als Beispiele sind hier Schläuche, IV- und Arzneimittelinfusionssets, Katheder, Sauerstoff- und Narkosemasken und Hämodialysegeräte zu nennen. Für diese Art von Komponenten müssen die Substrate biegsam, elastisch und häufig knickresistent sein.

Flexible Auslegung durch präzisionsgeformte Kunststoffe

Die Nachfrage nach Kunststoffen ist groß. Dafür gibt es viele Gründe. Sie sind leicht, robust und in vielen Farben erhältlich. Dank ihrer inhärent isolierenden Eigenschaften können sie Belastungen wie Aufprall, Feuchtigkeit und Vibration standhalten. Diese Merkmale sind insgesamt sinnvoll für Geräte, die Sterilisations- oder Desinfektionsverfahren unterzogen und für ihren Einsatz in Hauspflegediensten und Pflegeeinrichtungen überall auf der Welt verschickt werden.

Ein weiterer Vorteil von Kunststoffen ist ihre extrem schnelle Formbarkeit. So lassen sich Millionen identischer Teile mit komplexer Geometrie schnell produzieren. Hochgeschwindigkeitsformung ist nicht nur schneller, sondern häufig auch kostengünstiger als alternative Produktionsverfahren.

In diesem für OEMs komplexen Szenario bieten Klebstoffe, neben wenigen anderen Prozesswerkstoffen, die Möglichkeit, miniaturisierte und komplexe Geräte zusammenzufügen. Sie ermöglichen nicht nur eine schnelle, automatisierte Montage, sondern verbinden auch heterogene Substrate, füllen Spalten, verteilen die Belastung über Klebefugen und sorgen für eine hermetische Abdichtung der Bauteile.

Wie schon erwähnt, sind die Herausforderungen vielschichtig. Gehen Sie von der folgenden Fragestellung aus: Durch welche vorrangigen Leistungsmerkmale soll sich das von mir entwickelte Medizingerät auszeichnen und welche Materialien und Konstruktionsmethoden sind am besten für meine Ziele geeignet?

Sie benötigen Unterstützung für ein aktuelles Projekt oder haben ein Materialproblem? Kontaktieren Sie mich.

Autor Jason Spencer, Global Market Development Manager Medical Devices