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High-end-Spritzguss für die In-vitro-Diagnostik
| Reinhard Bauer
Höchste Präzision im Grenzbereich
Von entscheidender Bedeutung für die Diagnostik lebensbedrohlicher Krankheiten ist die schnelle und präzise Analyse kleinster Gewebeproben. Eine wichtige Präzisionskomponente des Analysesystems ist der Probenträger, der bei Stratec auf Spritzgiessmaschinen von Netstal hergestellt wird.
Es handelt sich dabei um Rechteck-Plättchen im Mikroskop-Format 75 x 25 x 2 mm. Diese und andere Verbrauchsmaterialien ähnlicher Genauigkeitsklasse werden von der Stratec Consumables GmbH in Salzburg/Anif produziert. Um in dieser Produktsparte für die Qualitätsniveaus der zukünftigen Gerätegenerationen gerüstet zu sein, entschied sich Stratec bei der letzten Kapazitätserweiterung für Netstal-Spritzgiessmaschinen.
ELION MED
Produktionszelle auf Basis einer ELION 800 in Reinraumausführung
Engste Fertigungstoleranzen
Im konkreten Fall befinden sich auf einem Probenträger 48 Depositionspunkte für Molekülproben (12 x 4-Matrix), die alle die gleiche Ausgangssituation für den Analyseprozess bieten müssen. Dies ist nur möglich, wenn die Probenträger sowohl beim Analysevorgang, als auch der optionalen Tieftemperatur-Archivierung (-80°C) zu Referenzzwecken, innerhalb enger Toleranzen verzugsfrei eben und formstabil bleiben.
Zur Fertigung verwendet STRATEC das Know-how und die Prozesse von Sony DADC, die diese für die Produktion von optischen Speichermedien, wie CDs, DVDs oder Blu-ray-Discs, entwickelt hat, insbesondere das Präzisions-Spritzgiessen im Reinraum, den Dünnschichtauftrag von Metallen oder das Bedrucken.
Spritzgiessen im Grenzbereich
Womit konnte Netstal konkret punkten? Die Antwort darauf kommt von Stratec Consumables Geschäftsführer Dr. Christoph Mauracher: „Da die Anforderungen unserer Kunden mit jeder neuen Analysegeräte-Generation wachsen, müssen wir auf der Produktionsseite mitziehen und systematisch Verbesserungspotenziale ausloten. Deshalb mussten wir nach einer Spritzgiesstechnik bis an die Grenze des aktuell Machbaren umsehen. Letztendlich landeten nach eingehenden Vergleichen die vollelektrischen Netstal ELION-Spritzgiessmaschinen weit oben auf unserer „Short-list“.
„Die hohe Schuss-zu-Schuss-Konstanz erlaubt eine kontinuierliche Produktion innerhalb engster Toleranzen bei nahezu Null Ausschuss .”Dr. Christoph Mauracher, Geschäftsführer Stratec Consumables
Spezifische Reglerarchitektur gewährleistet höchste Präzision
Denn die notwendige Mass- und Gestaltpräzision stellen höchste Anforderungen an die Dosierung, die Druckregelung und die Druckumschaltung. Um diesem Anspruch zu entsprechen, setzt Netstal bei allen Maschinen generell auf Drucksensoren, die durch eigene Entwicklungsbeiträge optimiert werden und in Kombination mit einer darauf abgestimmten Reglerarchitektur eingesetzt werden. Dieses Technik-Paket wird darüber hinaus nicht standardmässig für alle Maschinen in gleicher Konfiguration eingesetzt, sondern jeweils auf deren Grösse abgestimmt.
Netstal-Regelung
Die von Netstal adaptierten Sensoren in Kombination mit einer spezifisch abgestimmten Regelarchitektur und eine stabile Temperaturführung bieten die Voraussetzungen für eine ultrapräzise Prozessführung.
Beste Schuss-zu-Schuss-Konstanz
Die Netstal-Einspritzregelung erlaubt eine kraftabhängige Druckumschaltung, unabhängig von den Materialeigenschaften und garantiert damit ein sehr stabiles Teilegewicht.
Dies gewährleistet die aktuell höchste Dynamik beim Einspritzen bei gleichzeitig ultrapräziser Prozessführung. Die stabile Getriebeauslegung und eine Plastifizierung mit einer Temperaturstabilität von +/- 0,25 °C garantieren, dass kontinuierlich identische Teile produziert werden, ohne dass zusätzliche Regel-Algorithmen zur Kompensation von Ausseneinflüssen benötigt werden.
Erfolgreiche Zusammenarbeit
Horst Bar (links), der verantwortliche Projektleiter bei der Luger GesmbH, Dipl.-Ing.(FH) Thomas Aschenbrenner (MItte) aus der Netstal-Anwendungstechnik und Stratec-Consumables-Geschäftsführer Dr. Christoph Mauracher (rechts) blicken auf einen erfolgreichen Produktionsanlauf der Netstal-Produktionszellen zurück.
Effizienzziele erreicht
Dr. Mauracher ergänzt: „Die hohe Gesamtanlageneffizienz und Zuverlässigkeit der ELION-Maschinen ermöglichen eine konstant gute Teilequalität bei niedrigsten Stückkosten. Die hohe Schuss-zu-Schuss-Konstanz erlaubt eine kontinuierliche Produktion innerhalb engster Toleranzen bei nahezu null Ausschuss. Daneben ist es auch gut zu wissen, dass die Maschine schneller fahren könnte, als sie es mit dem beschriebenen Produkt muss, denn in den technischen Daten steht eine theoretische Trockenlaufzeit von 1,3 s bei einem Hub von 287 mm. Ebenso schätzen wir die Maschine durch ihre Laufruhe. So gesehen waren die etwas höheren Anschaffungskosten mehr als gerechtfertigt.“
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