Precíziós mélyhúzott alkatrészek az orvostechnikai ipar számára tökéletes felületi megmunkálással

Egy élkerekítési folyamat kifejlesztése történt egy 20 mm-es méretű, rozsdamentes acélból készült szerkezeti ház esetében, amelyet orvostechnikai eszközökben használnak. (Fotó: Hubert Stüken GmbH & Co. KG) / Ebben a projektben egy élkerekítési folyamatot kellett kifejleszteni egy 20 mm-es méretű rozsdamentes acél házhoz, amelyet orvostechnikai eszközben használnak. (Fotó: Hubert Stüken GmbH & Co. KG)

„A kihívás ennél a finom házban az volt, hogy nagy felülettel rendelkezik, miközben az oldalfalak rendkívül vékonyak. A szélek anyageltávolításához nagy erőkre van szükség, amelyeket ugyanakkor olyan jól kell kezelni, hogy ne történjen formai változás” – írja Dirk Schulz, a Stüken projektmérnöke, a feladat leírásában. (Fotó: Hubert Stüken GmbH & Co. KG) / Dirk Schulz, a Stüken projektmérnöke így magyarázza a felületkezelési feladatot: „Ezzel az érzékeny házzal a fő kihívás a nagy felület és az extrémen vékony falak kombinációja volt. A szélénél megfelelő anyageltávolításhoz magas feldolgozási intenzitás szükséges. Azonban az intenzitást szigorúan kontrollálni kell, hogy elkerüljük a deformációt.” (Fotó: Hubert Stüken GmbH & Co. KG)

A mélyhúzó funkcióalkatrészek egyre inkább elterjedtek az orvostechnikai és gyógyszeripari gyártásban. Annak érdekében, hogy a felületkezelés során is megfeleljenek a magas gyártási és minőségirányítási követelményeknek, a Stücklen Medical a Rösler csúszócsiszoló megoldásaira és eljárásaira támaszkodik.

Néhány évvel ezelőtt megalapított Stücklen Medical üzleti területével a 1931-ben alapított Hubert Stücklen GmbH & Co. KG válaszol az orvostechnikai és gyógyszeripari precíziós mélyhúzott alkatrészek iránt növekvő keresletre. A családi vállalkozás termékportfóliója, amelyet világszerte vezetőként tartanak számon, tartalmaz préselt és hajlított alkatrészeket, műanyagból öntött komponenseket és összetett szerkezeteket, amelyeket Európában, Ázsiában és az Egyesült Államokban öt helyszínen gyártanak.

„Az orvostechnikai és gyógyszeriparban specifikus követelményeket támasztanak az alkatrészekkel és a gyártási körülményekkel szemben. A szükséges tudás és know-how a precíziós alkatrészek fejlesztéséhez és gyártásához a Stücklen Medicalnél összegyűlt,” magyarázza Andreas Hellmann, az ISO 13485 tanúsítvánnyal rendelkező üzleti terület vezetője. Többek között összetett házakat és szerkezeteket, szelepeket, magas precizitású mikroteileket és elsődleges csomagolásokat gyártanak minden mélyhúzható fémből, mint például rozsdamentes acél, alumínium és titán. A magas minőségi követelmények teljesítése érdekében többlépcsős tisztítórendszerek és két osztály 7-es tisztatér áll rendelkezésre. A cég székhelyén, Rintelben működő saját kutatási és fejlesztési részleg folyamatosan azon dolgozik, hogy bővítse a folyamatok és anyagok lehetőségeit.

