Comment l'anodisation peut rendre l'aluminium adapté aux dispositifs médicaux réutilisables

31 août 2020 Par Nancy Crotti

Les traitements de surface anodiques en aluminium haute performance offrent aux fabricants de dispositifs médicaux de plus grandes options pour les dispositifs médicaux résistants à la stérilisation.

Neel Patel, Florida Anodize System & Technologies

[Image de Florida Anodize System & Technologies]

L'anodisation de l'aluminium est le processus par lequel la couche de surface d'un substrat en aluminium est convertie électrochimiquement en une couche d'oxyde d'aluminium. Bien qu'une couche d'oxyde naturelle puisse être trouvée sur l'aluminium, cette couche est inégale, mince et offre une mauvaise protection contre la corrosion chimique et l'abrasion par usure et est totalement inadaptée dans un environnement médical.

Le processus d'anodisation permet aux composants en aluminium d'avoir une couche de surface uniforme et régulière, augmentant la durabilité des composants et protégeant le matériau sous-jacent de la corrosion. Des processus supplémentaires peuvent ajouter à la fonctionnalité de la couche anodique. Par exemple, des colorants, des lubrifiants ou même des biocides antimicrobiens peuvent tous être déposés dans la structure anodique.

Bien que le concept d'anodisation de l'aluminium soit assez simple, diverses normes dépendant de l'industrie influencent les paramètres du processus, qui à leur tour affectent considérablement les caractéristiques du revêtement final.

Parmi les normes les plus utilisées, notamment aux États-Unis, figurent celles développées par le département américain de la Défense, à savoir la spécification Mil-A-8625. Parmi les revêtements anodiques qu'il détaille figurent le type I - anodisation à l'acide chromique, le type II - anodisation à l'acide sulfurique et le type III - anodisation à revêtement dur à l'acide sulfurique.

L'industrie des dispositifs médicaux n'a pas développé sa propre norme de revêtement anodique unique, mais s'appuie plutôt sur les spécifications militaires, les plus souvent utilisées étant le type II et le type III. Bien que les deux offrent une protection, les revêtements de type II sont généralement plus esthétiques, les revêtements de type III ayant une plus grande résistance à l'abrasion au prix d'être généralement moins esthétiques.

Même avant le COVID-19, la recherche d'une stérilisation efficace - notamment avec une meilleure compréhension des infections nosocomiales - a conduit à l'utilisation de procédés de stérilisation chimique assez corrosifs pour l'aluminium anodisé. La couleur et le revêtement anodique se dégraderaient rapidement après les premiers cycles de stérilisation, diminuant ainsi la durée de vie d'un dispositif médical autrement capable.

Cependant, des techniques anodiques ont été spécifiquement développées pour surmonter cette faiblesse, permettant aux fabricants de dispositifs médicaux de continuer à utiliser l'aluminium comme composant principal de leurs dispositifs. Pour créer des dispositifs médicaux durables et réutilisables, une anodisation médicale doit être capable de résister à au moins 50 à 100 cycles de stérilisation au peroxyde d'hydrogène vaporisé ou à l'acide peracétique, ou à l'utilisation d'un nettoyant hautement alcalin sans perte significative de couleur ou d'intégrité du revêtement. Un revêtement anodique qui ne peut pas maintenir ce niveau minimal de résilience ne doit pas être considéré comme un traitement anodique valide ou efficace pour les dispositifs médicaux.

Une autre caractéristique importante d'un traitement anodique efficace de qualité médicale est qu'il a une finition lisse et uniforme sans aucune décoloration locale. De même, il ne doit pas paraître terne ou donner une surface granuleuse (sauf si c'est l'effet souhaité).

Une finition lisse et uniforme permet aux concepteurs d'avoir un arrière-plan sans défaut pour les marquages ​​et permet aux spécialistes du marketing de parler de la qualité de tous les aspects du dispositif médical. Notamment, une finition de surface constante indique également que le revêtement anodique a été appliqué uniformément sur le substrat et qu'il n'y a aucune faiblesse dans le revêtement qui pourrait entraîner une corrosion accélérée et une défaillance du dispositif.

Neel Patel est vice-président chez Florida Anodize System & Technologies (FAST), un fournisseur ISO 13485 de revêtements anodiques en aluminium. Il est le leader de la ligne de produits de l'industrie médicale et chirurgicale chez FAST, spécialisé dans les traitements de surface anodiques conçus pour résister aux systèmes de stérilisation chirurgicale et aux nettoyants chirurgicaux.

Les opinions exprimées dans ce billet de blog sont celles de l'auteur uniquement et ne reflètent pas nécessairement celles de Medical Design and Outsourcing ou de ses employés.