El proceso de fundición de solución de polímero utiliza un mandril , o molde de diámetro interior, que se sumerge en un tanque de solución de polímero o plástico líquido que ha sido diseñado específicamente para el proceso. Debido a una combinación de propiedades térmicas y de fricción, la solución de polímero forma una película fina alrededor del molde. [1] A continuación, el molde se extrae del tanque de una manera controlada con precisión, seguido de un proceso de curado o secado. Una vez que la primera capa de película fina se solidifica adecuadamente, se pueden agregar características secundarias al producto, como alambre trenzado o enrollado, hipotubos cortados con láser o refuerzos metálicos diseñados para evitar torceduras, o objetivos de imágenes específicos para la aplicación médica prevista. A continuación, se pueden repetir varios pasos de fundición para encapsular los refuerzos, aumentar el espesor de la pared, agregar lúmenes adicionales y optimizar la resistencia de la columna. Luego, la pieza se retira del molde después de que se cura o solidifica.
El atributo más notable de esta tecnología de proceso de película delgada es la capacidad de alternar las propiedades del material (es decir, resistencia, durómetro , color, lubricidad ) entre las capas individuales o incluso a lo largo de la pieza, lo que da como resultado una construcción de una sola pieza rica en características. Este proceso también permite incorporar otros componentes a la estructura de la pieza durante los procesos de estratificación, como componentes moldeados por inyección y tubos extruidos hechos de polímeros de alto rendimiento como PTFE , PEBAX y poliimida .
Otra ventaja notable de la tecnología de fundición de solución de polímeros es que el costo total de fabricación, tanto para el prototipado como para los volúmenes de producción, es frecuentemente menor que el de las tecnologías convencionales. Este beneficio de costo resulta del uso de moldes económicos junto con la escalabilidad y adaptabilidad de la línea de fabricación. Como resultado, se desarrollan e implementan fácilmente nuevos productos y procesos, lo que facilita la creación rentable de catéteres complejos y con muchas características . Desde la década de 1990, Avalon Laboratories y Piper Plastics Corp. han sido pioneros agresivos en la tecnología de fundición de solución de polímeros, centrándose en dispositivos médicos complejos. La historia de estas tecnologías se remonta a muchos nombres muy respetados en la industria médica, incluidos Medtronic , BioMedicus, Bard, Terumo , Research Medical Inc., Shiley, Polaris Plastics y Caplugs.
La tecnología de fundición de solución de polímeros se puede implementar utilizando una gran cantidad de materiales poliméricos diferentes según la aplicación y los insumos de diseño, incluidos los utilizados en dispositivos médicos de clase I, II y III, [2] y para la preparación de electrolitos poliméricos . Los materiales más antiguos y más comunes fueron los cloruros de polivinilo ( PVC ) debido a sus ventajas en costo, propiedades físicas y claridad. Durante los últimos veinte años, se han examinado los efectos a largo plazo sobre la salud de los materiales base de PVC relacionados con los plastificantes y estabilizadores que se necesitan para garantizar una vida útil adecuada del producto esterilizado. Más recientemente, las formulaciones de ingeniería reciente han eliminado estas preocupaciones de biocompatibilidad al tiempo que extienden la vida útil, y el PVC ha resurgido como un polímero preferido para su uso en aplicaciones intervencionistas y quirúrgicas.
El poliuretano ha surgido como otro polímero que satisface las demandas del mercado de dispositivos médicos de secciones de pared más delgadas, longitudes más largas y exposición prolongada a la sangre. La alta resistencia y la variedad de propiedades hacen que estos materiales sean una excelente opción para aplicaciones de elastómeros blandos. Entre los primeros productos médicos comerciales de poliuretano se encontraban los guantes médicos no alergénicos , desarrollados como respuesta a las alergias al látex. Estos polímeros avanzados ofrecen una gama completa de propiedades físicas, biocompatibilidad mejorada y propiedades lubricantes mediante formulaciones y recubrimientos personalizados.
Otra opción de material para el moldeado de soluciones de polímeros son los copolímeros de uretano y silicona, que se encuentran entre los materiales sintéticos más biocompatibles. Esta clase de material de grado médico se desarrolló para aplicaciones de dispositivos implantables a largo plazo y ofrece las características físicas de alta elongación, bajo módulo de elasticidad , excelente recuperación y resistencia a los productos químicos, el aceite y la luz ultravioleta .
Si bien existe una variedad de materiales para elegir al implementar la tecnología de fundición de soluciones de polímeros, el trabajo en ciencia de los materiales continúa en las áreas de espesor de pared, resistencia, lubricidad, biocompatibilidad y claridad, así como en las interacciones de los polímeros líquidos con componentes extruidos y moldeados por inyección.