Generell sind die Vorgaben in der Medizintechnik streng. Über welche grundsätzlichen Eigenschaften ein Kunststoffmaterial jedoch verfügen muss, um für Medizinprodukte geeignet zu sein, bleibt oft unklar. Das stellt Firmen bei der Auswahl der Materialien vor große Probleme. Im Rahmen eines VDI-Ausschusses haben nun Medizintechnikhersteller, Verarbeiter und Werkstoffproduzenten gemeinsam eine Richtlinie für Kunststoffe in medizinischen Geräten und Hilfsmitteln entwickelt

Kunststoffe kommen zwar in sehr vielen medizinischen Hilfsmitteln und Geräten zum Einsatz, verbindliche Vorgaben, welche Anforderungen sie in der Medizintechnik erfüllen müssen, gibt es bisher allerdings noch nicht

VDI-Richtlinie definiert erstmalig „Medical Grade Plastics“

Kunststoffe

Photonik

Optik

Normen / Standards

Recht allgemein / sonst.

Normen

Dienstleistungen

Seminare, Schulungen, Kongresse

Medizintechnik

Medizinprodukte

Medical Grade Plastics

Das sogenannte Arburg Kunststoff-Freiformen ist zur Herstellung additiv gefertigter Bauteile für die Medizintechnik prädestiniert. Die zugehörigen additiven Fertigungssysteme des Typs Freeformer verarbeiten Kunststoffgranulate, wie sie auch im Spritzgießen eingesetzt werden. Das macht die offenen Systeme sehr wirtschaftlich im Einsatz. Unter anderem lassen sich auch biokompatible, resorbierbare und sterilisierbare sowie FDA-zugelassene Originalmaterialien verarbeiten. Das eröffnet neue Möglichkeiten, auch im Humaneinsatz.

Im AKF-Verfahren lassen sich resorbierbare Originalmaterialien wie z. B. knochenähnliche Platten-Implantate fertigen. Sie werden nach und nach durch körpereigenes Gewebe ersetzt.

Hersteller von Medizinprodukten verarbeiten Originalmaterialien mit dem Freeformer

Anlagen Additive Fertigung / 3D-Druck, Kunststoff

Anlagen für die Additive Fertigung

Biokunststoffe

Kunststoff Werkstoffe

Additive Fertigung

Werkstoffe für additive Verfahren

Andere Werkstoffe

Arburg Kunststoff Freiformen

Verfahren für die additive Fertigung

Freiraumverfahren

Neue Möglichkeiten für  den Humaneinsatz

Seit Juni 2019 haben Daniel Wild und Tobias Wild jun. die Geschäftsleitung der Wild & Küpfer AG inne. Die Hoheit über die Finanzen hat Vater Tobias Wild, einer der beiden Unternehmensgründer, behalten. Was hat die jüngere Generation vor, was treibt sie an? Wir haben nachgefragt.

Das familiengeführte Schweizer Hightech-Unternehmen hat seine Reinraumkapazitäten  mit einem Erweiterungsbau zuletzt verdreifacht

Was Wild & Küpfer nach der Stabübergabe an die zweite Generation plant

Spritzgießen

Kunststoffverarbeitung: Verfahren

Doriat, Clemens, Dr.

Reinraumsysteme / -technik

Montageeinrichtungen

Montagetechnik

Unternehmensstrategie

An akutem Lungenversagen leidende Patienten werden unter anderem mit der extrakorporalen Membranoxygenierung (ECMO) behandelt. Wissenschaftler des Fraunhofer IAP, Potsdam, arbeiten an einer Methode, dieses Verfahren schonender zu gestalten. Dafür setzen sie auf Polymer-Membranen.

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Silikone

Atmen per Membran

Bei der Herstellung von Kunststoffteilen für die Medizin- und Pharmaindustrie werden die Anforderungen an die Reinraumumgebung immer strenger. In diesem Bereich steigt nicht nur die Nachfrage nach vollelektrischen Spritzgießmaschinen. Auch für die Umsetzung von Werkzeugbewegungen wird verstärkt auf elektrische Antriebe gesetzt, die den hohen Anforderungen an die Reinheit und Zuverlässigkeit gerecht werden.

