Prodotto puro

Il principale stabilimento di Trelleborg per componenti in silicone liquido (LSR) a Stein am Rhein, in Svizzera, dispone di un proprio centro utensili, dove vengono progettati e realizzati tutti gli stampi per la sede.

Componenti in silicone prodotti nel centro di eccellenza per il silicone di Trelleborg.

Componenti in silicone prodotti nel centro di eccellenza per il silicone di Trelleborg.

Componenti in silicone prodotti nel centro di eccellenza per il silicone di Trelleborg.

Componenti in silicone prodotti nel centro di eccellenza per il silicone di Trelleborg.

Piccoli utensili di precisione possono ottenere grandi risultati nel settore delle scienze biologiche. Lo septum nel tappo di una bottiglia di medicinali pesa solo tre millesimi di grammo, ma richiede un'accuratezza estrema anche nella produzione di milioni di pezzi.

Le scienze biologiche riguardano tutti noi, poiché alla fine potrebbe anche mettere a rischio la nostra vita. Chi dipende da questo settore vuole essere sicuro di ricevere solo il meglio. Le scienze biologiche includono le aree di medicina, farmacia, biotecnologia e assistenza sanitaria.

Non sorprende quindi che i prodotti delle scienze biologiche siano soggetti a standard estremamente rigorosi. Prima che scoperte e nuove sviluppi arrivino sul mercato come prodotti, possono trascorrere anni di validazione, approvazione e modifiche. Anche un'azienda come Trelleborg, le cui soluzioni sono ampiamente utilizzate nel settore delle scienze biologiche, deve soddisfare questi elevati requisiti.

Ursula Nollenberger, che dirige la linea di prodotti di componenti in silicone liquido (LSR) presso Trelleborg Sealing Solutions, indica tre ambiti in cui l'azienda può offrire competenza a livello globale: «Design, produzione e tecnologia dei materiali.»

Trelleborg supporta le aziende nella progettazione di prodotti e nei processi di produzione. «A volte i clienti vengono da noi con un'idea precisa», racconta Nollenberger. «Sanno cosa vogliono, ma non sanno esattamente come realizzarlo. Allora sviluppiamo insieme un concetto.»

Nel Centro di Competenza LSR di Trelleborg a Stein am Rhein, in Svizzera, gli ingegneri aiutano nella scelta del materiale giusto e della soluzione costruttiva adeguata, sviluppando gli strumenti e i processi necessari per la realizzazione pratica. L'obiettivo è un prodotto di alta qualità e a basso costo, che può essere prodotto in modo affidabile in un processo di produzione, a seconda delle esigenze, in ambienti di classe 7 o 8 di camere bianche. La pulizia, la purezza del prodotto e la biocompatibilità sono criteri centrali.

Tempo fa, il centro si occupò di una valvola problematica in un dispositivo di sterilizzazione per strumenti ospedalieri. La carcassa della valvola era realizzata in un materiale termoplastico ed era sigillata con una guarnizione O-Ring. Tuttavia, c'erano spazi intermedi in cui potevano formarsi germi.

«L'azienda ci ha contattato per risolvere il problema, e abbiamo sviluppato insieme una soluzione di progettazione adatta», racconta Nollenberger. «Nella fase di progettazione, abbiamo supportato il cliente con il nostro strumento di analisi agli elementi finiti non lineari, per ottimizzare il concetto. È lo strumento più avanzato di questo tipo che il nostro settore offra attualmente.»

Si è optato per una tecnica di doppio iniezione. In questo processo automatico e chiuso, il materiale composito viene prodotto inizialmente attraverso l'iniezione del materiale termoplastico e poi del silicone liquido nello stesso stampo. In questo modo si ottiene un'unica componente di tenuta che chiude lo spazio nel componente. «Il procedimento richiede la massima precisione degli stampi, ma elimina un secondo passaggio di assemblaggio e riduce i rischi e i costi per il cliente», spiega Nollenberger.

Il prodotto è attualmente in fase di validazione e dovrebbe entrare in produzione nel 2014 con diverse milioni di pezzi all'anno.

Molti componenti prodotti da Trelleborg per il settore delle scienze biologiche sono molto piccoli. Le tecniche di microiniezione presentano sfide proprie. Il pezzo più piccolo in produzione da Trelleborg è lo septum, la membrana nel tappo di una bottiglia di medicinali, attraverso cui si può inserire e rimuovere una siringa. Pesa solo 0,003 grammi ed è così minuscolo che è difficile da maneggiare. I normali spruzzi di colata sono più grandi del pezzo stesso.

La produzione di tali microcomponenti richiede la massima precisione. Ciò vale sia per la costruzione degli stampi sia per il controllo esatto della quantità di iniezione e l'esecuzione del processo di stampaggio. Per la manipolazione automatica del pezzo dopo la produzione, è stato sviluppato un apposito gripper. L'intero processo è progettato in modo che possa garantire lo stesso livello di precisione per milioni di cicli di stampaggio.

«Spingiamo continuamente i limiti nella progettazione di stampi e processi», commenta Nollenberger. «Il nostro team globale lavora intensamente sullo sviluppo di piccoli utensili di precisione. Si sviluppano soluzioni sempre nuove per la dosatura di quantità sempre più piccole e nuovi strumenti di automazione per la manipolazione e il controllo di componenti così piccoli. La nostra sede a Stein am Rhein è impegnata in questo campo, poiché la Svizzera è famosa per l'industria orologiera.»

Un cappuccio per l'allattamento per madri con capezzoli sensibili sembra semplice, ma è un prodotto di precisione in silicone liquido. Una sfida particolare per i costruttori di stampi sono le cavità a forma di V. Le quattro aperture nella punta a forma di V si creano direttamente con lo stampo. La configurazione asimmetrica rende particolarmente difficile la divisione dello stampo, ma una dosatura estremamente precisa del quantitativo di iniezione garantisce l'assenza di sbavature. Il prodotto realizzato in un'unica fase di processo non richiede post-trattamenti.

Precisione nel proprio centro
Il principale stabilimento di Trelleborg per componenti in silicone liquido (LSR) a Stein am Rhein, in Svizzera, dispone di un proprio centro di utensili che progetta e produce tutti gli stampi per il sito. La massima attenzione è rivolta a elevata precisione, progettazione a basso scarto e con materiali quasi privi di scarti, alta qualità e robustezza. Inoltre, Trelleborg possiede competenze specializzate nello sviluppo di strumenti e processi per rimuovere automaticamente i componenti dagli stampi senza necessità di post-trattamenti. Su richiesta, i pezzi possono essere testati secondo le specifiche del cliente prima di essere imballati in ambienti di camere bianche.

O-Ring assolutamente ermetico
Trelleborg fornisce un O-Ring speciale per un nuovo inalatore di Boehringer Ingelheim, che migliora l'assorbimento dei farmaci. Per questo è richiesta una tecnologia di precisione con tolleranze di produzione molto strette. L'O-Ring per sigillare la camera di dosaggio deve essere realizzato con una tolleranza di ±1 millimetro cubo. La sbavatura delle superfici di formatura deve essere inferiore a 0,05 millimetri.