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Top Clean Packaging Von A wie Atemmaske und Z wie Zweikomponenten-Spritzguss

Autor / Redakteur: / Kathrin Schäfer

Wie lassen sich durch Zweikomponenten-Spritzguss Produktqualität, Effizienz und Rentabilität steigern? Das Beispiel einer Atemmaske gibt Aufschluss.

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Für Atemmasken hat Top Tech Italia ein selbsthaftendes, medizinisches Flüssigsilikon mit medizinischem PBT im Angebot, das die erforderliche Maßgenauigkeit für ein sicheres, geräuschloses Einsetzen in den Polycarbonatrahmen aufweist.
Für Atemmasken hat Top Tech Italia ein selbsthaftendes, medizinisches Flüssigsilikon mit medizinischem PBT im Angebot, das die erforderliche Maßgenauigkeit für ein sicheres, geräuschloses Einsetzen in den Polycarbonatrahmen aufweist.
(Bild: Top Clean Packaging)
  • Zweikomponenten-Spritzguss am Beispiel einer Atemmaske
  • TP/LSR-Zweikomponenten-Spritzgießen
  • Entwurf, Design, Anlagentechnik, Prototypentwicklung, Formherstellung und Serienfertigung

Thermoplaste und Flüssigsilikon sind hochtechnische Werkstoffe, die ständig an neue Anwendungen angepasst werden müssen. Ziel ist hier in der Regel eine Verbesserung der Produktqualität und der Prozessleistung. Nicht zuletzt geht es darum, Effizienz und Rentabilität zu steigern. Im Bereich der Silikonprodukte setzt eine neue Technologie auf Zweikomponenten-Spritzguss anstelle gefügter Mehrfachwerkstoffe. Denn das direkte Spritzgießen von flüssigem Silikon (LSR) auf Kunststoffträger verbessert die Produktleistung und spart Kosten. Die technologische Innovation beruht nicht nur auf auch auf einer guten Kenntnis der Werkstoffe, sondern auch des LSR-Spritzgießformens. In allen diesen Punkten kann Top Tech Italia, ein Unternehmen der Top-Clean-Packaging-Gruppe, umfassendes Know-how vorweisen.

In Zahlen ausgedrückt: Mit 35 Jahren Erfahrung im LSR-Spritzgießen und 15 Jahren Spezialisierung auf das Zweikomponenten-Spritzgießen hat die italienische Niederlassung den Anspruch, Kunden in allen Herstellungsphasen einer medizinischen Vorrichtung zu beraten: Entwurf, Design, Anlagentechnik, Prototypentwicklung, Formherstellung und Serienfertigung. Wie genau dies ausschaut, lässt sich am Beispiel einer Atemmaske demonstrieren. Sie wird in einem Reinraum der ISO-Klasse 7 in einem Mischprozess mit Thermoplast und LSR gegossen.

Flüssigsilikon auf einen Kunststoffträger spritzgießen

In der Regel wird der Körper einer Atemschutzmaske auf den an die Gasanlage angeschlossenen Rahmen montiert. Im Zweikomponenten-Spritzguss soll nun eine leichte, komfortable Atemschutzmaske mit dünnen Dichtungen entstehen, die sich vom Anwender leicht aufsetzen lässt. Im gleichen Zuge soll der Sitz der Maske verbessert werden. Gaslecks sollen verringert werden, der Arbeitsschritt des Fügens entfallen.

Die Entwicklung des Produkts beginnt mit der Auswahl des medizinischen, für den Prozess im Reinraum geeigneten Werkstoffs. Für das Produktbeispiel Atemmaske hat Top Tech Italia ein selbsthaftendes, medizinisches Flüssigsilikon mit medizinischem PBT im Angebot, das die erforderliche Maßgenauigkeit für ein sicheres, geräuschloses Einsetzen in den Polycarbonatrahmen ermöglicht. Es schließt sich die Konzeptionsphase des Silikonkörpers und des Kunststoffträgers im hauseigenen Planungsbüro an. Hierbei gilt es, ein funktionales Einsetzen des Bauteils in die Endvorrichtung zu gewährleisten, über eine Analyse der Stoffflüsse den Spritzgussprozess zu optimieren sowie die technischen Zwänge bei der Fertigung einer Zweikomponentenform zu berücksichtigen. Nicht zuletzt ist eine Beeinträchtigung der medizinischen Leistung der Vorrichtung auszuschließen. Bei Top Tech Italia werden übrigens sämtliche LSR-Formen selbst hergestellt.

Am Anfang des Entwicklungsprozesses steht der Werkstoff

Es folgt die Phase des Prototypenbaus. Hier verwendet Top Tech Italia Vor-Spritzgussformen auf der Grundlage von kleinen Formen und Kaltblöcken. Nach erfolgreichem und validiertem Prototypenbau fertigt das Unternehmen die Gussform für die Serienproduktion an. Aufgrund der Komplexität des Werkstücks beim Beispiel Atemschutzmaske kommt hier keine Rotationslösung in Frage. Man hat sich deshalb für einen Inlay-Transfer zwischen zwei baugleichen Maschinen entschieden: eine für Thermoplaste und eine für LSR. Top Tech Italia besitzt darüber hinaus Zweikomponenten-Maschinen, auf denen sich die Rotationstechnik für andere Produkte nutzen lässt.

Bei der besagten Atemmaske garantiert die chemische Bindung ein perfektes Versiegeln ohne Grate. Dank der Automatisierung des Prozesses lässt sich menschliches Versagen beim Fügen ausschließen. Die Einbeziehung einer Kunststoffgrundlage in den Silikonkörper sorgt außerdem für ein ansprechendes Design und ermöglicht den Entwurf einer komfortablen Maske ohne die Einschränkungen durch die Prozessvorgaben eines manuellen Fügens.

Aufgrund einer Stärke von lediglich 0,3 mm ist die Maske empfindlich und erfordert somit eine spezielle Schutzverpackung. Letztere wurde von Top Clean Packaging, einem weiteren Unternehmen der Gruppe, in seinem auf Verpackungen spezialisierten Werk konzipiert. Die beschriebenen Schritte zeigen, dass sich die industrielle wie die wirtschaftliche Leistung durch das TP/LSR-Zweikomponenten-Spritzgießen im medizinischen Bereich verbessern lassen.

Die Top Clean Packaging Group auf der Compamed 2017: Halle 8b / F10

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