Precizní hlubotiskové díly pro medicínský průmysl s dokonalým opracováním

Vývoj procesu zaoblení hran probíhal na 20 mm velkém konstrukčním krytu z nerezové oceli, který se používá v medicínském průmyslu. (Foto: Hubert Stüken GmbH & Co. KG) / V tomto projektu bylo nutné vyvinout proces zaoblení hran pro 20 mm velký nerezový kryt používaný v lékařském zařízení. (Foto: Hubert Stüken GmbH & Co. KG)

„Výzvou u tohoto jemného pouzdra byla jeho velká plocha s extrémně tenkou stěnou. Pro odstranění materiálu na hranách jsou zapotřebí vysoké síly, které je třeba zároveň tak dobře ovládat, aby nedošlo ke změně tvaru,“ popisuje úkoly Dirk Schulz, projekční inženýr ve společnosti Stüken. (Foto: Hubert Stüken GmbH & Co. KG) / Dirk Schulz, projektový inženýr ve společnosti Stüken, vysvětluje dokončovací úkol takto: „U tohoto jemného pouzdra byla hlavní výzvou velká plocha v kombinaci s extrémně tenkými stěnami. Pro odstranění dostatečného množství materiálu na hranách je zapotřebí vysoká intenzita zpracování. Ale tato intenzita musí být přesně kontrolována, aby nedošlo ke změně tvaru.“ (Foto: Hubert Stüken GmbH & Co. KG)

Tiefgezogene funktionelle díly jsou na vzestupu při výrobě zdravotnických a farmaceutických produktů. Aby bylo možné splnit vysoké požadavky na výrobu a řízení kvality i u povrchové úpravy, spoléhá společnost Stücken Medical na řešení s kluznými brusnými a procesními prostředky od Rösleru.

S oblastí podnikání Stücken Medical, která byla zavedena před několika lety, odpovídá společnost Hubert Stücken GmbH & Co. KG, založená v roce 1931, rostoucí poptávce po přesných hlubokotahovaných dílech z kovových materiálů v medicínském a farmaceutickém průmyslu. Portfolio produktů rodinné firmy, která je považována za světového lídra, dále zahrnuje výstřižky a výstřižkově ohýbané díly, komponenty vstřikované z plastů a náročné sestavy, které jsou vyráběny na pěti místech v Evropě, Asii a USA.

„V medicínském a farmaceutickém průmyslu jsou kladeny specifické požadavky na díly a výrobní podmínky. Potřebné znalosti a know-how pro vývoj a výrobu přesných dílů jsme shromáždili právě u Stücken Medical,“ vysvětluje Andreas Hellmann, vedoucí certifikované oblasti podnikání podle ISO 13485. Mezi produkty patří například složité pouzdra a sestavy, ventily, vysoce přesné mikrodíly a primární obaly vyrobené ze všech hlubokotahových kovů, jako jsou nerezová ocel, hliník a titan. Aby bylo možné splnit vysoké požadavky na kvalitu odvětví, jsou k dispozici víceúrovňové čistící systémy a dva čisté prostory třídy 7. Vlastní výzkumná a vývojová oddělení sídlící v Rintelnu neustále pracují na rozšiřování spektra možností v procesech a materiálech.

