EYE on MARKET vol.3

Mecanizado para la industria médica

Mecanizado para la industria médica

El mercado de la industria médica y su gran potencial de expansión

El crecimiento de la población y el significativo auge económico de los países emergentes, junto con una población cada vez más envejecida en los países desarrollados, crean el contexto perfecto para la expansión de la industria de los equipos médicos con la aparición de una demanda estable en todo el mundo.  Los EE. UU., Europa occidental y Japón, tres regiones con una renta per cápita alta que cuentan con infraestructuras médicas y sistemas sanitarios desarrollados, alcanzan casi un 80 % de la cuota de mercado de los equipos médicos. Además, debido al elevado nivel de gestión de riesgos y a la ingente cantidad de tiempo y dinero necesarios para el desarrollo de los equipos médicos, la mayor parte de dicha cuota está en manos de los grandes fabricantes estadounidenses y europeos, un área que se percibe como de gran valor añadido. Sin embargo, en respuesta a las restricciones de precios de los países en vías de desarrollo y al esfuerzo de los países desarrollados por reducir su factura médica, los grandes fabricantes han aumentado su búsqueda de reducciones de costes mediante adquisiciones globales. 
Cada vez son más las empresas que intentan introducirse en un nuevo mercado en colaboración con fabricantes, instituciones sanitarias y centros de investigación de los EE. UU. y Europa, especialmente en los países en vías de desarrollo del continente asiático, incluida China, donde se registra la mayor expansión en cuanto a demanda. La globalización de las bases de producción también crece a pasos acelerados, una aceleración similar a la registrada en la industria de la automoción. Además, la existencia de canales diferentes para los equipos médicos y los productos farmacéuticos hace imprescindible el desarrollo de una estructura capaz de favorecer las ventas colaborativas, la obtención de autenticaciones sanitarias para cada región específica y la mejora de las competencias del personal sanitario.

El desarrollo de los países emergentes y el envejecimiento de los países desarrollados son dos claves que explican la expansión de estos mercados

El reciente aumento de la población y la renta per cápita de los países emergentes ha favorecido a la demanda de electrodomésticos y automóviles, un claro indicativo del aumento de la demanda de equipos médicos a medida que la calidad de vida de dichos países vaya aumentando. Las previsiones indican que, en el 2030, la tasa de envejecimiento de las potencias económicas del mundo será más del doble de la del 2015, por lo que también se espera un crecimiento constante de la demanda de equipos médicos y de los avances en innovación tecnológica. Además, los últimos progresos de la tecnología médica, diseñados para abordar el envejecimiento de la sociedad, favorecen una mejora del estilo de vida de los mayores y abren la puerta a un incremento de la demanda de la medicina regenerativa orientada a la conservación y la recuperación de las funciones motoras.

El desarrollo de los países emergentes y el envejecimiento de los países desarrollados son dos claves que explican la expansión de estos mercados

Equipos de medición

Measurement devices for biological phenomena
(CT, MRI, etc.),
Specimen inspection and analysis devices,
Diagnostic systems, etc

Equipos de medición

Equipos terapéuticos

Artificial internal organ apparatus and assistance devices, Treatment devices, Surgical instruments, etc

Equipos terapéuticos

Materiales para equipos médicos y mecanizado

El 80 % de la demanda de productos mecanizados del sector de los equipos médicos se destina a la fabricación de prótesis e implantes (articulaciones artificiales, usos odontológicos), así como de instrumental quirúrgico y traumatológico, a partir de materiales difíciles de mecanizar como, por ejemplo, aleaciones de titanio, aleaciones de acero inoxidable o aleaciones de cromo-cobalto. Estos productos se diferencian de los convencionales en que deben fabricarse a partir de materiales homologados con unas características enormemente específicas. Los materiales que se emplean en la creación de equipos médicos son muy parecidos a los utilizados para la fabricación de piezas de aeronaves, una elección que no se ha dejado al azar: son ligeros y ofrecen una resistencia a la corrosión superior. La demanda de piezas protésicas todavía más ligeras y con una vida útil mayor ha provocado el auge de las aleaciones de cromo-cobalto en detrimento de las aleaciones de titanio, puesto que las primeras también ofrecen una excelente resistencia mecánica. Sin embargo, 
la desventaja que presentan las aleaciones de cromo-cobalto es que su potencial de mecanizado es extremadamente bajo en comparación con las aleaciones de titanio. Las aleaciones de cromo-cobalto reducen la vida útil de las herramientas de corte a un tercio de la vida útil de las empleadas para las aleaciones de titanio. Además, el plástico reforzado con fibra de carbono y la cerámica son dos materiales cuya presencia en los equipos médicos es cada vez mayor. Este desarrollo constante de nuevos materiales implica un aumento de la dificultad de corte.

Materiales para equipos médicos y mecanizado

Mecanizado de piezas para tratamientos regenerativos y principales materiales de trabajo

Mecanizado de piezas para tratamientos regenerativos y principales materiales de trabajo

Aplicaciones de Mitsubishi Materials para herramientas que se utilizan en la fabricación de materiales de equipos médicos

La dificultad de corte y las formas exclusivas de las piezas con que se fabrican los equipos médicos plantean todo un desafío 
a la hora de lograr un mecanizado eficaz. La mejora de la eficiencia del mecanizado y la vida útil del producto pasa por la 
creación de aplicaciones integrales: desde los programas de CAD/CAM hasta las herramientas de corte finales.

Aleación de cromo-cobalto

De entre todos los materiales empleados en la fabricación de equipos médicos, la aleación de cromo-cobalto es la que presenta las mayores dificultades de corte. No obstante, si se compara con las aleaciones de titanio, muestra una mejor resistencia a la abrasión y contribuye a prolongar la vida útil del producto, dos características que favorecen la producción de piezas finas como, por ejemplo, las superficies deslizantes de articulaciones artificiales, y de piezas pequeñas como, por ejemplo, tornillos y prótesis vertebrales. Por el contrario, la parte negativa es que también presenta una resistencia a la tracción alta y se funde fácilmente, lo que hace imprescindible seleccionar herramientas de mecanizado con una elevada resistencia a la abrasión.

Aleación de titanio

Gracias a su excelente biocompatibilidad, la aleación de titanio Ti-6Al-4V es el material más utilizado para la fabricación de piezas de equipos médicos. El titanio presenta una conductividad térmica baja y produce un calor de corte elevado, por lo que es esencial contar con herramientas con una resistencia térmica alta y geometrías que garanticen una generación de calor baja.

Aceros inoxidables

Los materiales de acero inoxidable suelen utilizarse en piezas pequeñas. 
Los aceros inoxidables austeníticos (SUS315L/SUS317L) y los aceros inoxidables endurecidos por precipitación (SUS630) presentan características de corte completamente diferentes. El taladrado de profundidad de aceros inoxidables austeníticos es muy difícil debido a la necesidad de evacuar las virutas que se generan.