Auf der Pharmapack 2023 zeigt Trelleborg Healthcare & Medical die ganze Bandbreite seiner Entwicklungskompetenz. Unter anderem sind anwendungsspezifische Schläuche, Produkte aus LSR-Spritzguss und Mikroteile für medizintechnische Anwendungen zu sehen

Auf der Pharmapack 2023 zeigt Trelleborg Healthcare & Medical die ganze Bandbreite seiner Entwicklungskompetenz.

16:9

Spritzgießen

Kunststoffverarbeitung: Verfahren

Mikrospritzgießen

Medizintechnik

Medizinprodukte

Trelleborg zeigt LSR-Implantate

Wir zeigen, was die Heißkanaltechnik heute an mechanischer, elektronischer und digitaler Expertise aufbietet.

Die Überwachungseinheit smart Control ermöglicht die ganzheitliche Überwachung der Spritzgießproduktionszelle inklusive des Werkzeugs, Heißkanalsystems und aller Peripheriekomponenten. Der Anwendungsfall „Luer-Konnektor“ war auf der K 2022 zu sehen.

Zeitgemäße Spritzgießlösungen auf der K 2022, Teil 3: Heißkanaltechnik

Doriat, Clemens, Dr.

Digitale Transformation

Wirtschaft

Innovationen und neue Technologie

Spritzgießwerkzeuge

Kunststoffverarbeitung: Maschinen und Komponenten

Werkzeuge für die Kunststoffverarbeitung

Normalien und Heißkanaltechnik

Komponenten für die Kunststoffverarbeitung

Mess-, Steuer- und Regelgeräte

Qualitätssicherung

Qualitätssicherung Kunststoff

Temperaturregler

Messtechnik

Sensoren / Messwertaufnehmer

Heißkanalsysteme

Additive Fertigung

Alles geregelt

Ewikon stellt auf der Fakuma 2021 die zweite Generation des Assistenzsystems smart Control vor. Im Vergleich zur Vorgängerversion bietet es neue Leistungsmerkmale und ist jetzt über OPC UA vollständig in die vernetzte Spritzgießproduktion integrierbar.

Die zweite Generation des smart Control-Assistenzsystems lässt sich über OPC UA vollständig in die vernetzte Spritzgießproduktion integrieren

Messe Fakuma

kunststoffe.de

Smarte Prozessüberwachung

Das Forschungsprojekt „HiProMicro“ am Kunststoff-Zentrum Leipzig (KUZ) soll die Fertigung präziser Mikrospritzgussteile mit konventioneller Maschinentechnik ermöglichen.

Scale-Microinjector: Verwendung von Standardspritzgießmaschinen mit aktiver Schmelzeverteilerplatte zur Massenproduktion von hochpräzisen Mikroformteilen.

Massenproduktion von hochpräzisen Mikrospritzgussteilen

Ein Pharma-Unternehmen entwickelt eine Inhalationstherapie zur Behandlung von Lungenerkrankungen und das passende Produkt zur Verabreichung des Medikaments gleich dazu. Der Inhalator hat ein komplexes Innenleben und besteht aus 14 Bauteilen.

Für seinen komplexen Funktionsmechanismus benötigt der Inhalator 14 Bauteile

Glittenberg liefert Werkzeuge für lebenswichtiges Medizinprodukt an Celon Pharma

Kunststoff im Dienste der Medizin

Über 400 Teilnehmer aus mehr als 40 Ländern informierten sich beim Arburg Summit: Medical 2020 zu aktuellen Entwicklungen, Anwendungen und Visionen und tauschten sich mit den zahlreichen Medizintechnik-Experten aus.