Közösen az innovatív megoldásokért

„Sok ügyfelünknél fejlesztési partnerként működünk. Az új termékek tökéletes alkalmazkodása érdekében szorosan együttműködünk mind az ügyfelekkel, mind különböző technológiai területeken működő partnerekkel,” mondja Andreas Hellmann. Amikor olyan feladatokról van szó, mint a szegnyitás, élletörés és polírozás, valamint meghatározott felületi egyenetlenségek kialakítása, már körülbelül 30 éve a Rösler Surface Technology GmbH csúszócsiszoló megoldásait és eljárásait alkalmazzák. „A hosszú partnerség a berendezések és az eljárások megbízhatóságán és minőségén alapul. Így biztosítjuk, hogy az elvárt eredményeket reprodukálható módon érjük el,” jegyzi meg Andreas Hellmann. „Számunkra továbbá fontos a Rösler rugalmassága és szakértelme, amikor közösen kell fejleszteni a folyamatokat. Ehhez rendelkezésünkre áll az Untermerzbachban található Customer Experience Center is. Olyan berendezésekkel és folyamatokkal, amelyek az ISO 13485 szerint minősítettek és validáltak, a Rösler támogat minket dokumentációkkal és információkkal az eszközökről,” egészíti ki Dirk Schulz, Stücklen projektingenyészora. A világméretű gyártóhelyeken a mélyhúzó szakértő körülbelül 15 körkörös vibrátort és 10 centrifugálógépet alkalmaz a tökéletes felületkezelés érdekében, valamint 18 centrifugát a környezetbarát és megbízható folyadékkezeléshez.

Magas elvárások a feldolgozási eredményekkel szemben

A mélyhúzott alkatrészek általában különösen magas alakítási fokkal, kivételes kontúrokkal és részben extrém kicsi méretekkel rendelkeznek. Ezért a külső és belső területek szegnyitásakor, élletörésnél, polírozásnál, valamint a felületi egyenetlenségek és felületi minőség specifikációinál nagyon magas követelmények támasztódnak. „Egyrészt biztosítani kell, hogy minden tétel esetében azonos jó eredményt érjünk el. Másrészt nem szabad sérüléseket vagy deformációkat okozni az alkatrészeken. A feldolgozás után a csiszoló testeket és az alkatrészeket teljes mértékben megbízhatóan el kell különíteni egymástól. A részek és a csiszoló testek további téves szállítása a következő tételbe szintén feltétlenül elkerülendő,” pontosítja Dirk Schulz az elvárásokat. Polírozási feladatoknál nem ritkán az a cél, hogy a felületet lézeres feliratozással UDI-kóddal lássák el. Ezek a feladatok nemcsak a feldolgozandó alkatrészekhez igazított folyamatokat tesznek szükségessé, hanem a berendezéstechnikát és az eljárásokat is módosítani kell. Első lépésként gyakran végzünk megvalósíthatósági tanulmányokat.

Folyamat az orvostechnikai alkatrészek feldolgozásához

Az orvostechnikai alkalmazásban használt, kb. 20 mm-es átmérőjű rozsdamentes acél szerkezet ház szegnyitásának folyamatfejlesztése a Stücklennel együttműködve történt. „A kihívás ebben a finom házban az volt, hogy nagy felülettel rendelkezik, és az anyagvastagsága rendkívül vékony. A szélek anyagleválasztásához nagy erőkre van szükség, amelyeket ugyanakkor jól kell kezelni, hogy ne történjen formai változás,” írja a projektingenész a feladatról. Mivel a Rösler Customer Experience Centerében modern felszerelésekkel rendelkeznek minden feldolgozási eljáráshoz, a kísérletek során szinte valós gyártási körülmények között határozható meg a megfelelő berendezéstechnika és kivitelezés. Gyakran szükséges az alapértelmezett berendezések módosítása a munkatartály vagy a szerkezet tekintetében. Itt is nagy szerepe volt Stücklen tapasztalatának a csúszócsiszolásban. Annak érdekében, hogy megbízható és teljes körű elkülönítés valósuljon meg az alkatrészek és a csiszoló testek között, a Stücklen Medical berendezéseiben módosításokat kellett végrehajtani a szigorú szétválasztási folyamatban. A legoptimálisabb csiszoló testgeometria és -típus (kerámikus vagy műanyag kötésű) szintén a kísérletek során kerül meghatározásra. A folyamatos jó feldolgozási eredmény érdekében a csiszoló testeknél gyakran rendkívül szoros méretpontossági toleranciákat kell betartani. A csiszoló testeket a legmagasabb környezeti normák szerint gyártják a Röslernél, és a világ legátfogóbb eljárásanyag-kínálatát alkotják, több mint 15 000 különböző termékkel, beleértve a csiszoló testeket és a töltőanyagokat. A sikeres folyamatfejlesztés kulcsa tehát a megfelelő berendezés és a megfelelő eljárásanyag (csiszoló testek és töltőanyag) tökéletes összehangolása – lehetőleg szoros ügyfélkapcsolatban.