Unter neuem Namen und dem Dach der indischen Vasantha-Gruppe blüht der vormalige KTW-Werkzeugbau in Waidhofen auf.

Im VTW-Technikum werden bis dato die Werkzeuge abgemustert. Zukünftig soll es auch Kundenanlagen für Anfahrserien aufnehmen.

Werkzeugbauer VTW und die großen Pläne der Vasantha-Gruppe

Automatisierungszellen

Automatisierungstechnik

Spritzgießen

Kunststoffverarbeitung: Verfahren

Doriat, Clemens, Dr.

Spritzgießwerkzeuge

Kunststoffverarbeitung: Maschinen und Komponenten

Werkzeuge für die Kunststoffverarbeitung

Werkzeug- und Formenbau

Dienstleistungen

Werkzeug-, Formen- und Modellbau

Fertigungsautomation

Medizintechnik

Wie Phönix aus der Asche

Günther Heisskanaltechnik legte seine Aufmerksamkeit bei der Entwicklung der Mehrfachdüse Oktaflow zur seitlichen Anspritzung auf eine praxisgerechte Möglichkeit, mit einem einteiligen Formeinsatz zu arbeiten.

Pipettier-Prozesse sind im Labor allgegenwärtig, ob bei der Probenpräparation, beim Erstellen von Verdünnungsreihen oder beim Hinzufügen von Reagenzien. Hier ist höchste maßliche Präzision gefragt.

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Heißkanalsystem mit Mehrfachdüsen zur seitlichen Anspritzung

Heißkanalsysteme

Komponenten für die Kunststoffverarbeitung

Medizinprodukte

Acht mal acht Pipetten auf einen Schuss

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

Normalien und Heißkanaltechnik

Sprint zum Testkit

Pharmazeutische Bördelkappen bestehen in der Regel aus einer Aluminiumdünnblech- und einer Kunststoffkomponente. Durch einen kombinierten Tiefzieh- und Hinterspritzprozess mit vorgeschalteter Inline-Laserbearbeitung des Aluminiumdünnblechs kann die Prozesskette deutlich verkürzt werden.

Die Bördelkappe für Injektionsfläschchen wird in einem zweistufigen Prozess gefertigt.

Kombinierter Tiefzieh- und Hinterspritzprozess mit mikroformschlüssigem Verbund

Hybridtechnik

Aluminiumlegierungen

Metall Werkstoffe

NE-Metalle

Laserbearbeitungen

Oberflächentechnik

Tiefziehen

Verfahren für die spanlose Fertigung

Spritzgieß-Sonderverfahren

Simulation Stanzen / Umformen

Software

Simulation

Laserstrukturieren

Hybrid-Spritzgießen (Metall / Kunststoff)

 Prozesskette zur Herstellung hybrider Medizinprodukte

Bei der Entwicklung einer Infusionspumpe zur Marktreife wurde insbesondere die Frage gelöst, wie eine temperaturvernetzende LSR-Type einen Standardthermoplast überspritzen könnte.

In der Infusionspumpe „MeKoBrane“, die im Rahmen des Projekts entwickelt wurde, verbinden sich eine Hart- und eine Weichkomponente. 

Verbundbauteile mithilfe variothermer Temperiertechnik und UV-Aktivierung realisieren

Kautschuk / Elastomere

Kunststoff Werkstoffe

Multifunktionale Medizinprodukte aus LSR und ABS

Das Projektziel war klar: Eine hoch automatisierte Anlage muss mehrere dezentral arbeitende bedienergeführte Maschinen ersetzen, um Gehäuse für einen Unterdrucksensor mit drei eingelegten Pins fehlerfrei und schneller als bisher in Großserie herstellen zu können. Als Partner auf dem Weg zu mehr Produktionseffizienz hat der Kunststoffverarbeiter Goerlich den Maschinenhersteller Arburg erkoren

Alle vorgeschalteten Prozessschritte sind auf engstem Raum integriert: Nach dem Ausstanzen der Pins (rechts) stellt ein Scara-Roboter diese auf einer Ladeplatte lagerichtig bereit (links), damit das Robot-System Multilift V 24 Pins übernehmen und ins Werkzeug einlegen kann

Turnkey-Anlage ersetzt bei Goerlich zwei Maschinen mit vertikaler Schließeinheit

Linearroboter für die Kunststoffverarbeitung

Handling, Handhabungstechnik

Ein-Maschinen-Strategie mit  Automationsplus

Acht Unternehmen wurden am ersten Tag der K-Messe mit dem TecPart-Innovationspreis 2022 ausgezeichnet, eines davon doppelt und ein weiteres sogar dreifach.

