Fakuma 2017

Große Spritzgussmaschinen produzieren winzig kleine Bauteile

| Autor / Redakteur: Kathrin Schäfer / Kathrin Schäfer

Während der fünf Messetage werden auf einer Spritzgießmaschine der Reihe Engel E-Victory 170/80 Nadelhalter für 1-ml-Sicherheitsspritzen in einem 16-fach-Werkzeug gefertigt.
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Während der fünf Messetage werden auf einer Spritzgießmaschine der Reihe Engel E-Victory 170/80 Nadelhalter für 1-ml-Sicherheitsspritzen in einem 16-fach-Werkzeug gefertigt. (Bild: Engel)

Nicht nur Massenartikel wie Einwegprodukte, sondern auch die Komponenten vieler Medizingeräte sind heute aus Kunststoff gefertigt. Die Maschinen, die diese Produkte oder Bauteile herstellen, finden Medizintechnikhersteller auf der Fakuma.

  • Freeformer für die additive Fertigung funktionsfähiger Einzelteile und Kleinserien
  • Nadelhalter für 1-ml-Sicherheitsspritzen in einem 16-fach-Werkzeug spritzgießen
  • Automatisierte Produktion medizintechnischer Kunststoff-Produkten rund um Spritzgießprozesse

Auf Fachmessen für die Medizintechnikbranche dominieren Lohnfertiger und Zulieferer von Komponenten oder Baugruppen die Messehallen. Nur sporadisch sind größere Maschinen und Anlagen zu sehen. Nicht so auf der Fakuma: Auf der Fachmesse für industrielle Kunststoffverarbeitung bilden Lösungen für die Medizintechnikbranche zwar nur einen kleinen Teil der Exponate. Dafür nehmen Spritzgussmaschinen, Extruder und Automatisierungslösungen breiten Raum ein.

Freeformer für die additive Fertigung funktionsfähiger Einzelteile und Kleinserien

Wegen dieser Schnittmenge ist ein Besuch der Messe für Medizintechnikhersteller lohnenswert. Auch dann, wenn diesmal nicht alle einschlägigen Anbieter Medizintechnikanwendungen im Gepäck haben. So verzichtet die Firma Netstal, Anbieter vollelektrischer reinraumtauglicher Spritzgießmaschinen für die Fertigung von Medizinbechern, Pipettenspitzen und ähnlichen Artikeln, diesmal auf Exponate mit Fokus Medizintechnik. Gleiches gilt für die Firma Arburg. Wer Fertigungshallen für Medizinprodukte besucht hat, weiß, wie viele Arburg-Maschinen hier in der Regel im Einsatz sind. Doch auch die Loßburger haben diesmal andere Messeschwerpunkte gelegt. Allerdings zeigen sie mit zwei Freeformer-Exponaten Neuheiten für die additive Fertigung funktionsfähiger Einzelteile und Kleinserien. Wie sich mit einem Freeformer aus einem resorbierbaren medizinischen Polylactid (PLA) individualisierte Implantate additiv fertigen lassen, war zuletzt am Beispiel von Gesichts- und Schädelknochen auf den Arburg Technologietagen im Frühjahr zu sehen.

Nadelhalter für 1-ml-Sicherheitsspritzen in einem 16-fach-Werkzeug spritzgießen

Wo man hingegen Medtech-Exponate live in Aktion sieht, ist in Halle A 5 am Stand der österreichischen Firma Engel. Während der fünf Messetage werden auf einer Spritzgießmaschine der Reihe Engel E-Vicotry 170/80 Nadelhalter für 1-ml-Sicherheitsspritzen in einem 16-fach-Werkzeug von Fostag Formenbau gefertigt. Ein Viper-12-Linearroboter von Engel entnimmt die filigranen Polystyrol-Teile aus dem Werkzeug und übergibt sie an das Verteilersystem. Um eine Chargenrückverfolgung bis auf die Ebene einzelner Kavitäten sicherzustellen, werden die Spritzgießteile kavitätenrein in Beutel verpackt. 16 Beutel hängen dafür in einem Wagen, der direkt unter dem Rohrverteiler Platz findet. Zur Qualitätskontrolle können einzelne Schüsse ausgeschleust werden.

