Arburg: Destacados de máquinas y aplicaciones para la tecnología médica

El espacio de instalación ampliado del Allrounder More ofrece, según el proveedor, más espacio, incluso para herramientas de múltiples componentes de mayor tamaño, y un cambio de herramienta cómodo. (Imagen Arburg).

El Allrounder More también es adecuado para el moldeo por inyección de componentes multicomponente de alta exigencia, como por ejemplo un "Lab-on-a-Chip" fabricado con dos materiales transparentes de PC. (Imagen Arburg).

En Fakuma 2021, un versátil eléctrico fabricó las piezas de inyección flexibles de LSR para mascarillas faciales, que fueron extraídas por un sistema robotizado Multilift Select. (Imagen Arburg).

Arburg mostró en Fakuma 2021 tres aplicaciones exigentes para la tecnología médica: una máquina de dos componentes de la nueva serie Allrounder More produce en moldeo por inyección de montaje «listo para usar» un «Lab-on-a-Chip» — incluyendo varias estaciones de prueba. Cómo comunicarán en el futuro la máquina y la herramienta, fue demostrado por un Allrounder híbrido «Packaging» en versión limpia en la fabricación de tubos de sangre transparentes. Además, se mostró la fabricación eficiente de máscaras de LSR, donde el sistema de dosificación y el robot están digitalmente conectados a la máquina.

El moldeo por inyección de múltiples componentes con tecnología innovadora de máquina y herramienta abre constantemente nuevos campos de aplicación. Por ejemplo, mediante el moldeo por inyección de montaje, se puede prescindir de pasos posteriores como ensamblaje, soldadura por ultrasonidos o pegado. La digitalización permite integrar sistemas de dosificación de LSR y crear nuevas interfaces con la herramienta. Todo esto, según los datos del proveedor, ofrece un valor añadido significativo en la fabricación de productos médicos.

Allrounder híbrido para artículos médicos de producción en masa

En el ejemplo de tubos de sangre de PET transparente y resistente a golpes, Arburg mostró en Fakuma 2021 la fabricación eficiente y de alta calidad de artículos médicos de producción en masa. Se utilizó un Allrounder 630 H «Packaging» híbrido con una fuerza de cierre de 2.300 kN en versión limpia. Un módulo de aire limpio con ionización garantizó aire con pocas partículas en el área de trabajo, mientras que los mayores movimientos de la máquina permitieron una limpieza óptima. La máquina de alto rendimiento estaba equipada con una herramienta de 32 cavidades del socio Hack. El ciclo duraba aproximadamente 6,5 segundos, con un peso de disparo de 227 gramos. Esto resultó en un alto rendimiento de aproximadamente 27 kilogramos o 17.700 tubos de sangre por hora.

Nueva interfaz entre máquina y herramienta

Una novedad en esta aplicación, según los datos del proveedor, fue la comunicación entre la herramienta y la máquina, desarrollada por Arburg en colaboración con el socio de herramientas Hack. La herramienta del expositor incorporaba dos cámaras que podían tomar imágenes o videos, por ejemplo, del separación de la herramienta y la expulsión de las piezas, así como cuatro sensores de posición. Además, había cuatro sensores de golpes en las guías de las columnas. De esta forma, se puede detectar la respiración de la herramienta y desviaciones en la posición al cerrar o separar. En la aplicación en la feria, los datos se recopilaron a través de una caja digital en la herramienta y se transmitieron mediante OPC UA al Allrounder. Así, la controladora de la máquina pudo mostrar, por ejemplo, intervalos de mantenimiento dependientes del rendimiento para la herramienta.

Máquina 2K: Allrounder More fabrica «Lab-on-a-Chip»

Se realizó el estreno en feria de la serie Allrounder More. La exhibición, con una fuerza de cierre de 1.600 kN, produjo en moldeo por inyección de montaje y con dos programas de inyección en un solo paso, un «Lab-on-a-Chip» listo para usar de PC transparente. Se evitó la necesidad de montaje o unión posteriores. Para esta exigente aplicación médica, la máquina estaba equipada con una herramienta innovadora de 2+2 cavidades de Weber. A través de la unidad de inyección vertical de tamaño 170, primero se inyectaron dos medias cáscaras con contornos fluidodinámicos finos (200 micrómetros) y, simultáneamente, con la unidad de inyección horizontal de tamaño 400, las mitades correspondientes. En lugar de realizar esto con un robot, la herramienta giró 90 grados, posicionando las dos partes de inyección una sobre otra en el lado de la boquilla y uniéndolas directamente.

En el segundo programa de inyección, se inyectó una pieza media mediante una boquilla de cierre de aguja a través de la unidad de inyección vertical, llenando así el espacio entre las dos componentes. De esta forma, las dos mitades quedaron soldadas y los canales de fluidos sellados. En unos 45 segundos de ciclo total, se creó un «Lab-on-a-Chip» completo y hermético de PC transparente, con conexiones para la alimentación de soluciones fluidodinámicas, por ejemplo, mediante roscas Luer-Lock o Luer-Slip.

Un robot vertical Multilift V 30 retiró las piezas de inyección de doble componente transparentes y las entregó a una mesa rotativa. Allí, en un control del 100%, cada «Lab-on-a-Chip» fue inspeccionado visualmente y con aire comprimido en cuatro estaciones, verificando geometría, profundidad y ancho de los canales, hermeticidad, así como geometría vertical y contaminación. Finalmente, el Multilift V 30 colocó las piezas aceptadas en una cinta transportadora.

Procesamiento de LSR: Máscara multifuncional para boca y nariz

El año pasado, Arburg llevó a cabo un proyecto desafiante relacionado con la pandemia: la fabricación de máscaras multifuncionales para boca y nariz de LSR y PP, que pueden esterilizarse fácilmente y reutilizarse varias veces. Desde el prototipo hasta la producción en serie, el desarrollo duró solo 41 días. La aplicación fue creada en colaboración con fabricantes reconocidos de herramientas (Polarform), sistemas de dosificación (Elmet) y materiales (Wacker).

Una máquina eléctrica Allrounder 570 E Golden Electric con una fuerza de cierre de 2.000 kN produce en un ciclo de 55 segundos cuatro máscaras de LSR suaves, que cubren la nariz y la boca. La unidad de dosificación está integrada en el control Allrounder mediante OPC UA (Euromap 82.3), permitiendo realizar ajustes centrales desde allí, consultar los parámetros de dosificación y guardar los datos. La máquina se adapta exactamente a la herramienta. Los parámetros relevantes, como presión del material, ajustes de color y aditivos, y tiempos de ciclo restante, se comunican de forma transparente y sencilla. Un sistema de robot lineal Multilift Select, también integrado en el control, recoge las máscaras flexibles. Los canales de aire en el garfio del robot reducen el vacío en la herramienta mediante su función de soplado. Finalmente, las máscaras flexibles se colocan en una cinta transportadora.