Sonderausstellung: Udržitelné a inovativní produkty pro zdravotnickou techniku

(Foto: ARBURG) / (Fotografie: Arburg)

V odvětví medicíny byla věnována speciální výstavní plocha. Tam byly vyrobeny tři exponáty: udržitelné písty jehel z PLA, IML centrifugační zkumavky s integrovanými funkcemi a optimalizované písty jehel ve velkém množství. (Foto: ARBURG) / Speciální výstavní plocha byla věnována zdravotnickému sektoru. Celkem tam byly vyrobeny tři exponáty: udržitelné písty jehel z PLA, IML centrifugační zkumavky s integrovanými funkcemi a optimalizované písty jehel ve velkém množství. (Foto: Arburg)

– Udržitelný: Injekční písty z PLA významně zlepšují bilanci CO₂
– Inovativní: Design produktu šetří 20 procent materiálu
– Přidaná hodnota: IML štítky s integrovanými funkcemi, sledovatelností a minimální odpadností

Odvětví zdravotnictví má na Technologie dny 2025 vyhrazenou speciální výstavní plochu. Tam představí Arburg tři exponáty, které vyrábějí inovativní vstřikované produkty, včetně udržitelných injekčních pístů z PLA, IML centrifugačních trubiček s integrovanými funkcemi a optimalizovaných injekčních pístů ve velkém množství. V čistém prostoru bude také představena komplexní servisní kompetence pro zákazníky z medicínského technického odvětví. Kromě toho bude k vidění nový Freeformer 550-3X, navržený pro 3D tisk medicínských dílů na základě originálních plastových granulí.

Znalosti Arburg v oblasti medicínského technického odvětví sahají přes celý procesní řetězec – od projektové myšlenky až po převzetí stroje. Na Technologie dnech odpovídají odborníci nejen na otázky týkající se exponátů, ale také na otázky validace a kvalifikace, stejně jako na otázky týkající se návrhu strojů, automatizace a turnkey řešení, analýzy rizik, měření částic a konceptů čistých prostor.

Udržitelný: Použití PLA zlepšuje bilanci CO₂

Exponát v čistém prostoru, elektrický univerzální stroj 370 A v provedení pro čisté prostory, poprvé ukazuje zpracování cenově dostupného biopolymeru PLA (polylaktid) na bázi kukuřičného škrobu na medicínský produkt. Tento příklad použití byl realizován společně s partnery AFK Kunststoffverarbeitung a VTW (Nástroj) a demonstruje potenciál výroby udržitelných hromadných výrobků pro medicínskou techniku a farmaceutický průmysl. Čtyřnásobný pilotní nástroj je konstruován tak, aby byl při potřeby škálovatelný na 36 a 72 dutin. Elektrický univerzální stroj 370 A zpracovává PLA v cyklu přibližně osmi sekund na píst o hmotnosti 0,5 gramu. Takové medicínské produkty jsou po jednom použití biologicky kontaminovány a obvykle se termicky likvidují. Na rozdíl od plastů na bázi ropy se při spalování PLA uvolní pouze tolik oxidu uhličitého (CO₂), kolik rostlina kukuřice během růstu zachytila. Výsledkem je významně lepší bilance CO₂. Hlavní výhody ve srovnání s recykláty a jinými bioplasty spočívají v vysoké dostupnosti kukuřičného škrobu a v poměrně nízké ceně.

Rychlý úspěch: 64 injekčních pístů za pouhých šest sekund

Výroba injekčních pístů z PP pro „sebe-deštrukční“ jednorázové injekce o velikosti 0,5 mililitru ukazuje výhody kombinace hybridní technologie strojů s výkonným nástrojem a inovativním designem produktu.