Chargen sind bis auf die Ebene einzelner Kavitäten rückverfolgbar

Für den mannlosen Reinraumbetrieb – zum Beispiel während der Nachtschicht – lassen sich zwei Wagen in Reihe takten, wobei ein Puffersystem den vollautomatischen Wechsel ermöglicht. Die gesamte Peripherie ist hierfür in die Steuerung CC300 der Spritzgießmaschine integriert. Dank der gemeinsamen Datenspeicherung kann die CC300 die Maschinen- und die Roboterbewegungen exakt aufeinander abstimmen, um die Gesamteffizienz zu optimieren. Hinzu kommen die besonders kurzen Roboterwege aufgrund der holmlosen Schließeinheit der E-Victory-Maschine. Beide Faktoren tragen in dieser Anwendung zu den kurzen Zykluszeiten von 6 Sekunden bei.

Damit die Maschine flexibel auch für andere Produkte eingesetzt werden kann, hat Engel den Rohrverteiler und die Beutelverpackungswagen als feste Einheit konstruiert. Diese lässt sich sehr einfach hin- und herschieben, was die volle Zugänglichkeit zum Werkzeugraum gewährleistet. Die filigranen Nadelhalter, die ein Schussgewicht von lediglich 0,08 g und zudem noch unterschiedliche Wanddicken aufweisen, erfordern eine präzise Prozessführung. Da Schwankungen im Schmelzevolumen unmittelbar zu Ausschuss führen würden, setzt Engel die Software IQ Weight Control ein.

Die Fertigungslösung auf der Fakuma ist eine Reinraumausführung. Beim Rohrverteiler von Engel bestehen alle produktberührenden Teile aus Edelstahl, was dazu beiträgt, die Partikellast geringzuhalten. Engel erweitert kontinuierlich sein Angebot an GMP-gerechten Peripherieprodukten. Neben den Rohrverteilern werden auch Förderbänder und Einhausungen für Robotergreifer aus der eigenen Entwicklung und Fertigung angeboten.

Ergänzendes zum Thema
 
Fakuma 2017 – Fachmesse für industrielle Kunststoffverarbeitung
Die 25. Fakuma platzt aus allen Nähten. Sogar bislang ungenutzte Reserveflächen in den beiden Foyers am Eingang Ost und West werden dieses Jahr in die Ausstellungsfläche einbezogen. In Zahlen heißt das: Mehr als 85.000 m2 Brutto-Ausstellungsflächen werden mit rund 1.700 Ausstellern aus 35 Nationen belegt. Der Anteil ausländischer Hersteller und Anbieter beträgt mehr als 35 Prozent. Medizintechnik auf der Fakuma bedeutet Spritzgießen, Extrudieren, Thermo-Umformen, 3D-Druck sowie Weiterverarbeitung bis hin zu Baugruppen-Montage und steriler Verpackung unter Reinraumbedingungen.

Automatisierte Produktion von medizintechnischen Kunststoff-Produkten

Auch Hekuma, spezialisiert auf die Automatisierung von medizintechnischen Kunststoffprodukten rund um Spritzgießprozesse, hat bei der Interdentalbürste Scrub die Entnahme, Qualitätsprüfung und Verpackung eines Medizinprodukts im Blick. In Halle 7 präsentiert sich Hekuma mit dem Spritzgießmaschinenhersteller Engel und dem Präzisionsformbauer Hack. Die Interdentalbürste Scrub, entwickelt von Hack Formenbau in Zusammenarbeit mit Pheneo, wird in einem 8-Kavitäten-Werkzeug auf einer Engel E-Motion 170/110 gefertigt.

Die Aufgaben der Automatisierung beinhalten hierbei die Entnahme der acht Bürsten, die Stichproben-Prüfung eines jeden fünfzigsten Schusses und die Verpackung von je zwei Schuss in einem Beutel. Die Interdental-Bürste wird komplett aus Kunststoff hergestellt, sogar die feinen Borsten werden gespritzt. Ein Metalleinsatz wird dadurch überflüssig, der Fertigungsprozess vereinfacht. Die Automatisierung ist notwendig, um die Bürsten zu schützen und Beschädigungen zu vermeiden, die bei der freifallenden Entformung auftreten können. Die modulare Baureihe Hekuflex, auf der das Ganze vonstatten geht, feierte erst vor zwei Jahren Premiere – auf der Fakuma in Friedrichshafen.

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Weitere Artikel über Auftragsfertigung und Fertigungseinrichtungen finden Sie in unserem Themenkanal Fertigung.

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