Koronakrize spojuje různé podniky pro výrobu ochranných masek

Pro dýchací masky vyrobené podle norem pro ochrannou třídu FFP3 bude provedena urychlená kontrola masek na ochranu dýchacích cest proti koronavirové pandemii (CPA) pro Německo. (Zdroj obrázku: Weber Ultrasonics AG) / For the respiratory masks produced according to the standards for protection class FFP3, an accelerated inspection of corona virus pandemic breathing protection masks for Germany will be carried out. (Image source: Weber Ultrasonics AG)

Aby bylo možné rychle zahájit výrobu respirátorových masek, dodaly jiné společnosti potřebné vybavení pro hluboké tažení netkaných textilií. (Zdroj obrázku: Weber Ultrasonics AG)

Respirační maska po hlubokém tažení a svařování okrajů ultrazvukem. (Zdroj obrázku: Weber Ultrasonics AG)

Při pomyšlení na ochranné a operační masky, které jsou v současné době převážně vyráběny v Asii, si ultrazvuk určitě nevybavíme jako první. A přesto hraje ultrazvukové svařování při výrobě těchto produktů důležitou roli. Jako zkušený dodavatel technologií pro zařízení na výrobu masek vyrábí Weber Ultrasonics AG nyní masky a ochranné pomůcky v Německu. To umožnilo rychlou a aktivní podporu dalších firem i velké nasazení vlastních zaměstnanců.

Úsilí o zmírnění dopadů Covid-19 poukazuje na problém globalizace: závislost na osobní ochranné výstroji (OOP) na zemích, kde je výroba levnější. Vedle ochranného oblečení a rukavic jsou od globálního rozšíření koronaviru SARS-CoV-2 v Německu a dalších evropských zemích nedostatkem také ochranné a operační masky (respirační ochranné masky nebo MNS). „Od pandemie SARS v letech 2002/2003 vyrábíme zařízení pro výrobu různých ochranných masek z netkaných textilií založených na termoplastických plastech. Většinou je dodáváme zákazníkům v Asii,“ uvádí Christian Unser, ředitel obchodu ve Weber Ultrasonics AG. Mluví o komponentách, jako jsou generátory, boostery, konvertory a sonotrody, stejně jako o kompletních zařízeních pro svařování, laminaci, řezání a ražení ultrazvukem. Vlastní výroba masek však nikdy nebyla tématem u německého výrobce komponentů a zařízení se sídlem v Karlsbadu – až do začátku března 2020.

Vstup do výroby ochranných masek FFP

Spouštěčem byla poptávka od zákazníka z oboru strojírenství, který kvůli prakticky ve všech zemích zavedeným exportním omezením na tyto produkty již nedostal filtrační kužely pro své speciální větrané filtrační masky ochranné třídy FFP2. „Společně se zákazníkem jsme během krátké doby vyvinuli koncept zařízení pro výrobu trojrozměrných filtračních prvků. Zákazník si ihned objednal tři stroje,“ říká Christian Unser. Současně Weber Ultrasonics převedl tento koncept do standardního stroje pro výrobu kompletních ochranných masek. Výzvou byl první krok procesu – hluboké tažení masek. To probíhá v takzvané teplé formě, pro kterou je potřeba vhodný nástroj, speciální topné prvky a odpovídající řídicí zařízení. Aby bylo možné rychle vytvářet prototypy, obrátil se Unser na konkurenta na trhu, který působí v tomto segmentu, a ten mu okamžitě poskytl topný prvek a řídicí zařízení. Druhý si zajistil vedoucí konstrukce Weber Ultrasonics u svého bývalého zaměstnavatele. Potřebný nástroj vyrobil sousední modelář a dlouholetý partner firmy téměř přes noc. „Je opravdu skvělé, jak různé firmy spontánně podporují a spolupracují,“ poznamenává vedoucí obchodu.

60 masek za hodinu s jedním strojem

Výroba ochranných masek pomocí tohoto standardního stroje probíhá ve vícefázovém procesu. V první fázi se tvaruje otevřená, porézní jehlicová netkaná textilie jako stabilizátor, vrstva meltblown netkané textilie jako filtr částic a vrstva spunbond (spinnbond) jako vrstva pro tvarování. Poté jsou okraje masky spojeny ultrazvukovým svařováním. K tomu ultrazvukový konvertor přemění elektrický signál generátoru na mechanické kmitání. To je přenášeno přes booster a přizpůsobený svařovací nástroj, sonotrodu, na spojované plochy. Díky vznikající třecí teplotě se netkané textilie cíleně taví na okrajích a vytvářejí trvalé, odolné spojení, aniž by se deformovaly. Současně spolehlivá, energeticky úsporná a produktivní technologie spojování zajišťuje jemný a pokožku šetrný povrch. Po následném mechanickém vystřižení masky jsou ještě připevněny okraje pro upevnění.

Výrobní kapacita této kompaktní standardní linky s jedním jednorázovým nástrojem je přibližně 60 ochranných masek za hodinu. Masky vyrobené podle aktuálních norem mají ochrannou třídu FFP3 a probíhá zde urychlené testování masek na ochranu před koronavirem (CPA) v Německu.

Virtuální uvedení do provozu s reálným modelem pro operační masky

Výrazně zvýšenou poptávku Weber Ultrasonics zaznamenává také po výrobním zařízení pro operační masky. Řešení firmy v této oblasti umožňují dosud výrobu 200 masek za minutu. „Právě nyní intenzivně stavíme u nás zkušební zařízení, ve kterém bude použita nově vyvinutá metoda kontinuálního ultrazvukového svařování. Díky tomu můžeme zvýšit výrobní kapacitu na 400, možná i na 600 masek za minutu,“ vysvětluje Christian Unser. V tomto stroji jsou kroky skládání netkané textilie, integrace nosního drátu, podélné a příčné svařování, připevnění elastického pásku a oddělování spojeny dohromady.

Jedním z důvodů rychlé realizace tohoto zařízení v závodě v Karlsbadu jsou mimo jiné aktuální omezení cestování. „Musíme nyní zařízení virtuálně uvést do provozu u našich zákazníků, a proto je důležité, abychom zde měli stejný výkon,“ říká Christian Unser. „To má navíc pozitivní efekt, že můžeme přímo na zařízení provádět další vývoj, testovat pro zákazníky a především sami vyrábět operační masky ve velkém množství.“