Bild 1. Lösungen für elektrische Werkzeugbewegungen, hier am Beispiel eines 72+72-fach Etagenwerkzeugs für die Verschlusskonus-Produktion

Elektrische Antriebe in Spritzgießwerkzeugen

Elektrische Antriebe

Antriebe

Spritzgießwerkzeuge

Kunststoffverarbeitung: Maschinen und Komponenten

Werkzeuge für die Kunststoffverarbeitung

Mess- / Regel- und Prozessleittechnik

Prozessautomation

Mess-, Steuer- und Regelgeräte

Qualitätssicherung

Qualitätssicherung Kunststoff

Echtzeit-Prozessüberwachung in Reinraumumgebungen

Viele Branchen treibt die Suche nach Materialien für gestiegene Leistungsanforderungen und verbesserte Kosteneffizienz an. Gleichzeitig rücken gesellschaftliche und ökologische Trends in den Vordergrund. Dazu zählen die Reduzierung der CO2-Emissionen und die Unterstützung einer alternden Bevölkerung. Wegen seiner Eigenschaften kommt dafür immer öfter der Hochleistungskunststoff Polyetheretherketon zum Einsatz.

In kryogenen Anwendungen kann PEEK Fluorpolymere ersetzen. Advanced Engineering Valves nutzt ein PEEK von Victrex etwa für Dichtungen in Kugelventilen, die bei der Verflüssigung von Erdgas verwendet werden  © Advanced Engineering Valves

Polyetheretherketon (PEEK): Leistungssteigender Ersatz für Metalle und andere Polymere

Elektronik-Fertigung

Elektronik

Polyetherketon

Thermoplaste

Mikroelektronik

Kunststoff

Bauwesen

Baustoffe

Hochleistungskunststoffe

Effizient auch in rauen Umgebungen

Styrol kann auf verschiedene Arten polymerisiert und mit unterschiedlichen Comonomeren modifiziert werden. Die dadurch entstehenden Kunststoffe unterscheiden sich in ihren Eigenschaften und lassen sich somit gezielt auf bestimmte Anwendungen zuschneiden. Aufgrund ihrer vielfältigen Eigenschaften sind sie für viele Branchen geeignet. Besonders in der Automobilindustrie, der Medizintechnik und der Verpackungsbranche sind Styrolkunststoffe gefragt.

Im Exterieur von Fahrzeugen kommen häufig Styrol-Copolymere zum Einsatz. Der chinesische Hersteller Lixiang verwendet etwa ein ASA für den Kühlergrill seiner Elektrofahrzeuge 

Styrol-Copolymerisate: Durch ansprechende Optik und mögliche Transparenz punkten

Verpackungsmaterial

Logistik

Automotive

Polystyrol

Technische Kunststoffe

Styrol-Copolymerisate

Vielfältig in Form und Anwendung

Leichtbau, Funktionalität und Design prägen die Materialentwicklung in den Einsatzgebieten von Polycarbonat-Compounds, -Composites und -Folien. Große Chancen bestehen in der Mobilität der Zukunft, im Strukturleichtbau mit endlosfaserverstärkten Composites, in der 5G-Technologie und der Medizintechnik.

Bei Elektrofahrzeugen entfällt die ursprüngliche Funktion des Kühlergrills, die Luftzufuhr zum Motor. Er kann deshalb vollständig als Designelement genutzt werden, etwa durch die Integration von leuchtenden Logos und Fade-out-Effekten

Polycarbonat (PC): Aufregende Designs durch hohe Oberflächenqualität und neue Verfahren

Recycling

Umweltmanagement

Kunststoff-Recycling

Kunststoff-Aufbereitung

Polycarbonat

Werkstoff für viele Trends

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

Mikrospritzgießen

Mehrkomponenten-Spritzgießen

Spritzgießmaschinen, allgemein

Spritzgießmaschinen

Montage-Spritzgießen

Arburg Summit: Medical 2020

Nach 2018 investiert Gerresheimer erneut in die Erweiterung der Small Batch Production in Wackersdorf.

Freuen sich über die Standorterweiterung der Gerresheimer Regensburg GmbH in Wackersdorf: Holger Heining (links, Head of Small Batch Production) und Michael Wiglenda (Global Senior Director Technical Competence Center & Moldmaking)

Kunststoffverarbeitung

Lohnfertigung

Gerresheimer erweitert Produktion in Wackersdorf

Gehäuse schützen nicht nur das Innenleben medizinischer Geräte, sondern auch die Patienten beispielsweise vor Stromschlägen. Sehr wichtig ist diese Funktion bei den zunehmend verbreiteten medizinischen Wearables, die oft im ständigen Kontakt mit dem Patienten sind.

Gehäuse spielen eine wichtige Rolle bei medizinischen Wearables. Sie schützen deren Innenleben, gleichzeitig aber auch die Nutzer der Geräte

Materialien für die Gehäuse medizinischer Wearables

Gehäuse aus Kunststoff

Elektromechanik

Kühlkörper

Schutz und attraktives Design

Die italienische RadiciGroup investiert 15 Mio. EUR in eine neue Anlage zur Herstellung von Meltblown-Vliesstoffen. Die strategische Entscheidung des Konzerns soll die italienische Lieferkette für das Grundmaterial für Schutzmasken autonomer gestalten.

