Aço elétrico para grandes ímãs em instalações de radiação (imagem do cabeçalho - header)
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Aço elétrico eficiente com excelente habilidade de magnetização para grandes ímãs em aparelhos de radiação médico-hospitalares

A radioterapia desempenha um papel fundamental no tratamento de câncer. Nesse caso, a utilização de aparelhos ultramodernos de radiação de prótons tem se difundido cada vez mais. Esse método de tratamento faz uso de um feixe de prótons que, graças a ímãs especiais e altamente eficientes, é precisamente direcionado para as células cancerosas, sem danificar tecidos saudáveis. Por isso, empresas de tecnologia médico-hospitalar apostam nos produtos eficientes de aço elétrico da Waelzholz para a fabricação dos grandes ímãs, instalados nos equipamentos de radiação.

Centros de tratamento médico, nos quais é realizada a terapia de radiação de prótons, muitas vezes são complexos de prédios, que dispõem de equipamentos tecnologicamente sofisticados, possibilitando a geração de prótons bem como sua aceleração a 60% da velocidade da luz (180.000 km/s). As unidades de radiação ali montadas são compostas de um acelerador linear de partículas, chamado ciclotron, e câmaras de vácuo em forma de tubos, pelas quais os prótons são dirigidos até o ponto de radiação. Os grandes ímãs, posicionados sobre os tubos, asseguram por meio de fortes campos magnéticos que os feixes de prótons radioativos atinjam diretamente as células cancerosas no corpo humano (veja imagem 1: radiação de prótons).

Para grandes ímãs, dispostos tanto no ciclotron como sobre os tubos de vácuo de equipamentos de radiação de prótons, a Waelzholz fabrica aço elétrico de alta eficiência com excelente habilidade de magnetização dentro das mais restritas tolerâncias. Nesse contexto, é necessário que as elevadas exigências em relação às propriedades do nosso material se mantenham constantes ao longo de grandes quantidades de fornecimento, pois, para os grandes ímãs são necessários volumes significativos do nosso material - os ímãs para tais instalações pesam entre 15 e 25 toneladas por unidade.

Aço elétrico com alto nível de polarização para fortes campos magnéticos

Daniel Dunker, responsável pelo produto especial aço elétrico no departamento de Assistência Técnica e Desenvolvimento da Waelzholz, explica: “Para essa aplicação, o aço elétrico precisa gerar campos magnéticos extremamente fortes. Além disso, devido ao tamanho dos ímãs, necessita-se de uma grande massa de ferro. Por isso, usualmente emprega-se aço elétrico com uma espessura de aproximadamente um milímetro na fabricação desses ímãs especiais. Fornecemos esse produto com diversos acabamentos, segundo a norma EN 10106”. A alta espessura do material também oferece, além da excelente habilidade de magnetização, vantagens ao longo das etapas subsequentes de fabricação, pois, assim, o número de lamelas necessárias para cada ímã se reduz e, com isso, diminui o trabalho relacionado aos processos de estampagem.

Pacotes estáveis de lamelas com baixo nível de vibrações graças à tecnologia de revestimento de autocura e adesão

A Waelzholz oferece aço elétrico com um revestimento de autocura e adesão para aplicações médico-hospitalares equipadas com grandes ímãs. A vantagem para o cliente é elucidada por Marco Baptista do departamento de Vendas: “Grandes ímãs consistem em pacotes de lamelas que, por sua vez, são compostos por diversas lâminas individuais de aço elétrico.  Como suas superfícies estão providas de um verniz especial, o cliente pode uni-las eficientemente por meio de um processo de aderência por cura, formando um pacote estável. Assim, são suprimidos trabalhos adicionais de soldagem”. Segundo Dunker, para a aplicação final nos ultramodernos equipamentos de radiação, o processo de fusão por meio do revestimento de autocura e adesão oferece, além de maior estabilidade, ainda outra vantagem decisiva: “São criados pacotes com baixo nível de vibrações, que garantem um direcionamento seguro do feixe de prótons e uma formação constante do campo magnético. Ademais, os ímãs, cujos pacotes de lamelas foram unidos com o revestimento de autocura e adesão, trabalham de forma mais silenciosa, reduzindo o impacto sonoro e, com isso, o estresse para o paciente. No caso das ligações convencionais das lamelas por soldagem ou rebitagem, podem surgir espaços mínimos que causam vibrações, gerando ruídos de frequência.”

O revestimento de autocura e adesão do aço elétrico atende a diversas exigências referentes à fabricação de grandes ímãs e sua posterior aplicação em aparelhos de radiação médico-hospitalares:

  • Elevada estabilidade dos pacotes de lamelas
  • Fluxo magnético ininterrupto em prol da melhor habilidade de magnetização por meio da eliminação de ligações prejudiciais interlamelares
  • Pacotes com poucas vibrações para um direcionamento preciso da radiação

Imagem 1: Irradiação por feixe de prótons

Inicialmente, os prótons são gerados por uma fonte de partículas e, em seguida, no chamado ciclotron (1) − acelerador linear de partículas –, com a ajuda de um campo magnético, eles são acelerados a uma velocidade de até 180.000 km/s através de um percurso em formato espiral. Logo após a saída do ciclotron, a aceleração dos prótons é reduzida a uma velocidade pré-determinada, com a qual é definida com exatidão a posterior profundidade de penetração das partículas no corpo humano. Os prótons altamente acelerados são dirigidos através de um tubo de vácuo (2) até os locais de tratamento (3) e orientados (4) para onde eles serão descarregados, destruindo as células cancerosas. Os eficientes ímãs ao longo do tubo de aço (em laranja na imagem -5) forçam as partículas de carga positiva a seguirem no sentido desejado. Para determinados casos de tratamento, por exemplo a radiação de tumores oculares, também há unidades estáticas de tratamento (4).

Imagem de um equipamento de radiação de feixes de prótons com grandes ímãs de aço elétrico
Imagem de unidade de tratamento e acelerador linear de partículas de um equipamento de radiação com grandes ímãs de aço elétrico

Imagem 2: Vista detalhada de um aparelho de radiação de feixes de prótons

Os prótons são acelerados no ciclotron e dirigidos através de tubos de vácuo aos locais de tratamento. O gantry é uma unidade de tratamento articulada disposta junto à mesa na qual o paciente fica posicionado. Por meio do gantry, o feixe de prótons pode ser precisamente direcionado com uma exatidão de frações de milímetro.

Aço elétrico da Waelzholz para uma ampla área de aplicações na tecnologia médico-hospitalar

Há mais de dez anos, a Waelzholz fornece produtos de aço elétrico para grandes ímãs de alto desempenho usados na radioterapia. Além disso, esse material magnético também é apropriado para outras áreas de aplicações na tecnologia médico-hospitalar como, por exemplo, hastes intramedulares mecatrônicas acionadas magneticamente para um alongamento ósseo da perna com menos transtornos para o paciente.

Desta forma, atendemos também as demandas das mais modernas tecnologias para a medicina de ponta internacional, por meio das propriedades extraordinárias e customizadas de material e da precisão dos nossos produtos de aço relaminado.

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