Componenti di profonditura di precisione per la tecnologia medica con lucidatura perfetta

Lo sviluppo del processo di arrotondamento dei bordi è stato eseguito su un alloggiamento in acciaio inossidabile di 20 mm di grandi dimensioni, utilizzato nel settore medico. (Foto: Hubert Stüken GmbH & Co. KG) / In questo progetto, è stato necessario sviluppare un processo di arrotondamento dei bordi per un alloggiamento in acciaio inossidabile di 20 mm di grandi dimensioni utilizzato in un dispositivo medico. (Foto: Hubert Stüken GmbH & Co. KG)

„La sfida di questa carcassa delicata risiedeva nella sua ampia superficie con uno spessore di parete estremamente sottile. Per rimuovere il materiale alle estremità sono necessari forze elevate, che devono essere controllate così bene da evitare deformazioni“, spiega Dirk Schulz, ingegnere di progetto presso Stüken, sulla definizione del compito. (Foto: Hubert Stüken GmbH & Co. KG) / Dirk Schulz, ingegnere di progetto presso Stüken, spiega il compito di finitura come segue: „Con questa carcassa delicata, la principale sfida era un'ampia superficie combinata con pareti estremamente sottili. Per rimuovere abbastanza materiale ai bordi è richiesta un'alta intensità di lavorazione. Ma questa intensità deve essere strettamente controllata per prevenire qualsiasi deformazione“. (Foto: Hubert Stüken GmbH & Co. KG)

I componenti di funzioni profonde sono in aumento nella produzione di prodotti medici e farmaceutici. Per soddisfare anche le elevate esigenze di produzione e gestione della qualità nella lavorazione delle superfici, Stücken Medical si affida a soluzioni di lucidatura a scorrimento e a mezzi di processo di Röslers.

Con il settore di attività stabilito alcuni anni fa, Stücken Medical, la società fondata nel 1931, risponde alla crescente domanda di componenti di profondità di precisione in materiali metallici nel settore medico e farmaceutico. Il portafoglio di prodotti dell'azienda familiare, considerata leader mondiale, include anche parti di stampaggio e piegatura, componenti in plastica stampata, e assemblaggi complessi, prodotti in cinque sedi in Europa, Asia e USA.

„Nel settore medico e farmaceutico vengono poste requisiti specifici sui componenti e sulle condizioni di produzione. La conoscenza e il know-how necessari per lo sviluppo e la produzione di componenti di precisione li abbiamo consolidati in Stücken Medical“, spiega Andreas Hellmann, responsabile del settore di attività certificato ISO 13485. Tra i prodotti vengono realizzati, tra l'altro, involucri complessi e assemblaggi, valvole, microcomponenti di alta precisione e imballaggi primari, realizzati con tutti i metalli ad alta capacità di profondità di stampaggio come acciaio inossidabile, alluminio e titanio. Per soddisfare le elevate richieste di qualità del settore, sono disponibili sistemi di pulizia multistadio e due camere bianche di classe 7. Il reparto di ricerca e sviluppo interno, con sede a Rinteln, lavora costantemente per ampliare lo spettro delle possibilità di processi e materiali.