Auf der K 2022 verleiht der GKV/TecPart elf Mal seinen Innovationspreis

Schaumspritzgießen

Mehrkomponenten-Spritzgießen

Automatisierungskomponenten

Warmformen / Thermoformen

Spritzgießsimulation

Elastomer-Spritzgießen

Montagelinien

Montagetechnik

Montage

Montage-Spritzgießen

Ultraschallschweißen

Verbindungstechnik Verfahren

Thermisches Fügeverfahren

Dreidimensionale Puzzles

Spritzgießzelle vereint hohe Artikelvarianz mit automatisiertem Produktwechsel

Mit dem neuen Maschinen-Werkzeugkonzept lassen sich 159 Produktvarianten fertigen.

Flexibles Produktionskonzept vereint hohe Artikelvarianz mit Automatisierung

Inserttechnik

Multiaxialroboter für die Kunststoffverarbeitung

Eine Anlage, 159 Varianten

Die Priamus-Kaskadensteuerung von Familienwerkzeugen verkürzt die Einrichtzeit und verbessert die Prozessqualität.

Priamus-Regeltechnik ermöglicht die automatische Kaskadeneinstellung und vereinfacht die Einrichtung. 

Priamus-Regelsysteme übernehmen komplexe Aufgaben des Maschineneinrichters

Werkzeuginnendrucksensoren

Messtechnik

Sensoren / Messwertaufnehmer

Steuern, Regeln

Werkzeugtemperatursensoren

Die Familie läuft synchron

Eine keramische CeraShibo-Beschichtung kann gegenüber konventionellen Werkzeugeinsätzen die Oberflächenqualität geschäumter Formteile deutlich verbessern.

Durch den Einsatz der Beschichtung auf dem Aluminiumwerkzeug lassen sich Oberflächendefekte deutlich reduzieren.

Isolierende Werkzeugbeschichtungen – eine Alternative zur variothermen Temperierung?

Keramik

Andere Werkstoffe

Beschichtungen

Chemisches Bearbeiten (Auftragen)

Schöne Oberflächen  beim Schaumspritzgießen

In den Werkzeugkern montierte Einsätze ermöglichen auf einfache Weise eine konturnahe Hotspot-Kühlung. Dieser Ansatz ist erheblich kostengünstiger als additiv gefertigte Kerne.

Kühlkanäle, die konturnah bis in den Hotspot führen, sind mit einfachen spanenden Methoden nicht herstellbar. Mit einem montierten Kühlelement (Mitte) ist es aber möglich.

Einfacher Konstruktionsansatz ermöglicht enorme Kostensenkung in der Werkzeugfertigung

Energie- und Kostenmanagement

Energieeffizienz

Temperiertechnik

Konturnahe Kühlung

Konturnah kühlen für wenig Geld

Ein am IKFF entwickeltes Werkzeug zur Untersuchung adhäsionsbedingter Entformungskräfte macht durch reproduzierbare Messungen den Einfluss von Prozessparametern und Beschichtungen im Spritzgießwerkzeug sichtbar.

Spritzgießwerkzeug zur Messung von adhäsionsbedingten Entformungskräften in Zugrichtung.

Bestimmung der adhäsionsbedingten Entformungskraft beim Spritzgießen

Zug-und Druckfestigkeitsprüfgeräte

Werkstoffprüfung

Druck- / Kraftsensoren

Werkzeugbeschichten

Dienstleistungen in der Metallbearbeitung

Die Entformung besser verstehen

Am 19. September 2023 hat SimpaTec einen „Molding Innovation Day“ in Böblingen veranstaltet – mit einer bemerkenswerten Bandbreite an Themen aus der Spritzgießpraxis. Für einen lebhaften Besuch der begleitenden Fachausstellung sorgte der Veranstalter mit einem Kartentrick.

Der Ort des Geschehens: die Kongresshalle in Böblingen.

