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Jun 27, 2023

UV硬化型マスキング材のメリット

2023年8月14日 17:44 整形外科用インプラントの製造中、金属仕上げプロセスから表面を保護するために一時的なマスクが使用されます。 強力な粘着力で機械加工品をシールし、保護します。

2023 年 8 月 14 日

17:44

整形外科用インプラントの製造中、金属仕上げプロセスから表面を保護するために一時的なマスクが使用されます。 その強力な接着力により、タンブリング、ピーニング、研磨、洗浄プロセス中に機械加工、研削、または研磨された表面を密閉して保護し、インプラントのさまざまな領域にわたって望ましい表面仕上げを達成するのに役立ちます。 ただし、マスキング材料自体の特性により、マスキングは医療機器メーカーにとって課題となる可能性があります。 ここでは、Intertronics の技術学習および開発責任者である Kevin Brownsill が、一時的なマスキングの課題を UV 硬化材料でどのように克服できるかについて説明します。

イングランドとウェールズでは毎年約 200,000 人が股関節または膝関節置換術を受けており、これらは通常非常に効果的です。 ブリストル大学の研究では、膝関節置換術の 10 件中 8 件と股関節置換術の 10 件中 6 件は最長 25 年間持続することがわかりました。 長期的な成功を保証するには、整形外科用インプラントを特定の表面仕上げに合わせて正確に製造し、必要な生物学的、化学的、機械的特性、たとえば摩擦や摩耗の低減を実現する必要があります。

整形外科用インプラントのメーカーは通常、複数の処理段階を経て、望ましい表面仕上げを実現します。 これらのステップでは、陽極酸化、プラズマ処理、ショット ブラストなどのプロセスから特定の表面を保護するためにマスキング剤が塗布され、露出したままの表面にはマスキング剤が塗布されます。 プロセスが完了すると、通常は剥離によってマスクが除去されます。これには、材料を柔らかくするために水に浸すか焼却が必要になる場合があります。その後、製品がさまざまな処理ステップを通過するにつれて、必要に応じてさらにマスクを追加できます。

インプラントのマスキングに対する従来のアプローチには、テープ、ブーツ、ワックス、ラッカーなどが含まれます。 ただし、これらの手法にはそれぞれ利点と課題があります。 整形外科用インプラントは通常、複雑な形状であるため、ブーツやテープを使用して正確にマスキングすることは難しく、時間がかかります。 ブーツとテープのもう 1 つの課題は、変形する可能性があることです。たとえば、テープのエッジが浮き上がった場合、エッジの鮮明度が最適ではなくなる可能性があります。 これらのマテリアルの適用は通常手動で行われるため、時間がかかり、人的ミスが発生する可能性があります。

これらの課題は、ラッカーやワックスなどの液体マスクを使用することで克服できます。 粘度が低いと、正確に塗布することが難しく、滴下したり、インプラントの他の領域に流れ込んだりして、エッジの鮮明度が低下する可能性があります。 これに加えて、冷却または硬化に数分から数時間かかる場合があり、仕掛品が発生して製造が遅くなる可能性があります。

マスキングプロセス中に、テープの端が浮いている、マスクが間違った場所に貼られている、マスクが正しく固定されていないなどの問題が発生した場合、やり直しや廃棄が発生する可能性があります。 インプラントは高価な部品であるため、これを回避することが製造の収益性にとって最も重要です。

UV 硬化可能な液体マスクは、整形外科用インプラントをマスキングするための有力なオプションです。 プロセスの速度とシンプルさは生産性の向上につながると同時に、従来のマスキング手法に伴う課題を克服し、労働力、やり直し作業、廃棄物を削減できます。

この主な理由の 1 つは、UV 硬化性材料が「オンデマンド」で通常数秒で硬化することです。 材料は適切な波長と強度の UV 光にさらされるまで硬化しないため、メーカーは高い精度を実現できます。 何らかの理由でプロセスが不正確な場合、メーカーは材料を簡単に拭き取ってやり直すことができます。 硬化時間が速いということは、マスクされたインプラントをすぐに次の処理段階に移すことができ、進行中の作業を減らすことができることも意味します。

低粘度、中粘度、高粘度の配合で、さまざまな接着特性を備えたさまざまな UV 硬化型マスキング材料が入手可能であるため、メーカーは用途に合った材料を選択できます。 たとえば、Dymax SpeedMask は整形外科用インプラントのマスキングに人気のオプションで、表面に残留物を残さないようにバーンオフおよび剥離可能なグレードで利用できます。 これらの素材は複雑な形状に適合し、単一層で確実にカバーできるため、層が乾燥するまで待つ時間が不要になります。