Insieme verso soluzioni innovative

„Per molti dei nostri clienti siamo partner nello sviluppo. Per adattare perfettamente i nuovi prodotti all'applicazione, collaboriamo strettamente sia con i clienti che con partner di diversi settori tecnologici“, riferisce Andreas Hellmann. Quando si tratta di compiti come la sbavatura, l'angolatura e la lucidatura dei bordi, nonché la produzione di rugosità superficiali definite, da circa 30 anni vengono utilizzate soluzioni di lucidatura a scorrimento e mezzi di processo di Röslers Oberflächentechnik GmbH. „La lunga collaborazione si basa sulla qualità e affidabilità degli impianti e dei mezzi di processo. In questo modo garantiamo che i risultati richiesti siano raggiunti in modo riproducibile“, aggiunge Andreas Hellmann. „Oltre a ciò, ci interessano la flessibilità e l'esperienza di Röslers, quando si tratta di sviluppare processi congiuntamente. A disposizione abbiamo anche il Customer Experience Center di Untermerzbach. Per impianti e processi che devono essere qualificati e convalidati conformemente alla ISO 13485, Röslers ci supporta con documentazioni e informazioni sui dettagli degli impianti“, aggiunge Dirk Schulz, ingegnere di progetto di Stücken. Nei siti di produzione globali del specialista di profondità, sono impiegati circa 15 vibratori rotanti e 10 impianti centrifughi per una finitura superficiale perfetta, oltre a 18 centrifughe per il trattamento dell'acqua di processo in modo ecologico e affidabile.

Elevati requisiti per il risultato della lavorazione

I componenti di profondità presentano di norma un elevato grado di deformazione, contorni insoliti e talvolta dimensioni estremamente ridotte. Ciò comporta requisiti molto elevati nella sbavatura delle aree esterne e interne, nell'angolatura e lucidatura dei bordi, nonché nelle specifiche sulla rugosità e qualità superficiale. „Da un lato, è necessario garantire che tutti i pezzi di una partita ottengano un risultato uniforme e di alta qualità. Dall'altro, non devono verificarsi danni o deformazioni dei pezzi. Dopo la lavorazione, i corpi di smeriglio e i pezzi devono essere separati in modo assolutamente affidabile. È inoltre assolutamente da evitare che parti o corpi di smeriglio vengano trasportati nella partita successiva“, specifica Dirk Schulz. Per le operazioni di lucidatura, spesso si tratta di marcare la superficie con un codice UDI tramite laser. Queste attività richiedono processi specificamente adattati ai pezzi da lavorare, così come la tecnologia degli impianti e i mezzi di processo. Il primo passo consiste spesso in studi di fattibilità.

Processo di lavorazione di componenti per la tecnologia medica

Lo sviluppo del processo di arrotondamento dei bordi su un involucro di assemblaggio di circa 20 mm di diametro in acciaio inossidabile, impiegato nella tecnologia medica, è stato effettuato in collaborazione con Stücken. „La sfida di questo involucro delicato risiedeva nella sua ampia superficie con uno spessore di parete estremamente sottile. Per asportare il materiale ai bordi sono necessari elevate forze, che devono essere controllate così bene da non causare deformazioni“, descrive il responsabile di progetto. Poiché nel Customer Experience Center di Röslers sono disponibili macchine per tutte le lavorazioni in versione all'avanguardia, nei test si possono definire le tecnologie e le configurazioni più adatte alle condizioni di produzione quasi reali. Spesso sono necessari anche adattamenti delle apparecchiature standard, ad esempio nel contenitore di lavoro o nella progettazione. Anche in questo caso, l'esperienza di Stücken nel lucidare a scorrimento ha avuto un ruolo importante. Per ottenere una separazione affidabile e completa tra parti e corpi di smeriglio, sono stati necessari adattamenti ai processi di separazione complessi delle apparecchiature di Stücken Medical. La geometria e il tipo di corpi di smeriglio ottimali per ogni applicazione (ceramici o a base di plastica) vengono determinati anche attraverso test. Per mantenere un risultato di lavorazione costante, i corpi di smeriglio devono spesso rispettare tolleranze dimensionali estremamente strette. I corpi di smeriglio vengono prodotti secondo i più elevati standard ecologici da Röslers e costituiscono, insieme a composti e detergenti per l'acqua di processo, la gamma di mezzi di processo più completa al mondo, con oltre 15.000 prodotti diversi. Il vantaggio principale di uno sviluppo di processo di successo risiede quindi nella perfetta integrazione tra l'impianto giusto e i mezzi di processo corretti (corpi di smeriglio e composti) – e preferibilmente in stretta collaborazione con il cliente.