Spécialisé dans les traitements appliqués aux DM, Bodycote nous explique ici les bienfaits des procédés S3P qui permettent d’augmenter la résistance à l’usure des implants et des instruments en inox, sans sacrifier leur résistance à la corrosion.

Auteur : William Dean, ingénieur commercial, S3P France et Espagne

William Dean

Parmi les matériaux métalliques employés dans le domaine des implants et des instruments chirurgicaux, les aciers inoxydables sont souvent privilégiés pour le compromis qu'ils offrent entre innocuité, résistance à l’usure et tenue à la corrosion. Mais face aux défis de la chirurgie mini-invasive, requérant des conceptions toujours plus miniaturisées, et aux opérations de stérilisation de plus en plus agressives, il n’est pas rare que les nuances d’inox atteignent leurs limites.

Résistance à l’usure, tenue à la corrosion, ductilité… Les concepteurs d’instruments doivent malheureusement fréquemment faire un choix au détriment de l’un de ces paramètres. Il existe cependant des procédés éprouvés depuis plus de 30 ans pour apporter des solutions à ces problématiques : les procédés S3P (Specialty Stainless Steel Processes). C'est le cas de la technologie Kolsterising, inventée par B.H. Kolster aux Pays-Bas dans les années 80.

Ces procédés permettent d’améliorer considérablement la résistance à l’usure des pièces en alliages inoxydables et cobalt-chrome sans dégrader leur résistance à la corrosion, sans aucun risque de pelage ou d’écaillage, au contraire des revêtements.

Des procédés thermochimiques de diffusion à basse température

Il s’agit de procédés thermochimiques superficiels de diffusion : de grandes quantités de carbone sont diffusées dans le matériau à basse température, évitant ainsi la formation de précipités de carbures de chrome. Aucun élément chimique supplémentaire n’est introduit lors du processus en dehors de ceux déjà présents avant le traitement.

Le principal intérêt des procédés S3P réside dans l'obtention d'une dureté en surface des matériaux jusqu’à six fois supérieure à la dureté de base, avec d’excellentes propriétés de tenue en fatigue. La profondeur de traitement varie généralement entre 10 et 40 µm, en fonction du matériau et de la gamme spécifique utilisés pour répondre au besoin du fabricant.

Comme ils sont réalisés à basse température, les procédés S3P n'induisent pas de déformations, ce qui permet de traiter des pièces finies d’usinage qui resteront dans les tolérances après traitement. Les problèmes de grippage des matériaux inoxydables sont radicalement éliminés. Cela autorise des ajustements serrés vis/écrou ou des mécanismes en frottement métal sur métal sans paliers ou bagues de joint.

Autre avantage, notamment face aux procédés classiques de dépôt : les procédés S3P permettent de traiter la pièce dans son intégralité, y compris les perçages et alésages les plus fins. Les propriétés des tubes, des guides de coupe ou des embouts de serrage sont améliorées tant à l’extérieur qu’à l’intérieur. Quant aux arêtes vives, elles conservent parfaitement leur tranchant après traitement : un avantage déterminant pour les lames ou les aiguilles.

Enfin, la ductilité de la couche créée en surface autorise la déformation d’une pièce traitée de la même façon qu’avec le matériau d’origine, sans risque de rupture ou de création de fissure dans la zone modifiée. Par conséquent, il n’y a pas de risque de contamination du patient par des résidus, la biocompatibilité du matériau de base étant parfaitement préservée.

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