Hybridní univerzální stroj 570 H v výkonové variantě Ultimate s 2000 kN uzavírací silou a Arburg Servohydraulikou (ASH) je určen pro rychle běžící aplikace pro masové výrobky ve zdravotnictví. Navíc se touto aplikací ukazuje, jak lze z výroby ve šedé zóně přejít do čistého prostoru. S 64-dutinovým nástrojem firmy Ruhla vyrábí exponát v cyklu přibližně šesti sekund injekční píst o hmotnosti 0,34 gramu. To odpovídá výstupu přibližně 38 400 kusů za hodinu. Díky pojistce proti zpětnému tahu nelze píst z hlediska bezpečnosti pacienta zpětně vytáhnout z injekce. Inovativní design produktu s trojramennou geometrií snižuje spotřebu materiálu u tohoto lehkého konstrukčního použití přibližně o 20 procent ve srovnání s variantou se čtyřramennou geometrií. Používá se zdravotnický PP od partnera Borealis. Technologie horkých kanálů firmy Ewikon umožňuje bezstykové boční přímé vstřikování. Pro sledování teplot v nástroji komunikuje vstřikovací stroj přes řídicí systém Gestica a OPC UA s regulátorem horkých kanálů. Pro bionicky optimalizovanou regulaci tlaku je v řídicím systému Gestica použit „aXw Control PressurePilot“. „aXw Control ScrewPilot“ zase kompenzuje poruchy průběhu plnění a udržuje stabilní vyplnění formy. Díky tomu lze dosáhnout přesnosti vstřikování na úrovni elektrické vstřikovací jednotky.

Funkční integrace: „IML jde do medicíny“

Vnitřní označování formou IML s funkčními štítky je novinkou pro medicínskou techniku a klade vysoké nároky na přesnost vstřikovacího procesu a automatizace. Na Technologie dnech 2025 bude představena aplikace IML, jejíž výhody spočívají v přidané hodnotě díky funkční integraci, přesnosti a minimálnímu odpadu. Tato aplikace je výsledkem spojení know-how odborníků na stroje (Arburg), nástroje (Kebo), štítky (MCC/Verstraete), automatizaci (Beck) a kamerovou kontrolu (Intravis).
Hlavním prvkem je elektrický univerzální stroj 520 A s 1500 kN uzavírací silou v provedení pro čisté prostory, který splňuje požadavky na výrobu ve třídě čistoty ISO 7. Důležitým aspektem je kompaktní rozměr výrobní buňky, která se vejde do stanovených výrobních rozměrů. Hotové centrifugační trubičky s objemem 15 mililitrů z PP jsou vyráběny s osmičkovým nástrojem od Kebo přibližně za deset sekund na cyklus. Štítky jsou odolné proti poškrábání a činí centrifugační trubičky z monomateriálu stabilnějšími. Pro přesné umístění a nalepení se používá inovativní nastavovací hlava štítků, která dokáže vyrovnat výrobní tolerance na několik setin milimetru. Následné kroky, jako běžné potiskování nebo lepení, se vynechávají. To umožňuje časově a nákladově efektivní výrobu – bez dalších hygienických rizik nebo nároků na personál a logistiku. Odpad se může snížit až o faktor 10. Optická kontrola je prováděna kamerovým systémem integrovaným do automatizace. Do štítků lze například integrovat stupnici pro přesné zobrazení hladiny nebo teplotně citlivé termochromní potisky. Jejich barva se změní, jakmile překročí stanovenou teplotu naplněného trubičky. Pomocí QR kódů lze IML produkt doplnit o informace o procesech, kvalitě a recyklaci. Automatický systém zařízení lze dále rozšířit například o dodatečné šroubování trubiček s víčky a balení do tubusových sáčků.

3D tisk: Freeformer 550-3X s výrobním asistentem

Nový Freeformer 550-3X je obzvlášť zajímavý pro uživatele v medicíně. Exponát ukazuje, jak lze v klinické praxi vyrábět resorbovatelné implantáty například z originálního medicínského plastu Resomer LR 706. Mezi nejzajímavější funkce otevřeného systému patří zvýšený tok kapek pro kratší dobu výroby, optimalizovaná výměna materiálu a především nový výrobní asistent. Ten aktivně podporuje obsluhu přes řídicí systém Gestica – od načtení výrobního příkazu až po spuštění 3D tisku. To výrazně usnadňuje práci na stroji a umožňuje i méně zkušeným uživatelům bezpečně, bez chyb a ve vysoké kvalitě přidávat díly. S dvěma výstupními jednotkami a pracovním prostorem 230 x 230 x 230 milimetrů je nový stroj o něco menší, ale také cenově dostupnější než Freeformer 750-3X.