Arburg: Stroje a aplikační novinky pro zdravotnický průmysl

Rozšířený instalační prostor Allrounderu More nabízí podle výrobce více místa, i pro větší vícekomponentní nástroje, a pohodlnou výměnu nástrojů. (Obrázek Arburg).

Všestranný More je také vhodný pro náročné montážní vstřikování vícekomponentových dílů, například „Lab-on-a-Chip“ z dvou průhledných materiálů PC. (Obrázek Arburg).

Na veletrhu Fakuma 2021 vyráběl elektrický univerzální stroj flexibilní LSR vstřikovací díly pro roušky, které byly odebrány robotickým systémem Multilift Select. (Obrázek Arburg).

Arburg představil na Fakuma 2021 tři náročné aplikace pro zdravotnický průmysl: Dvoukomponentní stroj nové řady Allrounder More vyrábí v montážním vstřikování hotové „Lab-on-a-Chip“ – včetně několika zkušebních stanic. Jak budou stroj a nástroj v budoucnu komunikovat, demonstroval hybridní „Packaging“-Allrounder v čisté výrobě průhledných krevních zkumavek. Dále byla předvedena efektivní výroba masek z LSR. Zde je dávkovací zařízení a robotický systém digitálně propojeny se strojem.

Vícekomponentní vstřikování s inovativní technologií stroje a nástrojů otevírá stále nové oblasti použití. Díky montážnímu vstřikování lze například vynechat následné kroky, jako je montáž, ultrazvukové svařování nebo lepení. Pomocí digitalizace lze například integrovat dávkovací zařízení LSR a vytvořit nové rozhraní k nástroji. To vše podle dalších informací od výrobce přináší výraznou přidanou hodnotu při výrobě zdravotnických produktů.

Hybridní Allrounder pro masové výrobky ve zdravotnictví

Na příkladu průhledných, nerozbitných PET krevních zkumavek ukázal Arburg na Fakuma 2021 efektivní a kvalitní výrobu masových zdravotnických produktů. Použit byl hybridní Allrounder 630 H „Packaging“ s tahem 2 300 kN v čisté výrobě. Modul čistého vzduchu s ionizací zajišťoval v pracovním prostoru nízký počet částic, zatímco zvýšená tuhost stroje umožnila dokonalé čištění. Vysoce výkonný stroj byl vybaven 32nástrojovým zařízením od partnera Hack. Cyklus trval přibližně 6,5 sekundy, hmotnost výstřelu byla 227 gramů. Výsledkem byl vysoký výkon přibližně 27 kilogramů nebo 17 700 krevních zkumavek za hodinu.

Nové rozhraní mezi strojem a nástrojem

Novinkou u této aplikace byla podle dalších informací od výrobce komunikace mezi nástrojem a strojem, kterou Arburg vyvinul společně s partnerem Hack. V nástroji exponátu byly integrovány dvě kamery, které mohou například pořizovat snímky nebo videa odtržení nástroje a vyhazování dílů, a čtyři senzory polohy. Přidány byly čtyři tlukové senzory pro sloupové vedení. Tím lze zachytit „dýchání“ nástroje a odchylky polohy při uzavření nebo oddělení. Na výstavě byla data shromažďována přes digitální box na nástroji a přenášena přes OPC UA do Allrounderu. Tím bylo možné například zobrazit údržbové intervaly závislé na výkonu nástroje prostřednictvím řídicího systému stroje.

2K stroj: Allrounder More vyrábí „Lab-on-a-Chip“

Premiérou na výstavě byla řada Allrounder More. Exponát s tahem 1 600 kN vyráběl v montážním vstřikování a s dvěma vstřikovacími programy v jednom kroku hotové „Lab-on-a-Chip“ z průhledného PC. Následná montáž nebo lepení nebyla potřeba. Pro tuto náročnou zdravotnickou aplikaci byl stroj vybaven inovativním 2+2-nástrojovým systémem od firmy Weber. Přes vertikální vstřikovací jednotku velikosti 170 byly nejprve vstřikovány dvě polokoule s jemnými kanálky (200 mikrometrů) a současně s horizontální jednotkou velikosti 400 byly vytvořeny odpovídající druhé poloviny. Místo jejich sestavení robotickým systémem se nástroj otočil o 90 stupňů, přičemž obě vstřikované části byly umístěny na dně a přímo na sebe spojeny.

Ve druhém vstřikovacím programu byla prostřednictvím jehlové uzavírací trysky vstříknuta středová část a tím vyplněn dutý prostor mezi oběma komponenty. Tím byly obě poloviny pevně spojeny a kanálky utěsněny. Výsledkem byl za přibližně 45 sekund celkový cyklus kompletního těsného „Lab-on-a-Chip“ z průhledného PC včetně připojení pro přívod tekutin, například přes Luer-Lock nebo Luer-Slip závity.

Vertický robotický systém Multilift V 30 odebral průhledné dvoukomponentní vstřikované díly a předal je na otočný stůl. V rámci 100% kontroly bylo každé „Lab-on-a-Chip“ na čtyřech stanovištích vizuálně a pomocí stlačeného vzduchu zkontrolováno z hlediska geometrie, hloubky a šířky kanálků, těsnosti, geometrie vertikálně a kontaminace. Nakonec Multilift V 30 položil díly na dopravník.

LSR zpracování: Multifunkční maska na ústa a nos

Minulý rok Arburg realizoval náročný projekt v rámci boje s pandemií: výrobu multifunkčních masek na ústa a nos z LSR a PP, které lze snadno sterilizovat a opakovaně používat. Vývoj od prototypu po sériovou výrobu trval pouhých 41 dní. Aplikace vznikla ve spolupráci s předními výrobci nástrojů (Polarform), dávkovacích zařízení (Elmet) a materiálů (Wacker).

Elektrický Allrounder 570 E Golden Electric s tahem 2 000 kN vyrábí za 55 sekund cyklu čtyři měkké masky z LSR, které jsou tvarovány přes nos a ústa. Dávkovací zařízení je integrováno přes OPC UA (Euromap 82.3) do řídicího systému Allrounder, odkud lze centrálně nastavovat parametry, načítat je a ukládat data. Přizpůsobí se tak vždy přesně nástroji. Relevatní vstupní parametry, jako je tlak materiálu, nastavení barev a přísad či zbývající doby provozu, jsou přehledně a jednoduše komunikovány. Plně integrovaný lineární robotický systém Multilift Select odebírá flexibilní masky. Vakuové kanály v uchopovači s funkcí foukání snižují vakuum v nástroji. Nakonec jsou flexibilní masky z LSR ukládány na dopravník.