Arburg-Experte Sven Kitzlinger, Senior Application Manager Medical, beantwortete auf dem Arburg Summit: Medizintechnik 2020 Fragen der Teilnehmer zur Reinraumtechnologie und präsentierte Features einer Spritzgießmaschine, die live Nadelhalter für Insulin-Pens produzierte

Mehrkomponenten-Spritzgießen

Spritzgießmaschinen, allgemein

Spritzgießmaschinen

Montage-Spritzgießen

Arburg Summit: Medical 2020

Pipettenspitzen verfügen über ein anspruchsvolles Wanddicken-/Längenverhältnis, ihre innere Geometrie ist entscheidend für das Analyseergebnis und die Öffnung an der Spitze beträgt nur wenige Zehntelmillimeter. Der Formenbau- und Heißkanal-Spezialist Männer hat dafür ein Werkzeug mit neuartigem Cluster-Konzept entwickelt.

Im Männer Test-Center in Bahlingen: Spritzgießwerkzeug für die Herstellung von Pipettenspitzen im laufenden Betrieb. Die Automatisierung  der Anlage ist derzeit noch im Aufbau

Pipettenspitzen: Männer präsentiert Werkzeug mit austauschbaren Clustern

Wartung bei (fast) laufender Fertigung

Platzsparende Maschinenkonzepte für anspruchsvolle Produktionsumgebungen haben Konjunktur. Ein Praxisbeispiel aus der Pharmaindustrie zeigt, welchen Beitrag intelligente Maschinenfunktionen zur Unterstützung der Maschinenbediener und Dokumentation des Produktionsprozesses leisten.

Das Spritzgießen und Schlitzen einer LSR-Membran für einen Verschluss von Glasfläschchen für pharmazeutische Produkte stellt hohe Präzisionsanforderungen

KraussMaffei liefert maßgeschneiderte Kundenlösung für die LSR-Verarbeitung

Automatisierungszellen

Automatisierungstechnik

Silikonkautschuk

Kunststoff Werkstoffe

Kautschuk / Elastomere

Gläserne Produktion

RKT beschäftigt sich bereits seit 45 Jahren mit der Herstellung von Kunststoffprodukten für die Medizin- und Industrietechnik. Ein Leuchtturmprojekt im anspruchsvollen Produktportfolio sind Disks zur Schnellanalyse multiresistenter Krankenhauskeime.

Ein Sechsachsroboter entnimmt die Spritzteile aus dem unter Schutzgasatmosphäre stehenden Werkzeug und transportiert sie in den Reinraum zur Weiterverarbeitung

Hightech-Fertigung lebensrettender Disks für die Schnellanalyse gefährlicher Keime

Reinraumsysteme / -technik

Eine runde Sache

Da Amies Innovation bereits an der Herstellung ähnlicher medizinischer Komponenten beteiligt war, wurde das Unternehmen als Partner für die Herstellung der Gehäuseteile für ein Covid-19-Testkit ausgewählt. Der Zeitdruck in diesem Projekt war enorm – auch für die beteiligten Werkzeug- und Heißkanallieferanten.

32-fach-Nadelverschlusssystem für das Spritzgießwerkzeug, mit dem die Abdeckung für ein LFD hergestellt wird

Unternehmen reagieren schnell auf die Anforderungen an „Lateral Flow Test”-Geräte

Sprint zum Testkit

Auf der K 2022 zeigen sind die Themen Recycling, Nachhaltigkeit und Effizienz als technologische Treiber der Kunststoffbranche. Engel Austria, Dr. Boy sowie Windmöller & Hölscher erklären ihre Umsetzung der Themen im Video.

Kunststoffe.TV berichtet von der K 2022 | Nachhaltigkeit & Recycling | Messeneuheiten von Engel Austria✓ Dr. Boy✓ Windmöller & Hölscher✓ | ➤ Jetzt Videobeitrag ansehen!

Redaktionelle Kurzvideos von der K 2022

Steuerungen (Hardware und Software)

Messe K-Kunststoffmesse

Folientechnik (IMD, IML, FIM, u.a.)

