A koronavírus-katasztrófa összehozza a különböző vállalatokat védőmaszkok gyártására

A normák szerint gyártott FFP3 védőosztályú légzésvédő maszkok esetében gyorsított vizsgálatot végeznek a koronavírus-pandémia légzésvédő maszkjainak (CPA) Németország számára. (Kép forrása: Weber Ultrasonics AG) / A normák szerint gyártott FFP3 védőosztályú légzésvédő maszkok esetében gyorsított vizsgálatot végeznek a koronavírus-pandémia légzésvédő maszkjainak (CPA) Németország számára. (Kép forrása: Weber Ultrasonics AG)

Az FFP3-maszkok gyártásának gyors megkezdése érdekében más vállalatok által szállítottak felszerelést a különböző nemszövött anyagok mélyhúzásához. (Kép forrása: Weber Ultrasonics AG) / Azért, hogy gyorsan el tudják kezdeni a légzésvédő maszkok gyártását, más cégek felszerelést szállítottak a nemszövött anyagok mélyhúzásához. (Kép forrása: Weber Ultrasonics AG)

A légzőmaszk a mélyhúzás és az élek ultrahangos hegesztése után. (Képforrás: Weber Ultrasonics AG)

Az oxigénmaszkok és műtősmaszkok gyártására, amelyek jelenleg főként Ázsiában készülnek, biztosan nem az első dolog, ami eszünkbe jut ultrahang. És mégis, az ultrahangos hegesztés fontos szerepet játszik ezeknek a termékeknek a gyártásában. Tapasztalt technológiai szolgáltatóként, aki maszkgyártó berendezéseket szállít, a Weber Ultrasonics AG most Németországban gyárt maszkokat és szájmaszkokat. Ezt gyors és hatékony támogatásuk, valamint saját munkatársaik nagy elkötelezettsége tette lehetővé.

A Covid-19 elleni küzdelem erőfeszítései rávilágítanak egy globális problémára: a személyi védőfelszerelések (PPE) országoktól való függőségére, ahol olcsóbban gyártanak. A védőruházat és a kesztyűk mellett a világjárvány terjedésével a németországi és más európai országokban hiánycikké váltak az oxigénmaszkok és műtősmaszkok (száj- és orrvédelem vagy MNS). „2002/2003-as SARS-pandémia óta olyan berendezéseket gyártunk, amelyek különböző védőmaszkok előállítására alkalmasak, nem szálas anyagokból, amelyek termoplasztikus műanyagokon alapulnak. Legtöbbször Ázsiába szállítjuk őket” – mondja Christian Unser, a Weber Ultrasonics AG értékesítési igazgatója. Ezek közé tartoznak például generátorok, boosterek, konverterek és sonotrode-ok, valamint komplett berendezések hegesztéshez, lamináláshoz, vágáshoz és nyomtatáshoz ultrahang segítségével. Azonban saját maszkgyártás soha nem volt téma a baden-württembergi Karlsbadban található komponens- és berendezésgyártónál – egészen 2020 márciusáig.

Belépés az FFP védőmaszkok gyártásába

Ez egy ügyfél kérésére történt, egy gépgyártó cégtől, aki a különböző, szellőztetett szűrőmaszkokhoz, FFP2 védelmi szintű szűrőfedeleket nem tudott többé beszerezni a korlátozások miatt, amelyek az összes országban érvényben vannak. „Gyorsan kifejlesztettünk egy berendezés koncepciót a háromdimenziós szűrőelemek gyártására az ügyféllel közösen. Az ügyfél azonnal három gépet rendelt” – meséli Unser. Emellett a Weber Ultrasonics a koncepciót egy standard géppé alakította, amely teljes légzésvédő maszkok gyártására alkalmas. Az első lépés, a maszkok mélyhúzása, volt a legnagyobb kihívás – ezt úgynevezett melegformázással végzik, ehhez megfelelő szerszámokra, speciális fűtőelemekre és vezérlőegységekre volt szükség. Gyors prototípusok készítéséhez Unser egy másik piaci szereplőhöz fordult, aki ebben a szegmensben is aktív, és azonnal biztosított egy fűtőelemet és vezérlőegységet. Egy másikat a Weber Ultrasonics tervezővezetője szerzett meg korábbi munkaadójától. A szükséges szerszámokat egy közeli modellépítő és hosszú távú partner készítette el szinte egyik napról a másikra. „Igazán nagyszerű, hogy különböző vállalatok spontán támogatják egymást és együttműködnek” – jegyzi meg az értékesítési igazgató.

60 maszk óránként egy géppel

Az oxigénmaszkok gyártása ezen a standard gépen több lépésben történik. Első lépésként egy nyitott pórusú tűszálas szövetet stabilizátorként, egy Meltblown szövet réteget részecskeszűrőként, valamint egy Spunbond réteget (Spun-Bond) formáznak mélyhúzással. Ezután a maszk széleit ultrahangos hegesztési folyamatban kapcsolják össze. Ehhez egy ultrahangos konverter az általa generált elektromos jelet mechanikus rezgésre alakítja. Ezt egy booster és egy megfelelő hegesztő szerszám, a sonotrode segítségével továbbítják a kapcsolódó felületre. A keletkező súrlódási hő révén a szálas anyagok célzottan megolvadnak a széleken, tartós kötést képezve anélkül, hogy deformálódnának. Ugyanakkor a megbízható, energiahatékony és produktív kötési technológia egy lágy, bőrbarát felületet biztosít. A maszk mechanikus kivágása után még rögzítő szalagokat helyeznek el a rögzítéshez.

A kompakt standard berendezés gyártási kapacitása egy egyszer használatos szerszámmal kb. 60 légzésvédő maszk óránként. A jelenlegi normáknak megfelelő maszkok esetében az FFP3 védelmi osztály elérése a cél, és gyorsított vizsgálatokat végeznek a koronavírus-pandémiás maszkokra (CPA) Németországban.

Virtuális üzembe helyezés valódi ikerrel műtősmaszkok esetében

A Weber Ultrasonics jelentősen megnövekedett keresletet tapasztal az operációs maszkok gyártásához szükséges berendezések iránt. A vállalat megoldásai eddig 200 maszk gyártását tették lehetővé percenként. „Jelenleg intenzíven építünk egy próbaberendezést, ahol egy új, folyamatos ultrahangos hegesztési eljárást alkalmazunk. Ezzel a kapacitásunk akár 400, vagy akár 600 maszk per perc lehet” – magyarázza Unser. Ebben a gépben a szövet hajtogatása, az orrnyeregbetét beillesztése, hossz- és keresztirányú hegesztések, rugalmas rögzítőszalag hegesztése és a darabolás egyesült.

Az egyik ok, amiért gyorsan megvalósították ezt a berendezést Karlsbadban, többek között a jelenlegi utazási korlátozások. „Virtuálisan kell üzembe helyeznünk a berendezéseket ügyfeleinknél, és ehhez fontos, hogy ugyanazt a teljesítményt nyújtsuk” – mondja Unser. „Ez emellett pozitív hatással van arra, hogy közvetlenül fejlesszük az eszközt, teszteket végezzünk ügyfelek számára, és különösen, hogy nagy mennyiségben tudjunk műtősmaszkokat gyártani” – teszi hozzá.