Chapa magnética para grandes imanes en equipos de radiación (imagen encabezado)
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Chapa magnética de alto rendimiento con muy buena magnetización para grandes imanes en equipos médicos de radiación

La radioterapia desempeña un papel esencial en el tratamiento de las enfermedades oncológicas. En este caso, la utilización de ultramodernos dispositivos de radiación de protones es cada vez más frecuente. En este método de tratamiento, un haz de protones perfectamente alineado combate específicamente las células tumorales gracias a unos imanes especiales de alto rendimiento sin dañar el tejido sano. Las empresas de tecnología médica confían por ello en los materiales de chapa magnética de alto rendimiento de Waelzholz para la fabricación de los grandes imanes utilizados en los equipos de radiación.

Los centros médicos de tratamiento en los que se efectúan radiaciones de protones suelen ser complejos completos de edificios que cuentan con una sofisticada tecnología de sistemas que permite generar protones y acelerarlos a un 60 % de la velocidad de la luz (180.000 km/s). Las unidades de radiación que se utilizan en ellos consisten en un acelerador de partículas, conocido como ciclotrón, y tubos de vacío a través de los que se guían los protones hasta el punto de radiación. Los grandes imanes colocados sobre los tubos garantizan mediante potentes campos magnéticos que los haces de protones radiactivos lleguen selectivamente a las células cancerosas del cuerpo humano (cf. figura 1: Radiación de protones).

Waelzholz fabrica chapa magnética de alto rendimiento con una excelente capacidad de magnetización dentro de las más estrechas tolerancias para los imanes de gran tamaño, tanto del ciclotrón como de los tubos de vacío de los equipos de radiación de protones. Al mismo tiempo, las elevadas exigencias de nuestro material se deben mantener constantes aunque se trate de grandes volúmenes de entrega. Debido a que, para los grandes imanes se necesitan considerables cantidades de nuestro material, los imanes de un equipo de este tipo pesan entre 15 y 25 toneladas.

Chapa magnética de alta polarización para campos magnéticos potentes

Daniel Dunker, responsable en el departamento de tecnología de materiales de Waelzholz del producto especial chapa magnética, explica: «La chapa magnética debe generar campos magnéticos extraordinariamente potentes para esta aplicación. Por el tamaño de los imanes, también se requiere una enorme masa de hierro. Por lo tanto, para la fabricación de estos imanes especiales se utiliza de forma estándar una chapa magnética con un espesor de material de aproximadamente 1 mm. Los suministramos en variantes distintas conforme a la norma EN 10106». Además de una buena posibilidad de magnetización, el elevado espesor del material también ofrece ventajas en las fases posteriores de producción: porque esto reduce el número de láminas necesarias para cada imán y, por lo tanto, el esfuerzo que requieren los procesos de estampado necesarios.

Paquetes de láminas estables y de baja vibración gracias a la tecnología del barniz de adherencia

Waelzholz ofrece chapa magnética con un revestimiento de barniz de adherencia para aplicaciones de tecnología médica basadas en imanes. Las ventajas para el cliente las explica Marco Baptista, del departamento de ventas: «Los grandes imanes están formados por paquetes de láminas que, a su vez, están formados por muchas láminas individuales de chapa magnética. Gracias a una superficie especial de barniz, el cliente puede unir eficazmente estas láminas entre sí mediante un proceso de pegado formando un paquete estable. No se requieren labores de soldadura adicionales». Para la aplicación final en los equipos de radiación más modernos, la unión con barniz de adherencia tiene otra ventaja decisiva además del aumento de la estabilidad de los paquetes de láminas, según Dunker: «Se crean paquetes de bajas vibraciones que garantizan un guiado seguro de haz de protones y la constante formación del campo magnético. Además, los imanes cuyos paquetes de láminas están pegados con barniz de adherencia trabajan de forma más silenciosa, lo que reduce la contaminación acústica y, por lo tanto, el estrés en los pacientes. Las conexiones mecánicas convencionales mediante soldadura o remachado de las láminas pueden generar espacios intermedios muy finos que, a su vez, pueden provocar vibraciones y, por lo tanto, zumbidos de frecuencia.

El revestimiento de la chapa magnética con barniz de adherencia cumple así con varios requisitos para la fabricación de grandes imanes y su posterior uso en equipos médicos de radiación:

  • Alta estabilidad de los paquetes de láminas
  • Flujo magnético continuo para mejorar la posibilidad de magnetización mediante eliminación de las uniones interlaminares perjudiciales
  • Paquetes de bajas vibraciones para un guiado de precisión de la radiación

Figura 1: Radiación de protones

En primer lugar, una fuente de partículas genera protones que, a continuación, se aceleran hasta 180.000 km/s en una trayectoria espiral con la ayuda de un campo magnético en el llamado ciclotrón (1), el acelerador de partículas. Una vez fuera del ciclotrón, los protones se ralentizan a una velocidad predeterminada con la que se determina con precisión la posterior profundidad de penetración de las partículas en el cuerpo humano. Los protones ultra-acelerados se dirigen desde el ciclotrón a través de un tubo de vacío (2) hasta las estaciones de tratamiento (3) y (4) en las que, a continuación, se descargan y destruyen las células cancerosas. Potentes imanes a lo largo del tubo radiante (de color naranja en la figura -5) fuerzan a las partículas cargadas positivamente a seguir la dirección deseada. Para determinados tratamientos, como por ejemplo la radiación de tumores oculares, también existen unidades estáticas de tratamiento (4).

Figura de equipo de radiación de protones con grandes imanes de chapa magnética
Figura de unidad de tratamiento y acelerador de partículas de un equipo de radiación con grandes imanes de chapa magnética

Figura 2: Vista detallada del equipo de radiación de protones

En el ciclotrón se aceleran los protones y se transfieren a las estaciones de tratamiento a través de tubos de vacío. El gantry es una unidad de tratamiento giratoria situada en la camilla del paciente. El haz de protones se puede posicionar con precisión milimétrica utilizando el gantry.

Chapa eléctrica Waelzholz para una amplia gama de aplicaciones en tecnología médica

Waelzholz suministra desde hace más de diez años calidades de chapa magnética para grandes imanes de alto rendimiento en radioterapia. Además, el material magnético es apto para otros campos de aplicación de la tecnología médica, como por ejemplo, clavos intramedulares mecatrónicos accionados por imanes para un suave alargamiento de las piernas.

Así, gracias a las extraordinarias características personalizadas del material y a la precisión de nuestros materiales de fleje de acero, también cumplimos los requisitos de las más modernas tecnologías de la medicina de vanguardia internacional.

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