Rotationsformen Darum eignet sich Rotationsformen für die Herstellung medizinischer Kühlgeräte

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Medizinische Kühlgeräte sind essentiell, um medizinische, pharmazeutische oder biologische Produkte fachgerecht und sicher zu lagern. Welche Vorteile das Rotationsformen bei der Herstellung dieser Kühlgeräte bietet, wird im folgenden Beitrag erläutert.

Die Herstellung medizinischer Geräte ist keine triviale Aufgabe, da die Endprodukte direkt oder indirekt dafür da sind, um Leben zu retten. Dasselbe gilt auch für medizinische Kühlgeräte, die weltweit eingesetzt werden, um Medikamente, Impfstoffe oder biologische Substanzen bei den richtigen Temperaturen zu lagern. Damit die zu lagernden Produkte nicht verfallen, müssen diese Kühlgeräte eine Reihe von Kriterien erfüllen.

Neben einer gleichmäßigen Innentemperatur, einer zuverlässigen Autonomie und Aspekten der Nachhaltigkeit, spielen auch Robustheit und Langlebigkeit eine wichtige Rolle. Letzteres ist vor allem für medizinische Transportboxen und Kühlgeräte wichtig, die auf dem Land oder in einem Schwellenland zum Einsatz kommen. Auch für Betreiber ist die Korrosionsbeständigkeit und Langlebigkeit ein wichtiger Punkt. Je länger ein Produkt im Einsatz bleiben kann, desto seltener muss es durch ein neues ersetzt werden.

Darüber hinaus ist es für die Käufer von medizinischen Kühlgeräten und Transportboxen auch interessant, wenn diese ein möglichst geringes Gewicht haben. Das erleichtert den Transport. Aus diesem Grund setzen Medizintechnik-Hersteller bei der Produktion auf das sogenannte Rotationsformen. Dank dieser Produktionsmethode können leichte, günstigere Geräte hergestellt werden, die aber gleichzeitig in allen anderen Kriterien den Produkten aus alternativen Herstellungsmethoden in nichts nachstehen.

Vier wichtige Schritte bei der Herstellung von Rotationsgussteilen

Im ersten Schritt wird beim Rotationsgießen eine Hohlform aus Metall mit einer exakt berechneten Menge Polymermaterial, beispielsweise Polyethylen, befüllt. Die Form wird dann geschlossen und in den Ofen gestellt. Der Ofen wird anschließend auf die vordefinierte Temperatur aufgeheizt, um den in die Form eingebrachten Kunststoff zu schmelzen. Während dieser schmilzt, wird die Form horizontal und vertikal gedreht, um sicherzustellen, dass sich der Kunststoff gleichmäßig auf der gesamten Oberfläche in der Form verteilt. Dieser Vorgang wird fortgesetzt, bis das Polymermaterial vollständig geschmolzen ist und sich zu einer homogenen Schicht in der Form verdichtet hat. Die Form wird dann aus dem Ofen in die Kühlkammer bewegt.

Anschließend muss die Form abkühlen. Der Kühlprozess wird fortgesetzt, bis die entstandene Form ausreichend abgekühlt ist, was dazu führt, dass das Produkt in der aktuellen Form erstarrt. Sobald die Formeinheit die Abkühltemperatur erreicht hat, wird die äußere Form aus Metall geöffnet und das fertige Teil entnommen. Im Anschluss wird die Form wieder mit dem Polymermaterial gefüllt und der ganze Vorgang wiederholt sich, um die nächste Einheit zu produzieren.

Das Rotationsgießen ist ein vollständig automatisiertes Verfahren, bei dem sich der menschliche Eingriff auf die Einstellung der Gestaltungsvariablen beschränkt, was zur Herstellung homogener Produkte mit gleichmäßiger Wandstärke führt. Die wichtigsten Designvariablen sind die Menge des in der Form zu verwendenden Polymermaterials, die Rotationsgeschwindigkeit der Form, die Ofentemperatur, die Verweilzeit im Ofen, die Art des Kühlmittels, die Abkühlzeit und die Entformungstemperatur sowie das Be- und Entladeverfahren.

Das richtige Rohmaterial

Es gibt verschiedene Arten von Materialien, die als Rohmaterial für das Rotationsgießen verwendet werden können. Für medizinische Kühlgeräte eignet sich als Ausgangsmaterial vor allem Polyethylen in Pulverform. Dieser Kunststoffbringt einige wichtige Eigenschaften mit sich, weshalb es sich dafür hervorragend eignet:

• Widerstandsfähigkeit gegen die Aufnahme von Feuchtigkeit

• gute chemische Beständigkeit gegenüber einer Vielzahl von Basen und Säuren

• gute Ermüdungsbeständigkeit und hohe Biegefestigkeit

Alle diese Eigenschaften sind auf die physikalischen, mechanischen und chemischen Gegebenheiten von Polyethylen zurückzuführen und machen es zudem zu einem idealen Rohstoff für das Rotationsgussverfahren.

Vorteile für Hersteller und Anwender

Sowohl das Ausgangsmaterial als auch die Produktionsart bieten einige Vorteile. So hat Polyethylen eine geringe Wärmeleitfähigkeit. Vor allem bei medizinischen Kühlgeräten ist das ein entscheidender Punkt. Die schlechte Wärmeleitfähigkeit sorgt so u. a. dafür, dass die Kühlgeräte auch im Notfall ohne externe Stromzufuhr die Temperatur im Inneren für eine bestimmte Zeit halten können. Das Material lässt sich zudem leicht reinigen und ist überdies sehr robust.

Das Rotationsformen selbst ist für die Produktion nahtloser Hohlkörper gut geeignet. Die so entstandenen Produkte sind aus einem Guss (bzw. zweiteilig mit dem dazugehörigen Deckel), was dafür sorgt, dass es keine Schwachstellen wie Nähte oder Verbindungen gibt. Dies minimiert das Risiko, dass ein Kühlgerät beispielsweise unbemerkt eine undichte Stelle hat. Dem Betreiber bietet dies darüber hinaus eine exzellente Energieeffizienz. Zudem lassen sich auch komplexe Geometrien abbilden und in der Fertigung erlaubt diese Methode eine größere Flexibilität.

Das Rotationsformen bietet Herstellern eine kostengünstige Möglichkeit, um qualitativ hochwertige medizinische Kühlgeräte herzustellen. Davon profitieren die Anwender und schlussendlich auch der Patient. Denn ohne medizinische Kühlgeräte wäre die weltweite fachgerechte und sichere Lagerung unzähliger medizinischer, pharmazeutischer oder biologischer Produkte unmöglich.

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