La silicona HCR (High Consistency Rubber, por sus siglas en inglés) es un material versátil con un largo historial de uso en dispositivos médicos y otras industrias.

Usados ​​para fabricar varios artículos, como tubos, globos, láminas y piezas moldeadas, los HCR consisten en un polímero de alto peso molecular combinado con sílice para producir una silicona que tiene una consistencia similar a la arcilla en su forma no curada.

Junto con la versatilidad, los HCR tienen un historial probado de uso en numerosas aplicaciones implantables y no implantables aprobadas. Estos elastómeros de silicona se utilizaron por primera vez en la década de 1960 para dispositivos implantables como derivaciones para hidrocefalia. Desde entonces, el uso de HCR se ha expandido a una amplia gama de aplicaciones médicas debido a la biocompatibilidad establecida del material, los amplios rangos de parámetros de procesamiento y las excelentes propiedades físicas.

Parte de la versatilidad de HCR proviene de su capacidad para utilizar diferentes sistemas de curado. Las opciones como las soluciones catalizadas por peróxido y platino ofrecen a los fabricantes de dispositivos diferentes ventajas según la aplicación. Una ventaja clave de un sistema catalizado por peróxido es que el mecanismo de curado no se activa hasta que el HCR se expone al calor, lo que proporciona un período de trabajo muy largo que es ideal para un proceso de moldeo o extrusión. Este sistema de curado crea propiedades elastoméricas únicas que pueden ser útiles en la fabricación de globos o aplicaciones similares donde el «ajuste de tensión» es importante.

Para los HCR catalizados por platino, la química de curado está diseñada para adaptarse a tiempos de curado más rápidos y mayor rendimiento sin subproductos corrosivos. Los HCR curados por adición y catalizados con platino suelen producir propiedades físicas mucho más altas que los HCR tradicionales catalizados con peróxido, lo que los hace ideales para aplicaciones que utilizan componentes moldeados o extruidos.

En comparación con otras siliconas, una de las propiedades más singulares de las HCR es la «resistencia en verde». Las HCR sin curar se pueden moldear en una dimensión o forma determinada y mantendrán esa forma hasta que se curen. Además, debido a su costo general relativamente bajo, los HCR proporcionan un material excelente para la producción de piezas o dispositivos de bajo volumen, utilizando diferentes métodos de fabricación, como el calandrado, la compresión o el moldeo por transferencia y la extrusión.

La versatilidad de estos elastómeros de silicona los hace adecuados para una variedad de aplicaciones de dispositivos médicos. Aquí hay tres factores a considerar, antes de elegir un tipo de silicona HCR:

Integración | interacción con otros materiales: una de las ventajas de HCR es la capacidad de incorporar aditivos, como colorantes o ingredientes farmacéuticos activos (API), en la formulación precurada. Los fabricantes que utilizan aditivos u otros materiales dentro del dispositivo deben considerar cómo interactuarán con la silicona y el proceso de moldeo. Los aditivos pueden ser sensibles a la temperatura y también pueden interactuar de manera adversa con los componentes del formulario, lo que resulta en un curado incompleto. Es importante considerar asociarse con un proveedor de silicona que pueda personalizar soluciones para abordar estos desafíos antes de que surjan.

Evitar la contaminación cruzada: los fabricantes de dispositivos médicos deberán tener en cuenta otros productos químicos que se utilizan en el proceso de fabricación. Algunos productos químicos pueden afectar negativamente a las HCR curadas con platino en su estado no curado, provocando un curado parcial o incompleto. Los fabricantes pueden prevenir la contaminación implementando prácticas de fabricación limpias, como el uso de instrumentos dedicados como espátulas para subdividir HCR y limpiar todas las superficies entre usos.

Flexibilidad en HCR: los dispositivos médicos y los procesos de fabricación varían ampliamente, por lo que es esencial trabajar con un socio de silicona que utilice soluciones innovadoras que brinden una mayor flexibilidad al proceso de fabricación. Por ejemplo, un proveedor que utiliza un sistema de optimización puede ayudar a los ingenieros de dispositivos a optimizar los requisitos del proceso, como el tiempo de trabajo y el perfil de curado.

Los proveedores de silicona con amplia experiencia en el suministro de HCR para dispositivos médicos ofrecen ventajas significativas a los fabricantes.

Por: Dalia Solano.

Fuentes:

Medical design.
High-consistency rubber adds shape to medtech manufacturing.

Medical Plastic News.
Extrusion with high consistency rubber silicone: What to consider.