Wissensmanagement

Wirtschaft

Strategie und Organisation

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

Digitale Transformation

Innovationen und neue Technologie

Fluidinjektionstechnik

Zukunftsorientierte Spritzgießtechnologien

Die Zahoransky Automation & Molds GmbH ist mit der Schweizer Kebo AG eine Partnerschaft eingegangen. Das Ergebnis der Zusammenarbeit ist ein neues Werkzeugkonzept zur Herstellung von Pipettenspitzen, das als Besonderheit gleich mit einem doppelten Schnellwechselsystem aufwartet.

Kommt es in der Fertigung zum Bruch eines Kerns, lässt sich dieser schnell austauschen

Doppeltes Schnellwechselsystem beschleunigt die Produktion

Durch den Einsatz des neuen Multikupplungssystems Z8094 konnte der Odenwälder Systemlieferant für Medizintechnik Wirthwein Medical die Rüstzeiten für die Produktion von Küvetten halbieren. Auch andere Vorteile gehen damit einher.

Mit plan abdichtenden Stirnflächen erlaubt das Multikupplungssystem eine sichere und einfache Verriegelung und verhindert das Austreten von Temperiermedien. 

Wirthwein Medical setzt auf das neue Multikupplungssystem von Hasco

Werkzeugwechselzeiten halbiert

Kunststoff statt Glas: Für mehr Freiheit im Design und Sicherheit im Umgang

Pharmazeutische Primärverpackungen ohne Bruchgefahr

Der Umgang und die Verabreichung von Medikamenten sollten sowohl für das behandelnde Fachpersonal wie auch im Rahmen der Selbstmedikation stets so einfach und sicher wie möglich sein. Bereits fertig verpackte Spritzen und Tuben eignen sich dafür ideal, da sie bereits in der Fertigung richtig dosiert werden können. Bei der Verwendung von COC-basierten Materialien ist nicht nur eine größere Vielfalt an spezifischen Behältern möglich, auch der Fertigungsprozess zeichnet sich durch eine hohe Maschinen- und Prozessfähigkeit aus.

Zahoransky liefert Anlagen und Spritzgießwerkzeuge für die Herstellung von bruchsicheren Primärverpackungen für Medikamente. Drei Anwendungsbeispiele.

Soll der Wirkstoff in einem Glasgefäß oder einem COC/COP-Kunststoffbehälter (Cyclo-Olefin-Copolymer) gelagert werden? Bereits zu einem sehr frühen Zeitpunkt in der Entwicklung wird im Rahmen der Arzneimittelcharakterisierung eines neuen, parenteral (also durch Injektion oder Infusion) zu verabreichenden Impfstoffs oder Medikaments diese Frage entschieden. Dieser Punkt ist wichtig, weil der abgefüllte Inhalt auf das jeweils verwendete Material reagieren kann. Vorfüllbare Spritzen, sogenannte Pre-Filled Syringes, aus COC/COP weisen in diesem Zusammenhang eine pH-neutrale Oberfläche auf, was insbesondere bei hochempfindlichen Medikamenten die Haltbarkeit verlängert. Weitere Faktoren bei der Entscheidungsfindung sind die bei Glas höhere Sauerstoffdichtigkeit und der niedrige Schwermetallanteil bei Kunststoff.

Das größte Manko von Glasbehältern ist deren hohe Bruchgefahr – und das bereits beim Einbringen in die Abfüllanlage, während des Befüllens oder in nachfolgenden Verpackungsprozessen. In Fällen wie diesen muss die gesamte Abfüllanlage gereinigt werden, damit sichergestellt ist, dass keine Glaspartikel unkontrolliert in ein Gefäß gelangen können. Damit einher gehen Ausfallzeiten und Produktionsverzögerungen. Ganz generell erfordern Glasbehälter mehr Sorgsamkeit beim Transport, bei der Lagerung und im Umgang. Bei Kunststoff ist die Bruchgefahr gering, was insbesondere bei der Selbstmedikation – beispielsweise bei Diabetes-Patienten – einen nicht zu unterschätzenden Vorteil darstellt. Darüber hinaus kann bereits das Design einer aus Kunststoff hergestellten pharmazeutischen Primärverpackung die sichere Verabreichung unterstützen.