Blasfolienextrusion

Polyethylenterephthalat

Thermoplaste

Kunststoff-Verpackungsmaschine

Sondermaschinen

Folien

Halbzeuge und Zwischenprodukte

Kunststoff-Halbzeuge

Spritzgieß-Zubehör und Einzelteile

Folienblasanlagen

Extrusionsanlagen

Nachhaltige Premieren in der Kunststoffverarbeitung

Elmet präsentierte eine Fertigungszelle mit Vierfach-Werkzeug, vollelektrischem Nadelverschluss-Kaltkanal und einer neu entwickelten Dosieranlage, die Abdeckkappen für runde Lebensmittelbehälter produzierte. Die Genauigkeit des Spritzprozesses wird über eine Wägezelle sichergestellt und dokumentiert.

Positive Bilanz: Das Elmet-Team um CEO Harald Wallner auf dem K-Messestand.

kunststoffe-international.com

Innovative Fertigungszelle für LSR-Konservendosen-Abdeckungen

Der Compoundeur Bio-Fed und Günther Heisskanaltechnik haben in Versuchen gezeigt, dass sich auch vermeintlich sensible Biokunststoffe im Heißkanalwerkzeug zuverlässig verarbeiten lassen.

Bild 4. In das 2-fach-Heißkanal-Versuchswerkzeug können Wechseleinsätze für verschiedene Probekörper eingebaut werden.

Verarbeitungsversuche zeigen gute Erfolge, es ist jedoch Fingerspitzengefühl gefragt

Biokunststoffe

Biokunststoffe im Heißkanal verarbeiten

Leicht + Müller Syscotec und Heitec haben ein kompaktes und kostengünstiges Werkzeugkonzept zur Fertigung von nur 5,8 mm breiten Sensoren entwickelt.

Klein, aber oho: Obwohl die Sensoren nur wenige Millimeter groß sind, stellten sie den Hersteller von immense Herausforderungen. 

Heitec unterstützt Werkzeugkonzept für Füllstandssensoren

Automotive

Fahrzeugbau

Kleinste Abmessungen für  höchste Ansprüche

Für die Transformation der Industrieproduktion in ein Wirtschaftssystem mit abfallfreien, CO2-armen Herstellprozessen werden auch spritzgegossene, hochbelastbare thermoplastische Großbauteile benötigt.

Schmelzeweiterleitung von zwei seitlichen Spritzeinheiten einer Engel v-duo 2300 RTM in die Mitte der auf dem Schiebetisch montierten Heißkanal-Zwischenplatte. 

Wirtschaftliche Lösung zur Fertigung von thermoplastischen großen Strukturbauteilen

Co-Injektion (Barriere-/Sandwich-Spritzgießen)

Kunststoff-Rezyklat

Flexible Einspritzlösungen  mit Adapterplatten

Präzise Kunststoffbauteile mit feinsten Strukturen finden sich in vielen medizintechnischen Anwendungen. Ob für minimalinvasive Operationstechniken, Implantate oder moderne Analysemethoden: Das Mikrospritzgießen leistet hierbei einen bedeutenden Beitrag. Damit das Verfahren sein Potenzial kosten- und energieeffizient ausspielen kann, hat Günther Heisskanaltechnik ein besonderes Nadelverschlusssystem entwickelt.

Ein Mini-Nadelverschlusssystem mit niedriger Bauhöhe ermöglicht es, die Vorteile des Mikrospritzgießens mit denen der Nadelverschlusstechnik zu kombinieren.

Bauteile für Medical Devices werden immer kleiner und die Anforderungen an ihre Präzision steigen. Wo der Bereich der Mikrospritzgussteile beginnt, ist zwar nicht verbindlich definiert, aber die konventionelle Spritzgießtechnik kommt bei der Fertigung solcher Teile an ihre Grenzen. Bei Produkten oder Bauteilen, die manchmal nur ein hundertstel Gramm wiegen und Toleranzen im Mikrometerbereich voraussetzen, sind die Herausforderungen vielfältig. Denn für die winzigen Teile braucht es spezielle Werkzeuge und Maschinen, mit denen sich die engen Toleranzen der Kundenspezifikationen erfüllen lassen. Dazu kommt der zunehmende Einsatz von Hochleistungskunststoffen in der Medizintechnik, wie etwa Polyphenylsulfon (PPSU) oder Polyetheretherketon (PEEK). Das gut zu verarbeitende PEEK zum Beispiel kann im medizinischen Bereich andere Materialien ersetzen. Zum Mehrwert von PEEK gegenüber Metallen, die häufig für Medizinprodukte spezifiziert werden, zählen sein geringes Gewicht, ästhetische und ergonomische Vorzüge, seine leichte Einfärbbarkeit sowie Gesamtkostenvorteile.

