■王膺傑/ 映通公司
關於映通
映通是國內第一家獲得經濟部臺灣精品獎、國家級創新研究獎、國家發明獎、2012 新北市卓越企業獎、2015工業局全國知識管理競賽優勝的公司,不僅在熱澆道深耕28 年,更跨足微射出成型與及液態矽膠(LSR) 冷澆道系統。不僅可以百分之百客制化要求,以及專業的模具及成型技術的支援服務,讓映通公司可以每年呈倍數成長。「只有客戶成功,映通才會成功」是我們最重要的經營理念,因此我們一直是以客戶的需求為導向,提供客戶客制化、少量多樣之產品需求及解決方案,保持交期快、彈性大、品質佳、成本有競爭力等關鍵優勢。映通公司繼成功引進日本新興Sellbic 公司全電高精度碟式螺杆微射出機後,經過多次的努力,於近日獲得日本原廠的授權,成功引進利用微射出成型製作心導管支架的創新技術,實現了大幅降低心導管支架製造成本的目標。映通所引進的碟式螺杆微射出機,不僅為全球最少塑膠用量之微射出成型機,其最低啟動料量僅需10 公克。並具有獨步全球的碟式螺杆與微型熱澆道專利技術,並搭配上精密的柱塞射出系統,擁有精密射出與穩定生產之最佳性能,對於PEEK、PEI、LCP 與COP等高價塑膠與加纖塑膠具有非常高的應用效益,並且獲得產業的許多肯定與應用。但映通並不滿足於此,經過多次的努力,於近日獲得日本原廠的授權,成功引進利用微射出成型技術將PEEK、PLA 塑膠材料製作成心導管支架的創新技術,實現了大幅降低心導管支架製造成本的目標。
利用微射出成型技術來製作心導管支架之技術,具有兩項創舉,一是使用PEEK 塑膠來量產可應用在生物擴張用的導管支架, 二是使用PLA、PLLA、PGA 塑膠來量產可塗藥的導管支架。關於成型量產方面,日本新興公司使用了自行研發的微射出成型機(0813-Mobile 鎖模力3 噸),並搭配自創的扁平碟式螺杆(Flat Screw),再搭配特殊熱澆道與自行開發的精密模具,將導管支架的量產給實現。導管支架大致分成粗和極細的款式,所謂「氣球擴張術」(PTCA 治療),可將因心肌梗塞所引起的冠狀動脈血管,使之擴張不再發生狹窄症狀的一種由內側支撐的網狀導管,此為大導管支架。然而,導管支架的插入,使已受損的血管裡會修復受損細胞繁殖,導致血管內層變狹窄,甚至惡化成更狹窄。為此,含有抑制細胞繁殖的藥劑合成塑膠,藥物會在血管裡一點一滴地釋出,這就是所謂的塗藥導管支架,可避免發生再狹窄的症狀。
血管擴張用的導管支架,其一般材質是不銹鋼與鎳鈦合金,就生物相容性的材質而論,PEEK、PLA 等合成塑膠已大大地廣受注目著,其可利用雷射加工或微細切割加工而成的導管支架,連歐美各國也廣泛地實驗,並且可大幅的改善手術成功率與降低復發風險。
不過,下列事項還是常被提出討論,例如:因加工仍無法做出均一的面精度或是毛邊問題,或是製造後的洗淨工程等。另外,還有金屬所引起的過敏,或是核磁共振(MRI) 的相容性問題等尚待解決。並且,過去的傳統量產方式是以雷射加工或微細切割加工,這些昂貴PEEK 或PLA 的素材,將有高達90% 會被浪費。
圖1:使用PEEK 所成型量產的導管支架( 放大的照片) 圖2:使用PGA 所成型量產的導管支架( 放大的照片)
PEEK 具有200℃的耐熱性,常被稱讚是最接近人骨的材料,就生物相容性的塑膠而論,是很具有未來擴展性,至於一般PEEK 塑膠價格,每公斤台幣3,000元左右,但在歐美各國最被廣泛應用在生物體內的PEEK 價格,則大約是一般工業用的25 倍到50 倍。
換言之,相當於每公斤台幣75,000 元到135,000 左右的高價。最近各家生物醫療廠商所採用的PLA 系列材料裡,塗藥的生物材料價格,每公克台幣250 元以上,換算每公斤則是台幣250,000 元,貴得令人無法想像。生物用的導管支架,除了應用在擴張血管,還可應用在可控制眼壓的超小型眼科手術,或是泌尿科、耳鼻科、牙科植入等各方面。大部分導管支架,雖說外形大,但重量卻在0.2 公克以下,皆需要依靠從原材切削和精密微細加工技術,才能達到這目標的。某些醫療製造廠商曾檢討說,能否藉由可控制材料零浪費的射出成型 去製作生產這些導管支架,而歐美各國也出現類似的論點,但如果仍然使用過去傳統射出成型的話,就會發生高價位的材料90%~98% 浪費的困境,此為一大弊端,這樣就談不上物盡其用的實用境界了。
假設購買每公斤台幣250,000 元的塗藥PLA 材料,然後用小型射出成型機從事製造導管支架,卻產生99%廢料的話,這樣是無法轉嫁到導管支架價格上的,現實而論,這根本是談不上藉用射出成型去製造導管支架的,就算是從母材削出做節省對策的話,也會產生50%~80% 的廢料。
Mobile 移動式微射出成型機的產品化比率可高達95% 以上日本新興Sellbic 所研發的微射出成型機,機內藏有世界首創的圓盤形螺杆,並搭配熱澆道和模具,具有能完成量產導管支架的射出成型機(0813-Mobile),至今,該款標準機已銷售200多台了。關於這次導管支架生產方面,產品化比率( 使用的塑膠及其所完成產品的比率) 達到95%,至於廢材少到只有5% 左右,雖是高價材料,但卻非常划算了。
話說這方面的開發,PEEK 方面廠商則有DaicelEvonik 和Victrex Japan, 關於PLA 系列材料,則來自Evonik Japan。新興Sellbic 竹內宏代表取締役會長,曾發表下列感想,「現在生物用零件的市場規模遠景,在應用心臟周邊約日幣5,000 億市值,如包含應用牙科方面,肯定可擴展到日幣兆元以上,我個人有信心地認為生物用的各種植入合成塑膠的需求,會隨著社會高齡化而日漸增多,對過去日漸衰退,且以家電,電子產品為主戰場的射出成型業者,或模具業者而言,不失是另一個值得發展的生存之道」。關於應用在導管支架成型的微射出成型機
(0813-Mobile),其主要規格如下:
射出壓力: 3313Kg/cm2
射出容量:2cc( 壓料柱塞徑8mm)
射出速度:0~60mm/ 每秒
螺杆徑:80x25mm
熱澆道:CG45x(430℃ )
消費電力:600W
裝置重量:37 公斤
電源: 單相200V
圖3:微射出技術所製作的精密小型零件
事實上,映通已深耕微射出成型多年,具有許多微細精密零件、醫療器材與高溫工程塑料的制程經驗。對於微射出成型的精密模具,除了在臺灣設計製造並與多家日本模具廠合作,對於特殊模具可由日本模具廠進行支援,並搭配映通所發展的多項成型技術解決方案,為產業的發展與轉型,提供客戶全面的服務與生產技術支援。映通總經理徐正立先生認為,在面對大陸與全球化的競爭,要有創新的思考與領先市場的定位,精准掌握市場潮流與創造產品價值,才能在市場上立足。■