Anwendungsbeispiel 1: Primärverpackung für Rotavirus-Impfstoff

Die Anforderungen zur Herstellung einer pharmazeutischen Primärverpackung für einen Monokomponentenimpfstoff waren im Vorfeld durchaus komplex. Denn das für Kinder ab einem Alter von sechs Wochen zur oralen Verabreichung vorgesehene Medikament sollte sich auch im Rahmen der Selbstmedikation möglichst einfach handhaben lassen. Dazu wurde bewusst die Form einer Tuben-Applikation – ähnlich einer Zahnpastatube – gewählt. Aufgrund des vertrauten Designs sollte die Gefahr einer falschen Verabreichung mittels Injektion bereits im Vorfeld so weit wie möglich ausgeschlossen werden.

Auf der eigentlichen Tube mit dem Medikament sitzt – geschützt durch eine Membrane als Originalitätsverschluss – eine Kappe mit einem Dorn (Spike). Damit kann die Membrane durchstochen und der Inhalt anschließend unmittelbar oral verabreicht werden. Sowohl der Tubenkörper mit Membrane (Bild 1) wie auch die Kappe mit Dorn sollten im Spritzgießverfahren separat hergestellt, fest miteinander montiert und noch vor der Befüllung auf Integrität und Dichtheit geprüft werden. Dabei kam es vor allem auf eine hochpräzise Fertigung jeder einzelnen Tube an, weil das Fassungsvermögen nicht unter- oder überschritten werden durfte und auch keine Toleranzen beim Verschlusssystem erlaubt waren.

Herausforderndes Produktdesign mit hoher Präzision

Zahoransky stellte dem Kunden eine Produktionsanlage mit durchgängigen „No Human Touch“-Prozessen zur Verfügung. In dieser werden zunächst die Kappen in einem separaten Spritzgießwerkzeug hergestellt, als Schüttgut ausgegeben und auf ein Werkzeugträgersystem gesteckt. Dieses wird anschließend direkt vor der Spritzgießmaschine positioniert, aus der die fertigen Tuben kommen. Nachdem beide Teile zusammengesteckt wurden, erfolgen im nächsten Schritt Prüfungen auf Dichtheit und korrekten Sitz.

Erst wenn alle Parameter bei jeder einzelnen Tube innerhalb der Vorgaben liegen, wird das Medikament eingefüllt. Weitere Schritte sind dann nicht mehr erforderlich. Die nun anwendungsfertigen Tuben werden anschließend direkt in Kartons verpackt und für die weitere Verarbeitung vorbereitet. Der große Vorteil: Während der Herstellung können an keiner Stelle Verunreinigungen auftreten, da sämtliche Prozesse ohne menschlichen Kontakt ablaufen.

Anwendungsbeispiel 2:  Mehr-K-Medikamentencontainer

Auch bei einem Medikamentencontainer für einen flüssigen Impfstoff ließ sich dank der ausgeklügelten Spritzgießwerkzeuge und Fertigungsanlagen von Zahoransky anstelle von Glas Kunststoff verwenden. Die Besonderheit dabei: In diesem speziellen Anwendungsfall konnte auf das Sterilisieren komplett verzichtet werden, da das Produkt (Vial) nach der Herstellung via Spritzstreckblasen direkt in die aseptische Abfüllung läuft – ein Novum in diesem Bereich.

Zur aseptischen Herstellung dieses speziellen Produkts arbeiten das Spritzstreckblaswerkzeug und die Montageeinheit gemeinsam in einer Reinraumzelle der Klasse 6. Dadurch kann das Vial direkt aus der Spritzgießkammer entnommen sowie zusammen mit einem TPE-Stopfen als Septum vormontiert und damit verschlossen werden, ohne dass das sterile Umfeld verlassen wird. Damit ist gewährleistet, dass es über diese Prozessschritte hinweg zu keiner Verunreinigung kommt.

Im nächsten Schritt wird das vormontierte Behältnis aus der Anlage ausgeschleust. In der Montageanlage wird anschließend ein weißer Ring aufgesetzt, der in einem späteren Prozessschritt als Widerhalt für eine Bördelkappe aus Aluminium fungiert. Anschließend erfolgt die Ausgabe in eine Transporteinheit, die das Behältnis zur Abfüllanlage bringt. Dort wird das Medikament über das Septum mit einer Nadel eingespritzt. Im finalen Prozessschritt wird in einer separaten Maschine ein roter Verschlussring montiert (Bild 2).

Das nun fertige Produkt wird direkt der Verpackungsmaschine zugeführt. Die Vorteile dieser Lösung bestehen vor allem darin, dass die Fertigung der Hauptbestandteile durchgängig aseptisch erfolgt. Damit entfallen zudem die ansonsten bei Glas notwendigen Arbeitsgänge rund um das Waschen, Trocknen, Prüfen und Sterilisieren, was zu erheblichen Kosteneinsparungen führt.