Allerdings sind Mikrospritzgießmaschinen aufgrund ihrer Bauweise und der nötigen hochpräzisen Werkzeuge oft teurer als – auch größere – Standardmaschinen. Eine Alternative sind hier Maschinen im Tischformat. Sie sind auf kleine Schussgewichte zugeschnitten und verbrauchen deutlich weniger Energie. Nachteil: Aufgrund ihrer Größe fällt der Einbauraum für das Werkzeug sehr klein aus – dies wiederum erschwert den Einbau eines Nadelverschlusssystems, denn der zusätzliche Platz für einen Hubmechanismus in der hinteren Werkzeugplatte ist nicht vorhanden. Ein Nadelverschlusssystem benötigt man aber, um die erforderliche gleichbleibend hohe Qualität des Anspritzpunkts zu gewährleisten. Eine Gemengelage, die die Hersteller von Mikrospritzgussteilen für die Medizintechnik bislang dazu zwingt, teure Kompromisse einzugehen und überdies die Einsatzmöglichkeiten des Mikrospritzgießens begrenzt.

Auf der K 2022 zeigte Günther Heisskanaltechnik ein Mini-Nadelverschlusssystem mit extrem niedriger Bauhöhe, das die Vorteile des Mikrospritzgießens mit denen der Nadelverschlusstechnik kombiniert. Zusammen mit dem Werkzeugbauer IES GmbH, der häufig für Unternehmen aus der Medizintechnik arbeitet, und einem Hersteller spezieller Mikrospritzgießmaschinen hat Günther das Entwicklungsprojekt „Mikrospritzgießen mit Nadelverschluss“ auf den Weg gebracht.

Für Günther lag die große Herausforderung in dem sehr kurzen Öffnungsweg der Mikrospritzgießmaschine. Da durch die geringen Abstände zwischen Heißkanalsystem und dem Mechanismus, der zum Verfahren der Nadeln verwendet wird, eine Wärmeübertragung stattfindet, drohte immer ein Ausfall der beweglichen Komponenten im Hubmechanismus. Die Experten von Günther beschlossen daraufhin, den Nadelverschlussmechanismus in die Maschinenaufspannplatte einzuarbeiten. Dadurch konnte man das Mikrospritzgießwerkzeug problemlos fixieren und auch die Technik für das Verfahren der Verschlussnadeln positionieren. Im Nadelverschlussmechanismus wurden erstmalig Laufrollen für die Kraftumlenkung zwischen Hubelement und Schiebern eingesetzt. Eine geschwungene Nut, in der die Laufrollen verfahren, ermöglicht eine optimale Kraftübersetzung. Der Einsatz der Laufrollen hat außerdem geringere Reibkräfte zur Folge, wodurch die Standzeit nachweislich deutlich erhöht wird. Die Funktionsweise des Nadelverschlussmechanismus kann so mit all seinen Vorzügen genutzt werden. Günther hat diese in der Aufspannplatte verbaute Technologie zum Patent angemeldet.

Das kompakte Vierfach-Heißkanalsystem mit BlueFlow-Düsen weist einen Düsenabstand von 26 x 26 mm auf. Der Durchmesser des Anspritzpunkts bei der Direktanspritzung liegt bei 1 mm. Der balancierte Verteiler mit der außenseitig eingepressten Heizung garantiert eine optimale Wärmeübertragung auf dem Verteilerblock. Die Nadelverschlusslösung bietet so nicht nur eine niedrige Aufbauhöhe, sondern auch eine homogene Temperaturverteilung über den kompletten Fließweg der Kunststoffschmelze im Heißkanalsystem. Durch das optimierte Temperaturprofil im Heißkanal können auch Hochleistungskunststoffe auf kleinen, leistungsangepassten Spritzgießmaschinen verarbeitet werden. Der Werkzeugbauer IES startet in Kürze eine Testreihe für die Verarbeitung von PEEK.

