Trendgineering
Mikrospritzgießen vom Feinsten mit LSR
| Petra Rehmet
PX 25 CleanForm im Reinraum
Flexibel, temperaturbeständig und sogar bakteriell resistent– der Werkstoff Silikon bietet ein großes Potenzial auch für die Medizintechnik und Life-Science-Anwendungen. Auf der K produzierte eine PX 25 CleanForm Micro-Membranen aus LSR unter Reinraumbedingungen. Cordula Wieland, Produkt und Technologiemanager, erklärt die Besonderheiten dieser filigranen Produktion.
ahead:
Winzig kleine Membranen aus Flüssigsilikon und noch dazu für die Medizinindustrie. Das schraubt die Anforderungen an eine Fertigungszelle weit nach oben, oder?
Cordula Wieland:
Es sind Herausforderungen, wie sie unsere Kunden täglich gestellt bekommen. Wir wollen sie dabei natürlich bestmöglich unterstützen und haben dieses Projekt für unsere kleinste elektrische Maschine PX25 entsprechend konzipiert.
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Mikrospritzgießen mit integrierter Automation unter Reinraumbedingung: Was war das Schwierigste?
Cordula Wieland:
Die Reinraumbedingungen lassen sich relativ leicht schaffen, weil das Maschinendesign der PX bereits auf saubere Fertigung ausgelegt ist. Man braucht nur ein paar zusätzliche Ausstattungsoptionen wie etwa FlowBoxen – der modulare Baukasten der PX-Baureihe bietet da die nötige Flexibilität. Hier bieten wir mit unseren Partnern alles an, um einen echten Reinraum der Klasse7 zu schaffen.
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Und wie "tricky“ ist das Bauteil?
Cordula Wieland:
Das Gewicht liegt bei nur 0,0375 g, wir haben also auch bei acht Kavitäten ein sehr geringes Schussgewicht. Wir mussten nur eine neue Schnecke mit 12 mm entwickeln, die Plastifizierung (SP55) blieb gleich. Mit dieser Adaption sorgen wir auf der einen Seite für eine hohe Flexibilität der Anlage zum Betreiben mit höheren Schussgewichten mit Standardschnecken und auf der anderen für die hier bei diesem Bauteil perfekte Homogenisierung der LSR-Komponenten bei kleinsten Volumina. Aber neben der Schnecke ist auch eine filigrane Rückstromsperre nötig, die präzise schließt und robust ist. Aus diesem Grund haben wir bei unserer neuen Rückstromsperre die Grenzen der jeweiligen Fertigungstoleranzen ausgereizt, um eine maximale Präzision zu gewährleisten.
ahead:
Erfordern solch filigrane Bauteile ein besonders Handling?
Cordula Wieland:
Ja, ganz klar, die Automation ist etwas für Spezialisten. Die Kleinstteile sind schwer zu greifen. In der Regel arbeiten andere Konzepte mit Ausbürstlösungen. Damit gelingt aber keine Vereinzelung und kontrollierte Führung des Bauteiles. Zusätzlich sollte das Entnahmegerät gleichzeitig eine Funktion enthalten, um die Artikel parallel mit acht sehr kleinen Messern punktgenau zu schlitzen. Glücklicherweise ist unsere Automation derartige Herausforderungen gewohnt und konnte diese Aufgaben lösen.
Im Interview mit ahead:
Cordula Wieland
ahead:
Bei 0,375 g Teilegewicht ist wenig Raum für Abweichungen, oder?
Cordula Wieland:
Hier hilft uns die Maschinenfunktion APC plus. Gerade bei Silikonen muss man mit deutlichen Chargenschwankungen rechnen, die dann wiederum Auslöser für Über- oder Unterfüllung sein können. APC plus passt von Schuss zu Schuss den Umschaltpunkt an und bewirkt so, dass das Gewicht extrem konstant bleibt. Auch bei Produktionsunterbrechungen geht das Anfahren damit sehr leicht. Weiterer Vorteil: Eine saubere Entnahme per Automation ist ab dem ersten Schuss gegeben, was gerade bei solch winzig kleinen Bauteilen in der Regel nur schwer möglich ist.
ahead:
In der Medizintechnik ist die Rückverfolgbarkeit das A und O. Wie können Sie diese sicherstellen?
Cordula Wieland:
Wir haben mit dem Geschäftsbereich Digital Service Solutions die Fachleute dafür im eigenen Haus. Beispielsweise kann unser Datenanalysetool dataXplorer bis zu 500 Signale pro Sekunde als Kurvenverläufe abspeichern und damit die Fertigungsabläufe umfassend dokumentieren. Es ist wie eine Lupe für den gesamten Prozess. Die Automation bei diesem Projekt umfasst ja auch die Verpackung der Membranen in Beuteln. Darauf ist ein QR-Code aufgedruckt, der dann zu den individuellen Prozessdaten der jeweiligen Artikel führt.
ahead:
Gibt es im Bereich Silikonverarbeitung eigentlich neue Entwicklungen?
Cordula Wieland:
Ja, wir haben insgesamt einen Generationswechsel bei den Materialien und auch neue Eigenschaften, beispielsweise selbstheilendes Silikon. Die neuen Typen stellen noch höhere Anforderungen an Maschine und Verarbeitungskompetenz. Insofern bleibt der Bereich sehr spannend – und wir sind gerne federführend dabei.