Procesamiento de cables y tubos de nitinol médico para dispositivos médicos

15 de agosto de 2023 Por Jim Hammerand

El procesamiento médico de nitinol convierte las varillas de nitinol en tubos que pueden cortarse para fabricar stents como estos: uno comprimido y el otro expandido. [Foto de Zaratustra vía Adobe Stock]

Anteriormente cubrimos el viaje del nitinol desde la corteza terrestre a través de crisoles de fusión a alta temperatura y operaciones de forjado para crear lingotes de nitinol y luego formas más pequeñas y viables, como varillas y placas.

Pero convertirlos en alambres, bobinas, tubos y láminas puede ser un desafío debido a las mismas propiedades superelásticas y de memoria de forma que hacen que el nitinol sea tan atractivo para una variedad de aplicaciones de tecnología médica avanzada.

Para crear alambre de nitinol, un procesador pasará una varilla de nitinol lubricada a través de troqueles de trefilado recubiertos de diamante para alargar el material y reducir su diámetro al tamaño deseado. Las bobinas de nitinol se fabrican de la misma manera, pero se enrollan para formar un alambre largo y continuo en lugar de cortarlo en trozos de alambre más cortos.

Sistema de embolización de aneurismas Woven EndoBridge (WEB) de MicroVention [Imagen cortesía de MicroVention]

El recocido es un proceso de calentamiento y enfriamiento antes y después de los pases para eliminar tensiones internas en el nitinol que luego podrían causar fatiga del dispositivo o problemas de durabilidad. El recocido con nitinol eleva la temperatura del metal hasta 600-800°C y la mantiene allí durante un período de tratamiento entre pasadas.

El alambre de nitinol se puede estirar hasta diámetros más delgados que un cabello humano. Esta reducción requiere cientos de pasadas de estirado, lo que da como resultado un alambre ultrafino. Se podrían trenzar decenas de esos cables para reforzar los catéteres, por ejemplo, o tejerlos para crear una cesta de malla para la embolización en pacientes con aneurisma.

Los tubos de nitinol se pueden utilizar para catéteres, guías, stents y agujas.

Para crear un tubo de nitinol, un procesador tomará una varilla y un taladro de pistola para formar una cavidad en el centro. Este proceso de perforación con pistola, llamado así por los taladros profundos utilizados para formar el cañón de una pistola, crea un tubo hueco de paredes gruesas.

Ese tubo hueco pasará luego por múltiples pasos de dibujo con troqueles para estirar el hueco y formar un tubo. Un mandril dentro del tubo mantiene el diámetro interior, mientras que el proceso de alargamiento reduce el diámetro exterior y el espesor del tubo a las dimensiones deseadas.

Sistema de grapas de nitinol Jaws de Paragon 28 [Imagen cortesía de Paragon 28]

Esas placas pasan por laminadores donde prensas hidráulicas con rodillos de acero endurecido comprimen las placas y las hacen cada vez más delgadas, hasta alcanzar el espesor deseado.

Las láminas de nitinol se pueden estampar o cortar con agua o láser para crear el patrón o la forma deseada.

Una vez que el nitinol está en forma de alambres, bobinas, tubos y láminas, los fabricantes de dispositivos médicos deben seguir algunos pasos más para llegar a un componente o dispositivo terminado. Nuestro próximo artículo cubrirá el posprocesamiento, el ajuste de forma y el acabado.