"Potenza per il futuro" con MicroPower in configurazione a 2 componenti

Fig. 1: Schema 2K MicroPower e disegno lab-on-a-chip

Fig. 2: I pezzi vengono stampati e assemblati nella macchina per stampaggio a iniezione in esposizione (1 e 2) e successivamente sovrastampati nella macchina per stampaggio a iniezione a valle (3); infine, il pezzo finito viene rimosso e depositato (4).

Fig. 3: Confronto tra un laboratorio convenzionale e un sistema lab-on-a-chip

Ad esempio di un "Lab on a Chip" Wittmann Battenfeld dimostra in modo impressionante una applicazione a 2 componenti nel settore della microiniezione in ambienti sterili medici, presso il padiglione 16, stand D22. A questo scopo viene utilizzata una cella di produzione composta da 2 macchine MicroPower 15.

L'applicazione medica consiste in 2 MicroPower 15/10, collegate tra loro tramite un tunnel sterile. Il trasporto e l'assemblaggio delle parti stampate vengono eseguiti dai robot Wittmann Scara W8VS2 integrati.

Le sfide principali sono da un lato la superficie speciale e microstrutturata del componente e dall'altro l'adattamento tecnologico del controllo delle macchine interconnesse e dei loro sistemi robotici. Gli strumenti sono forniti dalla Microsystems UK (Fig. 1).

In questo processo di produzione, nella MicroPower preliminare vengono stampate, controllate e assemblate diverse parti del cosiddetto laboratorio di carte di credito. Successivamente, le parti vengono depositate su un modulo di trasferimento e trasportate nella MicroPower successiva, dove le parti assemblate vengono prese tramite una manipolazione combinata di inserimento/estrazione e inserite nello stampo. Qui, i pezzi vengono stampati con TPE (elastomeri termoplastici), quindi rimossi e consegnati a un sistema di stoccaggio (Fig. 2).

Lo scopo di questa dimostrazione è di fornire ai visitatori un'idea delle capacità e delle possibilità di impiego flessibile della MicroPower. Da un lato, si mostra come microcomponenti o micro superfici possano essere prodotti con alta precisione in modo ripetibile e stabile nel processo di stampaggio, dall'altro si evidenzia l'elevata flessibilità della MicroPower e della sua periferica. In questo modo, questa macchina speciale può affrontare anche compiti complessi.

Lab-on-a-chip

Il cosiddetto Lab-on-a-chip si riferisce generalmente a un sistema microfluidico che riduce le funzioni di un laboratorio tradizionale (come la separazione dei componenti di una miscela) utilizzando quantità minime di liquidi su una dimensione di microchip (Fig. 3).

Con questa tecnologia è possibile analizzare liquidi, tra cui anche il sangue, in modo completo e automatico su un singolo chip. Il trasporto dei campioni tra le diverse camere di reazione e analisi avviene grazie a forze capillari.

Dal punto di vista tecnologico, i sistemi Lab-on-a-chip possono essere considerati una sottocategoria dei sistemi micro-elettromeccanici, che combinano sensori miniaturizzati e microfluidica. Vengono poste sfide particolari nella strutturazione delle superfici e nel rivestimento delle superfici, nonché nella modifica delle loro proprietà elettriche.

La MicroPower è una macchina della serie Power di Wittmann Battenfeld appositamente progettata per lo stampaggio di piccoli e micro componenti. Da evidenziare nella MicroPower è soprattutto il innovativo sistema di iniezione a vite e pistone a due stadi, con una capacità di 0,05 a 4 cm³. Attraverso questo sistema di iniezione, viene inserita una massa termicamente omogenea, ottenendo pezzi di alta qualità con produzione stabile e cicli di produzione brevi. Grazie alla sua eccellente idoneità per ambienti sterili, la MicroPower completamente elettrica è particolarmente adatta per applicazioni mediche.