Le polyuréthane, un plastique idéal pour le secteur médical

Dans les cabinets médicaux ou les hôpitaux, on accorde toujours plus d'importance au design et à l'ergonomie des appareils. A fonctions égales, l'aspect esthétique d'un équipement fera la différence et permettra au produit de mieux se vendre. Le matériau polyuréthane, en abrégé PUR, offre de nombreuses possibilités en termes de design.

Thieme développe et fabrique depuis plus de 40 ans des pièces techniques pour le secteur médical : appareils d'analyse, d'anesthésie, de dialyse, IRM, scanners, équipements de mammographie, matériel dentaire, éclairage de salles d'opération... Sa spécialité : le moulage basse pression (ou RIM) du polyuréthane. Le groupe est à même de produire en série des pièces d'un format A4 jusqu'à 6 m² et d'un poids variant entre 200 g et 100 kg. Les pièces peuvent être peintes en interne grâce à une chaîne  de peinture automatisée. En pratique, cette matière offre aux bureaux d'études non seulement une grande liberté en terme de conception de pièce, mais elle dispose également de bonnes propriétés qui répondent parfaitement aux exigences requises dans le médical comme par exemple une bonne isolation phonique et électrique, un faible poids, la possibilité d'appliquer des peintures conductrices (blindage CEM) ou anti-microbiennes, ainsi qu'une bonne résistance aux produits chimiques.

Un des plastiques les plus rentables pour les équipements médicaux

Le polyuréthane est également une technologie bien adaptée au secteur médical en termes de coûts puisqu'elle est très rentable pour la production des séries de ce secteur qui s'échelonnent habituellement de quelques centaines à quelques milliers de pièces par an.

C'est donc en toute logique que les fabricants d'appareils médicaux se tournent de plus en plus vers le polyuréthane pour la réalisation de leurs boîtiers, capots ; habillages et châssis plastiques.

Pour quelles applications est-il justifié de recourir au polyuréthane ?

Commençons par rappeler le procédé d'élaboration de ce matériau : il est obtenu à partir de l'injection à basse pression de deux composés liquides (polyol et isocyanate) dans un moule fermé. Pour le secteur médical, Thieme transforme essentiellement deux PUR :

L'IHS, dont la structure sandwich est dotée d'une rigidité élevée : il offre une grande liberté de design et de bonnes propriétés d'isolation phonique et thermique

et

le Compact 110 qui offre une structure homogène, une bonne résilience et constitue une alternative intéressante à l'injection thermoplastique.

Pour répondre à la précédente question, Thieme a réalisé une étude économique comparative entre le polyuréthane, l'injection thermoplastique et le thermoformage. Le but était ici de déterminer quelle était la technique la plus rentable en intégrant le coût de l'outillage et de la pièce. Il s'avère que pour la production d'une pièce fonctionnelle unique peinte, à partir d'une certaine quantité, il devient plus intéressant de recourir au polyuréthane et que cet intérêt s'accroît au fur et à mesure que les dimensions de la pièce augmentent.

Le PUR est également digne d'intérêt du fait de sa faculté de regrouper plusieurs pièces fonctionnelles en une. Si l'on prend l'exemple d'un ensemble peint de 8 kg réalisable en une seule pièce en PUR et en 3 pièces distinctes par thermoformage ou injection thermoplastique, le PUR l'emporte économiquement pour un volume de 200 à 5000 pièces.

Ainsi, Thieme a su convaincre de grands fabricants comme Philips pour le capotage d'un scanner composé de 29 pièces en PUR en remplacement de la fibre de verre. Retour sur l'investissement : 2 ans seulement ! Le PUR a permis ici de réaliser des pièces autoporteuses à l'avant et à l'arrière grâce à l'ajout de nervures, ce qui a évité l'emploi de renforts métalliques et a facilité le montage.

Autre exemple : une machine d'hémodialyse Fresenius dotée de nombreuses fonctions intégrées. Thieme est parvenue à limiter le nombre de pièces à 2 et à garantir au client un retour sur l'investissement inférieur à un an pour un volume de 4000 pièces par an. Un tel ROI aurait été impossible pour une conception avec châssis métallique et capotages plastiques.

Toutes ces raisons expliquent un engouement toujours plus grand de l'industrie médicale pour ce plastique, qu'est le polyuréthane, qui offre non seulement une grande liberté de design tout en permettant l'intégration de nombreuses fonctions.

Le fort engagement de THIEME sur ce secteur ces dernières années a d'ailleurs porté ses fruits puisque la société a enregistré une augmentation conséquente des commandes de fabricants de dispositifs médicaux.

Conception de capots plastiques en polyuréthane

un plastique industriel idéal : le polyuréthane

plastique à usage médical
Implantations

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