PECM consome metais resistentes

Menos estresse, maior confiabilidade na fabricação médica

Quando a Koninklijke Philips NV precisava de uma tecnologia de ponta nos seus barbeadores elétricos Norelco vendidos nos Estados Unidos, os engenheiros da empresa holandesa ajustaram a usinagem eletroquímica (ECM) para obter a qualidade e a confiabilidade de que precisavam. O processo modificado desenvolvido pelos engenheiros da Philips é agora utilizado em muitas indústrias fora da área de cuidados pessoais, incluindo a fabricação médica.

“Eles estavam passando por muitas perfurações para obter matrizes para produzir aquela tecnologia de ponta”, disse Scott Kowalski, que trabalha com dois dos engenheiros na patente da Philips em sua função como presidente da RM Group Holdings LLC em Ridgefield, NJ “Eles pegaram ECM, que é apenas uma tecnologia padrão DC (corrente contínua), e eles introduziram um pulso variável e uma oscilação que não apenas removeria a borda, mas também criaria o perfil.”

Tanto o ECM quanto sua forma modificada – usinagem eletroquímica de precisão (PECM) – são usinados por meio de um processo eletroquímico. As tecnologias são usadas para finalidades diferentes e produzem resultados significativamente diferentes.

“O ECM está resolvendo um problema”, disse Kowalski. “Há uma rebarba, há uma borda, há algo ali que o cliente não queria ou não esperava. PECM é mais valor agregado. Estamos introduzindo formas, perfis, geometrias”, acrescentou, observando que o ECM foi introduzido há cerca de 50 anos, enquanto o PECM industrializado só existe há cerca de 10 anos.

A ECM Technologies, Leeuwarden, Holanda, descreveu o PECM desta forma: “Durante o processo PECM, o metal é dissolvido de uma peça de trabalho com corrente contínua a uma taxa controlada em uma célula eletrolítica. A peça serve como ânodo e é separada por um espaço (que pode ser tão pequeno quanto 10µ) da ferramenta, que serve como cátodo. O eletrólito é bombeado sob pressão através do espaço entre os eletrodos, eliminando assim o metal dissolvido da peça de trabalho. À medida que a ferramenta do eletrodo se move em direção à peça de trabalho para manter uma folga constante, a peça de trabalho é usinada no formato complementar da ferramenta.”

O PECM é ideal para manusear materiais difíceis de usinar e geometrias complexas usadas em peças médicas modernas e produz os finos acabamentos superficiais que a indústria exige para uso higiênico, de acordo com a Philips.

As ligas resistentes e as superfícies superacabadas são ótimas para implantes médicos devido à esterilidade, bem como à sua biocompatibilidade. O níquel titânio, também conhecido como Nitinol, é uma ótima liga para alguns implantes de fixação óssea, mas seria perigoso se o níquel contido em seu interior entrasse na corrente sanguínea. Os fabricantes de implantes querem superfícies superacabadas para mitigar esse risco; acabamentos mais ásperos corroem e lascam mais facilmente, o que pode ser extremamente perigoso para o paciente.

“Há uma série de aplicações disponíveis para vários implantes e componentes de ferramentas cirúrgicas”, disse Don Risko, proprietário da DGR Consulting LLC, Jamestown, Pensilvânia.

A capacidade do PECM não é amplamente conhecida, em parte devido aos segredos de fabricação bem guardados nas indústrias médica e outras, de acordo com Risko, que trabalha com ECM há quase 40 anos. Isto “sufocou” um pouco a tecnologia PECM, disse ele, citando vários casos de empresas que desenvolveram capacidades para clientes que proibiam a divulgação, impedindo assim referências a eles em futuros discursos de vendas.

No entanto, o uso do PECM tem crescido na fabricação médica.

“Por serem peças pequenas que sofrem tensões (durante o uso), elas tendem a ser feitas de materiais mais duros e de maior resistência”, explicou Bruce Dworak, presidente da Hobson & Motzer Inc., Durham, Connecticut. Fabricante de componentes metálicos de precisão que há muito tempo abastece o mercado de dispositivos médicos, a empresa tem trabalhado na evolução da tecnologia de grampeamento e nas demandas impostas aos componentes dos dispositivos.

“E esses materiais de maior resistência, o processamento deles, podem servir para PECM”, disse Kowalski. “Normalmente obtemos materiais que outros fabricantes (de máquinas-ferramenta) não gostam.”