Präzise Regelung  für Mikrospritzgussteile

Ergänzt wird das Mini-Nadelverschlusssystem mit niedriger Bauhöhe durch den Einsatz des neuen Temperatur-Regelgeräts der blueMaster-compact-Serie. Dieses Regelgerät ist für kleinere Anwendungen oder für den Einsatz im Servicebereich konzipiert. Das Regelgerät blueMaster compact 6 ist für bis zu sechs Regelkreise ausgelegt und verfügt über eine adaptive Optimierung der Regelung, das heißt, das Gerät passt sein Regelverhalten ohne Benutzereingriff der angeschlossenen Last an und es ist keine Anpassung von PID-Parametern mehr nötig. Die Regelung bleibt selbst bei kleinsten Lasten stabil.

Pro Zone stehen vier Betriebsarten (Regeln, Steuern, Leitbetrieb, Monitor) zur Verfügung. Dr. Stefan Sommer, Geschäftsführer bei Günther Heisskanaltechnik: „Der neu entwickelte Regel-Algorithmus ist noch präziser und die automatische Adaptierung der Regelparameter sorgt für eine gute Regelqualität ohne Überschwinger. Das ist für eine einwandfreie Verarbeitung von Hochleistungskunststoffen wie PEEK besonders wichtig. Vor allem, wenn es sich um Mikrospritzgussteile handelt.“

Der neue Regler lässt sich mithilfe einer App sehr einfach bedienen, auch von Usern ohne Spritzgießausbildung. Dafür sorgt das anwenderorientierte Intro mit Assistenzfunktionen und nützlichen Erklärungen. Die Menüführung mit grafischen Temperaturanzeigen ist für den Nutzer leicht zu interpretieren. Die App lässt sich auf alle gängigen Smartphones oder Tablets aufspielen und ermöglicht so eine ortsunabhängige Steuerung der Regelgeräte. Die Kommunikation erfolgt über Bluetooth, sodass auch mehrere Regler bedient werden können.

Höhere Flexibilität und  Energieeffizienz

Das neue Mikronadelverschlusssystem von Günther ermöglicht es, die Vorteile des Mikrospritzgießens mit denen der Nadelverschlusstechnik zu verbinden. Der geringe Energieverbrauch sowie der schnelle und einfache Aufbau des Mikrospritzgießwerkzeugs kombiniert mit der hohen Qualität des Nadelverschlusssystems machen die Fertigung durchweg flexibler und gleichzeitig wesentlich energieeffizienter. Alles Argumente, die Herstellern von spritzgegossenen Medical Devices entgegenkommen, die auf Nachhaltigkeit und Energieeinsparungen setzen.

Günther Heisskanaltechnik GmbH  

https://www.guenther-heisskanal.de

Ausgabenartikel KU05-23

Dank niedriger Bauhöhe findet das neue Nadelverschlusssystem auch im beengten Bauraum einer Mikrospritzgießmaschine Platz.

Erweitert die Möglichkeiten des Mikrospritzgießens: Das Nadelverschlusssystem mit niedriger Bauhöhe, zusammen mit dem zum Patent angemeldeten Hubmechanismus und den energiesparenden BlueFlow-Düsen.

 Die Nadelverschlussdüse mit der effizienten BlueFlow-Heiztechnik ermöglicht es, die Temperatur exakt an den Bedarf in den jeweiligen Düsenabschnitten anzupassen.

Hauptartikel Günther

Mikrospritzgießen in der Medizintechnik

Thorsten Schnell ist Leiter Entwicklung, Marco Kwiatkowski ist Leiter Entwicklung Dickschicht bei der Günther Heisskanaltechnik GmbH, Frankenberg.

<a href="http://www.guenther-heisskanal.de" target="_blank">www.guenther-heisskanal.de</a>