Cómo el anodizado puede hacer que el aluminio sea adecuado para dispositivos médicos reutilizables

31 de agosto de 2020 Por Nancy Crotti

Los tratamientos superficiales anódicos de aluminio de alto rendimiento ofrecen a los fabricantes de dispositivos médicos mayores opciones para dispositivos médicos resistentes a la esterilización.

Neel Patel, Florida Tecnologías y sistemas de anodizado

[Imagen de Florida Anodize System & Technologies]

El anodizado de aluminio es el proceso mediante el cual la capa superficial de un sustrato de aluminio se convierte electroquímicamente en una capa de óxido de aluminio. Aunque se puede encontrar una capa de óxido natural en el aluminio, esta capa es irregular, delgada y ofrece poca protección contra la corrosión química y la abrasión por desgaste y es totalmente inadecuada en un entorno médico.

El proceso de anodizado permite que los componentes de aluminio tengan una capa superficial uniforme y regular, lo que aumenta la durabilidad de los componentes y protege el material subyacente de la corrosión. Los procesos complementarios pueden agregar a la funcionalidad de la capa anódica. Por ejemplo, se pueden depositar colorantes, lubricantes o incluso biocidas antimicrobianos en la estructura anódica.

Si bien el concepto de anodizado de aluminio es bastante sencillo, varios estándares dependientes de la industria influyen en los parámetros del proceso, lo que a su vez afecta en gran medida las características del recubrimiento final.

Entre los estándares más utilizados, especialmente en los Estados Unidos, se encuentran los desarrollados por el Departamento de Defensa de los Estados Unidos, a saber, la especificación Mil-A-8625. Entre los recubrimientos anódicos que detalla se encuentran el Tipo I: anodizado con ácido crómico, el Tipo II: anodizado con ácido sulfúrico y el Tipo III: anodizado con capa dura de ácido sulfúrico.

La industria de dispositivos médicos no ha desarrollado su propio estándar de recubrimiento anódico único, sino que se basa en la especificación militar, siendo los más utilizados el Tipo II y el Tipo III. Si bien ambos ofrecen protección, los recubrimientos de Tipo II son generalmente más agradables estéticamente, y los recubrimientos de Tipo III tienen una mayor resistencia a la abrasión a costa de ser menos estéticos en general.

Incluso antes de la COVID-19, la búsqueda de una esterilización eficaz, especialmente con una mejor comprensión de las infecciones adquiridas en los hospitales, condujo al uso de procesos de esterilización química que eran bastante corrosivos para el aluminio anodizado. El color y el revestimiento anódico se degradarían rápidamente después de los primeros ciclos de esterilización, lo que disminuiría la vida útil de un dispositivo médico que, de otro modo, sería capaz.

Sin embargo, las técnicas anódicas se han desarrollado específicamente para superar esta debilidad, lo que permite a los fabricantes de dispositivos médicos continuar utilizando el aluminio como componente principal de sus dispositivos. Para crear dispositivos médicos duraderos y reutilizables, un anodizado médico debe ser capaz de resistir al menos de 50 a 100 ciclos de esterilización con peróxido de hidrógeno vaporizado o ácido peracético, o el uso de un limpiador altamente alcalino sin pérdida significativa de color o integridad del recubrimiento. El recubrimiento anódico que no puede mantener este nivel mínimo de resiliencia no debe considerarse un tratamiento anódico válido o efectivo para dispositivos médicos.

Otra característica importante de un tratamiento anódico de grado médico efectivo es que tiene un acabado suave y uniforme sin decoloración local. Del mismo modo, no debe parecer opaco ni dar como resultado una superficie granulada (a menos que ese sea el efecto deseado).

Un acabado suave y uniforme permite a los diseñadores tener un fondo sin imperfecciones para las marcas y permite a los comercializadores de dispositivos hablar de la calidad de todos los aspectos del dispositivo médico. En particular, un acabado de superficie consistente también indica que el recubrimiento anódico se aplicó uniformemente al sustrato y que no hay debilidades en el recubrimiento que puedan conducir a una corrosión acelerada y falla del dispositivo.

Neel Patel es vicepresidente de Florida Anodize System & Technologies (FAST), un proveedor ISO 13485 de recubrimientos anódicos de aluminio. Es el líder de la línea de productos de la industria médica y quirúrgica en FAST, y se especializa en tratamientos de superficies anódicas diseñados para soportar sistemas de esterilización quirúrgica y limpiadores quirúrgicos.

Las opiniones expresadas en esta publicación de blog son solo del autor y no reflejan necesariamente las de Medical Design and Outsourcing o sus empleados.