Společně k inovativním řešením

„Pro mnoho našich zákazníků jsme vývojovými partnery. Abychom nové produkty dokonale přizpůsobili jejich použití, úzce spolupracujeme jak se zákazníky, tak s partnery z různých technologických oblastí,“ říká Andreas Hellmann. Pokud jde o úkoly, jako je odstraňování otřepů, zaoblení hran a leštění, stejně jako výroba definovaných povrchových drsností, používají se již přibližně 30 let řešení s kluznými brusnými a procesními prostředky od Rösler Oberflächentechnik GmbH. „Dlouhodobé partnerství je založeno na kvalitě a spolehlivosti zařízení a procesních prostředků. Tím zajišťujeme, že požadované výsledky jsou opakovaně dosažitelné,“ poznamenává Andreas Hellmann. „Dále nám záleží na flexibilitě a odbornosti Rösleru, pokud jde o společný vývoj procesů. K dispozici máme také zákaznické centrum v Untermerzbachu. Při zařízeních a procesech, které musí být kvalifikovány a validovány v souladu s ISO 13485, nám Rösler pomáhá s dokumentací a informacemi o detailech zařízení,“ doplňuje Dirk Schulz, projektový inženýr společnosti Stücken. Ve světových výrobních závodech specialisty na hluboké tažení je používáno přibližně 15 rotačních vibrátorů a 10 odstředivých zařízení pro dokonalou povrchovou úpravu, stejně jako 18 centrifug pro ekologicky šetrné a spolehlivé čištění procesní vody.

Vysoké požadavky na výsledek zpracování

Hlubotahované díly mají obvykle zvlášť vysoký stupeň tváření, neobvyklé kontury a částečně extrémně malé rozměry. Z toho vyplývají při odstraňování otřepů z vnějších a vnitřních oblastí, zaoblení hran a leštění, stejně jako při specifikacích týkajících se povrchové drsnosti a kvality, velmi vysoké nároky. „Na jedné straně musí být zajištěno, že u všech dílů z jedné šarže bude dosaženo rovnoměrně dobrého výsledku. Na druhé straně nesmí dojít k poškození nebo deformaci dílů. Po zpracování musí být brusné tělesa a díly naprosto spolehlivě odděleny. Také je třeba zabránit přenesení dílů a/nebo brusných těles do další šarže,“ konkretizuje požadavky Dirk Schulz. U lešticích úkolů často jde o označení povrchu laserovým značením s UDI kódem. Tyto úkoly vyžadují nejen speciálně přizpůsobené procesy pro zpracovávané díly, ale také přizpůsobení zařízení a procesních prostředků. Prvním krokem jsou často studie proveditelnosti.

Proces zpracování dílů pro medicínský průmysl

Vývoj procesu zaoblení hran na kulovém pouzdru o přibližně 20 mm z nerezové oceli, které se používá v medicíně, probíhal ve spolupráci se Stückenem. „Výzvou u tohoto jemného pouzdra byla jeho velká plocha s extrémně tenkou stěnou. Vyžadují se vysoké síly při odstraňování materiálu na hranách, které musí být zároveň tak dobře ovládány, aby nedošlo ke změně tvaru,“ popisuje projektový inženýr úkol. Vzhledem k tomu, že v zákaznickém centru Rösler jsou k dispozici stroje pro všechny zpracovatelské metody v nejmodernější konfiguraci, lze při pokusech za téměř reálných výrobních podmínek stanovit vhodnou techniku a provedení zařízení. Často je třeba upravit standardní zařízení na pracovním prostoru nebo konstrukci. I zde sehrála velkou roli zkušenost Stückenu s kluzným broušením. Aby bylo možné dosáhnout spolehlivého a úplného oddělení dílů a brusných těles, bylo nutné upravit zařízení společnosti Stücken tak, aby vyhovovala náročnému separačnímu procesu. Také optimální geometrie a typ brusného tělesa (keramické nebo plastové) pro dané použití jsou určovány v rámci pokusů. Pro konzistentně dobrý výsledek zpracování je třeba u brusných těles často dodržovat extrémně přísné tolerance velikosti. Brusná tělesa jsou vyráběna podle nejvyšších ekologických standardů společností Rösler a spolu s brusnými pastami a čističi procesní vody tvoří nejkomplexnější sortiment procesních prostředků na světě s více než 15 000 různými produkty. Klíčovou výhodou pro úspěšný vývoj procesu je tedy dokonalá souhra správného zařízení s vhodnými procesními prostředky (brusnými tělesy a pastami) – a to nejlépe v úzké spolupráci se zákazníkem.