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Verarbeitung von Thermoplasten - Spritzgießen

Spritzgießen im Reinraum

Auszug aus

Reinraumtechnik in der Spritzgießverarbeitung

Herausgeber: Erwin Bürkle, Peter Karlinger, Hans Wobbe
10/2013, 336 Seiten, € 79,99
ISBN: 978-3-446-43540-7
S. 81 ff.

In der Medizintechnik, der Pharma- sowie der Chipindustrie gehört das Arbeiten unter kontrollierten Umgebungsbedingungen bereits seit vielen Jahren zum Stand der Technik. In der Kunststoffverarbeitung ist das Thema „Reinraumtechnik“ hingegen erst seit Mitte der 90er Jahre richtig in den Fokus gerückt. Die anfänglichen Zweifel an der Sinnhaftigkeit einer Spritzgießproduktion im Reinraum wichen schnell einem wachsenden Interesse. Dies aus unterschiedlichen Gründen: Neben Produkten für die Medizintechnik werden zunehmend auch technische Produkte in partikelarmer Umgebung hergestellt.

Die Produktspezifikationen kommen aus den Bereichen Pharmazie, Medizin, Kosmetik, dem Automobilbau sowie der Optik und Optoelektronik, der Kommunikationstechnik und dem Lebensmittelsektor. Die Umsetzung verlangt neue Denkweisen, Technologien und Abläufe. In Zukunft werden in der Kunststoffverarbeitung die Fragen:

  • Wie schützt man einen Arbeitsplatz vor Kontamination durch die Umgebung?
  • Wie schützt man ihn vor luftgetragenen Partikeln, vor Mikrokontamination?

mehr und mehr an Bedeutung gewinnen.

Vollelektrische Spritzgießmaschine in Reinraumausführung (Bild: Engel)

Reinheitsanforderungen

Die gespritzten Artikel müssen im Fertigungsprozess von luftgetragenen Verunreinigungen wie Viren und Bakterien, Staub und Pollenkörnern, Abriebpartikeln und Ölnebel oder auch kleinsten Schmierfetttropfen geschützt werden. Dazu müssen die in der Produktion entstehenden Emissionen begrenzt und vom Spritzgussartikel fern gehalten werden. Dies wird durch entsprechende Lüftungs- und Klimatechnik bzw. Luftführung erreicht.

Die dazu die Grundlage bildenden zentralen Regelwerke sind die EN ISO 14644 und weitere EN ISO, VDI-, VDA–Normen sowie EU-Richtlinien. Zusätzliche Vorgaben und Richtlinien kommen hierzu insbesondere aus den USA mit der GMP (Good Manufacturing Practice) und weiteren Forderungen der FDA (Federal Drug Administration).

Dokumentationsanforderungen

Um den umfassenden Dokumentationsanforderungen aus den Richtlinien und Normen gerecht zu werden, ist es empfehlenswert, bei Maschinen- und Anlageninvestitionen nur mit denjenigen Maschinenlieferanten zusammenzuarbeiten, die bereits seriöse Grundlagen zur Qualifizierung und Validierung geschaffen haben. Dabei ist zu beachten, dass die erforderlichen Dokumente weit über die für den normalen Maschinenbau üblichen technischen Dokumente hinausgehen. Dies gilt nicht allein für die reinraumtechnischen Modifikationen der Maschinen, sondern beinhaltet die komplette Konstruktion der Anlage: Im Detail geht es um die Maschinenkonfiguration, Funktionsbeschreibungen, Reinigungshinweise sowie die üblichen Inhalte einer Betriebsanleitung inklusive Wartungsintervallen und Ersatzteillisten. Wichtig ist auch der Nachweis der Maschinenfähigkeit, bei der die Einhaltung von Grenzwerten und Toleranzen detailliert geprüft und dokumentiert sind. Dabei ist es vorteilhaft, eine regelmäßige Revalidierung durch den Maschinenhersteller durchführen zu lassen.

Kontaminationsfaktoren

Als Kontaminationsfaktoren kommen Konstruktionswerkstoffe, Verschleißpartikel aufgrund von Maschinenbewegungen, luftströmungsungünstige Anlagenkonstruktionen und Effekte aufgrund statischer Aufladung im Produktionsprozess infrage. Zusätzlich sind Verunreinigungen durch Hilfs- und Betriebsstoffe unter Kontrolle zu halten sowie insbesondere der Düsenbereich der Spritzgießmaschine mit seinen verdampfenden Emissionen der heißen Polymerschmelze zu betrachten. Insbesondere zu den genannten Kontaminationsfaktoren durch die Hilfs- und Betriebsstoffe sowie der verdampfenden Polymerschmelze gibt es zahlreiche Ingenieurslösungen.

Auszug aus

Reinraumtechnik in der Spritzgießverarbeitung

Herausgeber: Erwin Bürkle, Peter Karlinger, Hans Wobbe
10/2013, 336 Seiten, € 79,99
ISBN: 978-3-446-43540-7
S. 81 ff.
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