Comment sont fabriqués les connecteurs de manchette des masques laryngés en PVC ?

Il existe deux méthodes de fabrication principales pour masque laryngé Connecteurs de brassard : moulage par injection (produisant des connecteurs rigides ou semi-rigides, méthode dominante) et, sur une minorité de modèles anciens, surmoulage par trempage dans du PVC. Généralement, le connecteur et le ballonnet du brassard sont collés lors d’une étape d’assemblage ultérieure, bien que dans certains cas, ils soient moulés d’une seule pièce. Le PVC souple de qualité médicale doit répondre aux normes de biocompatibilité ISO 10993 et ​​présenter une stabilité thermique afin d’éviter la libération d’HCl due à la décomposition thermique à haute température.

Procédé de moulage par injection (utilisé pour la grande majorité des connecteurs de manchette de masque laryngé en PVC disponibles sur le marché)

1. Préparation des matières premières
Granulés de PVC souple de qualité médicale : résine PVC + plastifiant (DOP/DOA) + stabilisant thermique calcium-zinc + lubrifiant ; doivent être de qualité médicale et conformes à la norme ISO 10993.
- Pré-séchage : Sécher à 60–70 °C pendant 2 à 3 heures pour éliminer l'humidité et éviter les bulles ou les stries argentées.
Remarque : Le PVC a une plage de transformation étroite ; les températures supérieures à 190 °C entraînent facilement sa dégradation, son jaunissement et le dégagement de chlorure d’hydrogène. Cela peut corroder le moule, qui nécessite donc un chromage pour le protéger de la corrosion.

2. Moule
- Cavité et noyau : acier moulé S136 à finition miroir avec canaux de refroidissement ; le connecteur comporte des marches, des barbes et des fentes (pour l'accouplement avec l'airbag du poignet), nécessitant un mécanisme de traction du noyau à glissière.
- Orifice : Orifice latéral ou orifice ponctuel ; l'orifice doit idéalement être situé à l'écart des surfaces d'étanchéité afin d'éviter que les projections d'eau ne compromettent l'étanchéité.
- Taux de retrait : environ 1,0 à 1,3 % pour le PVC souple ; la conception du moule doit intégrer une marge de retrait.

3. Paramètres de moulage par injection (PVC souple de qualité médicale)
- Fermeture et serrage du moule ;
- Température du canon : 160–180 °C ; température de la buse : 170–185 °C (ne pas dépasser 190 °C) ;
- Injection multi-étapes : Remplir à faible vitesse pour éviter l’emprisonnement d’air ; appliquer une pression de maintien suffisante pour éliminer les marques de retrait ;
- Refroidissement du moule : Refroidissement par circulation d'eau ; assurer un refroidissement et une prise complets (un refroidissement insuffisant du PVC souple entraîne une déformation) ;
- Ouverture du moule et éjection des pièces.

4. Post-traitement (en salle blanche)
- Éliminer les bavures et les écussons ;
- Nettoyage par ultrasons / nettoyage à l'eau purifiée ;
- Inspection dimensionnelle complète : diamètre extérieur, diamètre intérieur, profondeur de la fente et tolérances d'accouplement ;
- Test d'étanchéité (échantillonnage) : test de pression pour détecter les fuites après assemblage du connecteur et du manchon ;
- Assemblage : connecteur + manchette du masque laryngé.

Deux méthodes :
1) Manchon et collage avec adhésif PVC de qualité médicale : Le tube PVC du ballonnet du brassard est inséré dans la fente du connecteur, l'adhésif de qualité médicale est appliqué et le joint est durci ;
2) Soudage à chaud : un chauffage localisé fait fondre et fusionne le PVC, ne laissant aucun résidu d'adhésif ; cette méthode est couramment utilisée pour les masques laryngés haut de gamme.

Une fois la fabrication terminée, les produits sont conditionnés dans un emballage propre et stérilisés à l'oxyde d'éthylène.

Procédé de moulage par trempage (trempage dans du plastisol) (Utilisé pour un petit nombre de pièces intégrées de manchette/connecteur ; type de produit plus ancien)

Un mandrin métallique est trempé dans du plastisol PVC liquide, chauffé dans un four pour gélifier et durcir, puis démoulé pour produire une pièce en PVC souple intégrant le connecteur et le manchon.
- Avantages : Absence de lignes de soudure ; épaisseur de paroi uniforme.
- Inconvénients : Faible précision dimensionnelle ; difficulté à réaliser des encoches de verrouillage ou des profils étagés précis. Rarement utilisé pour les connecteurs de nos jours ; principalement utilisé pour le corps de l’airbag lui-même.

Principaux défis de fabrication (connecteur de masque laryngé en PVC)

1. Risque de dégradation thermique : La maîtrise de la température est essentielle pour le PVC ; une surchauffe entraîne un jaunissement et une lixiviation des plastifiants, compromettant la biocompatibilité. Les moules nécessitent un chromage anticorrosion et les résidus de PVC doivent être purgés de la vis lors des arrêts machine.
2. Précision dimensionnelle : Le connecteur s'emboîte dans le ballonnet du brassard ; les tolérances doivent être strictement contrôlées, car un jeu excessif entraîne des fuites d'air, tandis qu'un jeu insuffisant rend l'assemblage difficile.
3. Fiabilité du collage/soudage : La connexion entre le connecteur et le ballonnet du brassard est un joint PVC-PVC ; le choix de l'adhésif, ainsi que la température et la pression de thermoscellage, déterminent directement si une séparation ou une fuite d'air se produit lors de l'utilisation clinique.
4. Propreté : Toutes les opérations de moulage et de post-traitement doivent avoir lieu dans une salle blanche de classe ISO 7 ; la présence de débris ou de bavures est interdite afin d'éviter toute entrée dans les voies respiratoires.

Comparaison des deux procédés de fabrication

Connecteurs moulés par injection : Haute précision ; capables de former des caractéristiques telles que des fentes de verrouillage, des barbes et des profils étagés ; épaisseur de paroi contrôlable avec possibilité d’augmenter sélectivement l’épaisseur ; efficacité de production élevée, les rendant adaptés à la production de masse ; largement utilisés comme connecteur standard pour les brassards de masques laryngés.
Connecteurs moulés par trempage : Faible précision ; adaptés aux formes cylindriques simples ; l’épaisseur de la paroi est contrôlée par la durée du processus de trempage ; faible efficacité de production avec des temps de cycle longs ; rarement utilisé pour les connecteurs, bien que le procédé soit couramment employé pour le corps du ballon lui-même.