Le forgeage dans l'industrie médicale

Les progrès de la technologie médicale relancent les efforts visant à résoudre les problèmes de santé les plus difficiles. Avec des solutions électroniques et mécaniques de plus en plus sophistiquées, la demande augmente pour les fabricants capables d’atteindre une précision et une durabilité supérieures.

Le forgeage de l'aluminium en matrice fermée est un processus de formage de métal idéal pour la technologie médicale externe, telle que les prothèses, les appareils orthodontiques et les valves de machines. Il s'agit d'une méthode supérieure pour créer des pièces simples à complexes avec des fonctionnalités sûres et efficaces.

Le forgeage, le moulage et l'usinage sont des processus de mise en forme des métaux présentant des avantages distincts et applications. Pour la production industrielle de composants métalliques de précision, le forgeage présente des avantages par rapport au moulage et à l'usinage.

Lors de la coulée, des fours puissants font fondre le métal jusqu’à l’état liquide. Ensuite, le métal liquide se déverse dans la cavité d’un moule ayant la forme du composant souhaité. Après refroidissement, la pièce moulée est éjectée du moule.

L'usinage utilise des machines de découpe et de perçage pour couper le matériau en stock dans sa forme finale. Les pièces forgées et moulées sont souvent usinées pour créer des surfaces parfaitement planes ou des trous percés. Les ateliers d'usinage peuvent également façonner entièrement des composants à partir de matériaux de stock sans l'aide d'autres méthodes.

Le forgeage façonne le métal grâce à la chaleur et à l’application d’une force. En forgeage à matrice fermée, une presse ouvre et ferme une matrice avec une cavité correspondant à la géométrie de la pièce. La force de la presse ferme les matrices ensemble, déplaçant la billette chauffée dans la forme de la pièce.

Comparé au moulage et à l'usinage, le forgeage à matrice fermée permet d'obtenir des pièces plus résistantes, présentant moins de défauts et une plus grande efficacité.

Les métaux les plus courants forment des grains microscopiques de molécules étroitement liées. L’interaction entre les grains modifie radicalement les performances des composants métalliques. Le forgeage produit une structure de grain complexe, rendant les pièces plus résistantes que les pièces moulées et les composants usinés. En comparaison, le moulage crée une structure de grain aléatoire et les composants entièrement usinés présentent des points faibles là où les outils de coupe tranchent le grain.

Les pièces forgées sont moins sujettes aux défauts que les pièces moulées. Lors de la coulée, les turbulences du métal en fusion qui se déverse dans le moule emprisonnent l'air. L'air emprisonné crée des creux et des vides dans la structure interne de la pièce moulée, ce qui peut menacer l'intégrité structurelle de la pièce. Le processus de forgeage ne fait jamais fondre le métal, éliminant ainsi toute possibilité de défauts.

Le forgeage peut être un processus plus efficace pour former des composants métalliques. Une ligne de production de forges efficace peut former rapidement des composants jusqu'à obtenir une géométrie de pièce presque finie. Les composants forgés peuvent également réduire considérablement l’usinage nécessaire pour créer la pièce finale.

La résistance, la qualité et l’efficacité de production des composants forgés les rendent supérieurs aux pièces moulées et usinées. Lorsqu’elles sont fabriquées en aluminium, les pièces forgées présentent des avantages supplémentaires pour la fabrication de dispositifs médicaux.

Pour la sécurité des patients, les fabricants doivent produire des dispositifs médicaux avec une précision absolue. Par exemple, les prothèses et les orthèses articulaires comportent de nombreuses pièces mobiles qui peuvent causer un inconfort important si elles ne fonctionnent pas correctement. Les valves des machines médicales peuvent provoquer des blessures permanentes, voire la mort, en cas de défaillance.

Le forgeage de l'aluminium en matrice fermée est le procédé idéal pour produire des pièces de dispositifs médicaux. Le forgeage de l'aluminium répond aux exigences précises en matière de résistance, de poids et de qualité des appareils tout en garantissant une mise sur le marché rapide.

Les pièces forgées en aluminium ont un rapport résistance/poids inégalé. Avec une densité représentant un tiers de celle de l'acier, les alliages d'aluminium peuvent offrir une résistance et une durabilité similaires pour un tiers du poids total. Cela est vrai même lors de la formation des formes les plus complexes.

Les composants médicaux tels que les valves et autres connecteurs de pression doivent maintenir une pression constante. Ne pas le faire menace la sécurité des patients. Le forgeage de l'aluminium produit des propriétés matérielles supérieures à celles des autres procédés de façonnage des métaux, réduisant ainsi l'usure et prolongeant la durée de vie des composants. Lorsque le processus de forgeage implique des capacités de surveillance des données, il élimine presque toute possibilité de défauts.