Kunststoffverarbeitung allgemein

Gewebe, technisch

Halbzeuge und Zwischenprodukte

Kunststoff-Halbzeuge

Unternehmen

kunststoffe.de

Investition in Vliesstoffproduktion

Thermoplastische Kunststoffgemische mit integrierter EMI-Abschirmung stellen nicht nur die EMV sicher, sondern erhöhen auch die Designfreiheit und reduzieren Nachbearbeitungsschritte.

REM-Analysen zur Darstellung schlecht (oben) und gut (unten) verteilter leitfähiger Fasern in Spritzgussteilen aus Polycarbonat. Durch entsprechende Verarbeitungsparameter und Spritzgießmaschinen kann die Verteilung optimiert werden 

Spezielle Compounds stellen die EMV drahtloser Geräte sicher

Compound

Gut geschützt gegen EMI

In der Medizintechnik müssen häufig Prototypen aus Original-Kunststoffmaterial im Reinraum abgemustert werden. Die dazu nötigen Kleinserien lassen sich günstig und schnell mit Stammformen herstellen, in die additiv gefertigte Formeinsätze eingebracht werden.

Dr. Thomas Jakob, verantwortlich für Riegler (links), und Björn Winterfeld, Leiter der Konstruktion, mit einem der ersten additiv gefertigten Formeinsätze

Additiv gefertigte Formeinsätze für Medizintechnik-Anwendungen

Klotz, Karlhorst, Dr.

Werkzeug- und Formenbau

Werkzeug-, Formen- und Modellbau

Prototypenwerkzeuge

Rapid Prototyping

Echter Stoff schnell in Form

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

Heißkanalsysteme

Komponenten für die Kunststoffverarbeitung

Wartung bei (fast) laufender Fertigung

Produktionsstraße live auf der MedtecLIVE

Wie wird eigentlich ein Medizinprodukt hergestellt? Sechs Unternehmen zeigen auf der vom VDMA fachlich begleiteten Sonderfläche einen kompletten Produktionsablauf.

„Die Produktionsstraße macht die Vernetzung innerhalb der Produktion und die Bedeutung jedes einzelnen Schrittes in der gesamten Wertschöpfungskette deutlich“, erklärt Christopher Boss, Executive Director der MedtecLIVE. Was genau gefertigt wird, verraten die Macher noch nicht. Das können die Besucher in stündlichen Führungen während der Laufzeit der MedizintechnikFachmesse erfahren. Ein Blick auf die sich engagierenden Unternehmen verrät allerdings schon jetzt einige Details.

Das Unternehmen Forécreu stellt das metallische Basismaterial für die Produktionsstraße bereit, das als Grundlage für die Herstellung eingesetzt wird. Konkret geht es um ein kanüliertes Stabmaterial in Edelstahl. Daraus wird auf dem Cincom-Langdrehautomaten L320–2M12B5 von Citizen Machinery Europe – der auch komplexe Teile produzieren kann – ein Werkstück hergestellt. Wie es dann weitergeht, zeigt das Unternehmen Gindele, das eine Spritzgießform entwickelt hat, die auf einer Arburg-Maschine das metallische Einlegeteil mit einem medizinischen Kunststoff umspritzt. Eine manuelle Ultraschallreinigungs- und Passivieranlage mit einer Endspülkaskade und Warmlufttrockner von KKS Ultraschall kommt anschließend für die Vorreinigung zum Einsatz.

Damit das „Medizinprodukt“ nachverfolgbar ist, zeigt Foba Laser Marking + Engraving auf der Produktionsstraße die prozesssichere UDI-Lasermarkierung mit Hilfe des Kamerasystems Mosaic, das ein Markieren ohne Aufnahme ermöglicht. Die Endreinigung des Bauteils erledigt dann wieder die Anlage von KKS Ultraschall, die speziell für das Reinigen und Passivieren von lasermarkierten Teilen ausgelegt ist. Zum Schluss wird das Bauteil von Medipack in einem vorgefertigten Blister verpackt und versiegelt.

Produziert wird an allen drei Messetagen, zu jeder vollen Stunde wird zusätzlich eine Führung durch die Produktionsstraße angeboten. Die Messe findet vom 23. bis 25. Mai 2023 in Nürnberg statt. www.medteclive.com

Wie aus Rohmaterial ein Medizinprodukt wird zeigt die MedtecLIVE with T4M vom 23. bis 25. Mai 2023 in Nürnberg.