Anwendungsbeispiel 3: Schnellwechselsystem für Pipettenspitzen

Mit Beginn der Corona-Pandemie ist die Nachfrage nach Laborverbrauchsartikeln wie Pipettenspitzen und entsprechenden Spritzgießwerkzeugen (Titelbild) sprunghaft angestiegen. Zur effizienten und präzisen Herstellung dieser Produkte stellt Zahoransky Spritzgießwerkzeuge in verschiedensten Ausführungen – derzeit 16-, 32- und 64-fach – zur Verfügung.

Diese zeichnen sich vor allem durch ihre hohe Wartungsfreundlichkeit aus. Denn zur unmittelbaren Wiederaufnahme der Produktion beim Austausch von Formkernen und Verschleißbuchsen wird hier ein doppeltes Schnellwechselsystem eingesetzt. Damit können sowohl die 8 x 8-Module auf der Düsenseite (Bild 3) wie auch die Kerne auf der Auswerferseite (Bild 4) mit wenigen Handgriffen gewechselt werden. Das sorgt für durchgängig hohe Output-Leistungen.

Zahoransky konnte die kurzfristige Anfrage eines großen amerikanischen Herstellers nicht nur in Hinsicht auf die technischen Anforderungen voll erfüllen, sondern auch bei der – im Vergleich zu Mitbewerbern – deutlich kürzeren Lieferzeit im Wochenbereich. In den Fertigungshallen des Kunden werden im Jahr über 10 Milliarden Pipettenspitzen produziert.

Zahoransky Automation & Molds GmbH 

https://www.zahoransky-group.com

Ausgabenartikel KU05-23

Das doppelte Schnellwechselsystem für Pipettenspitzen ermöglicht ein schnelles Wiederanfahren der Produktion nach kurzen Wartungsunterbrechungen.

Bild 1. Die Form einer Tuben-Applikation verringert die Gefahr einer falschen Verabreichung.

Bild 2. Der Medikamentencontainer in Mehrkomponenten-Bauweise durchläuft ohne Sterilisieren durchgängig eine aseptische Fertigung.

Bild 3. Über das Kabel kann die Heizung abgetrennt und jeder Block inklusive Heizelement mit wenigen Handgriffen einzeln entfernt werden.

Bild 4. Kommt es in der Fertigung zum Bruch eines Kerns, lässt sich dieser schnell austauschen. 

Hauptartikel

Drei Beispiele für Anlagen zur Herstellung von bruchsicheren Primärverpackungen für Medikamente

Berthold Schopferer ist Head of Project Engineering bei der Zahoransky Automation & Molds GmbH, Freiburg; <a href="mailto:berthold.schopferer@zahoransky.com">berthold.schopferer@zahoransky.com</a>

Auf einer neuen Microsite stellt Zahoransky aktuelle Technologien und Use Cases rund um die Herstellung und Anwendung pharmazeutischer Primärverpackungen aus Kunststoff statt Glas vor. Die Prima Z syringe ist beispielsweise die erste Produktionslinie mit 16-fach-Werkzeug im Markt zur Herstellung von Spritzen mit umspritzten Kanülen („staked needle syringes“). Im Vergleich zu Glasspritzen müssen diese vor der Abfüllung nicht gewaschen, getrocknet und sterilisiert werden. Auf der Liva Z werden Wirkstoff-Verabreichungssysteme (Drug Delivery Systems) wie Mikropumpen, Pen-Injektoren und Inhalatoren gefertigt, die eine sichere und zuverlässige Abgabe der Inhalte ermöglichen. Mit den Vitro-Z-Modellen kann die weltweit hohe Nachfrage nach In-vitro Diagnostika (IVD) – wie Dialysatoren, Pipettenspitzen, Küvetten, Laborverbrauchsartikeln und Blutentnahmeröhrchen – bedient werden. Ein Alleinstellungsmerkmal stellt hier das von Zahoransky entwickelte und patentierte Trocknungsverfahren der semipermeablen (halbdurchlässigen) Membranfilter dar.

<a href="http://www.zahoransky.com/de/medizintechnik.html" target="_blank">www.zahoransky.com/de/medizintechnik.html</a>