„Kracht voor de toekomst“ met de MicroPower in 2-componenten uitvoering

Abb. 1: 2 K Schema MicroPower und Lab-on-a-chip Zeichnung / Fig. 1: Schematische afbeelding van 2C MicroPower en lab-on-a-chip tekening

Fig. 2: Onderdelen worden gespoten en in elkaar gezet in de getoonde spuitgietmachine (1 en 2) en vervolgens overgespoten in de achterliggende spuitgietmachine (3); ten slotte wordt het afgewerkte onderdeel verwijderd en neergelegd (4).

Abb. 3: Vergleich eines konventionellen Labors mit einem Lab-on-a-Chip-System / Fig. 3: Vergelijking van een conventioneel laboratorium met een lab-on-a-chip-systeem

Voorbeeld van een „Lab on a Chip“ demonstreert Wittmann Battenfeld in hal 16, stand D22, indrukwekkend een toepassing met 2 componenten op het gebied van medisch-technische cleanroom-mikrospritzgieten. Daarbij wordt gebruikgemaakt van een productiezegel bestaande uit 2 MicroPower 15 machines.

De medisch-technische toepassing bestaat uit 2 MicroPower 15/10, die via een cleanroomtunnel met elkaar verbonden zijn. Het transport en de samenvoeging van de gespoten onderdelen worden uitgevoerd door de geïntegreerde Wittmann Scara-robots W8VS2.

Als uitdagingen gelden hierbij enerzijds de speciale, mikrogepolijste oppervlakte van het onderdeel en anderzijds de besturingstechnische afstemming van de onderling verbonden machines en hun robotsystemen. De gereedschappen worden geleverd door het bedrijf Microsystems UK (Fig. 1).

Bij dit productieproces worden in de voorafgaande MicroPower verschillende onderdelen van het zogenaamde Scheckkartenlabor gespoten, gecontroleerd en samengebouwd. Vervolgens worden de onderdelen op een transfermodule gelegd en in de daaropvolgende MicroPower getransporteerd, waar de samengebouwde onderdelen met behulp van een gecombineerde inleg-/uitnamehandling worden opgenomen en in het gereedschap worden geplaatst. Hier worden de vormdelen met TPE (thermoplastische elastomeren) gespoten, daarna verwijderd en in een opslag systeem overgedragen (Fig. 2).

Het doel van deze demonstratie is om de beursbezoeker een indruk te geven van de mogelijkheden en de flexibele inzetbaarheid van de MicroPower. Enerzijds wordt getoond hoe nauwkeurig microonderdelen of microoppervlakken reproduceerbaar en in een stabiel spuitgietproces kunnen worden vervaardigd, anderzijds wordt de hoge flexibiliteit van de MicroPower en haar periferie benadrukt. Hierdoor kan deze speciale machine ook complexe taken aan.

Lab-on-a-chip

Het zogenaamde Lab-on-a-chip verwijst meestal naar een microfluïdisch systeem dat geselecteerde functies van een traditioneel laboratorium (zoals het scheiden van componenten van een mengsel) onder gebruik van minimale vloeistofhoeveelheden reduceert tot de grootte van een microchip (Fig. 3).

Met deze technologie kunnen vloeistoffen, onder andere bloed, volledig en automatisch worden geanalyseerd op één enkele chip. Het transport van de monsters tussen de verschillende reactie- en analysekamers vindt plaats met behulp van capillaire krachten.

Technologisch gezien kunnen Lab-on-a-chip systemen worden beschouwd als een subcategorie van de micro-elektromechanische systemen, die geminiaturiseerde sensorsystemen en microfluidica combineren. Hierbij worden speciale uitdagingen gesteld aan de oppervlakte-structurering en oppervlaktecoating, evenals de elektrische eigenschappen ervan.

De MicroPower is een speciaal voor het spuitgieten van kleine en microonderdelen ontworpen machine uit de PowerSerie van Wittmann Battenfeld. Vooral opvallend aan de MicroPower is het innovatieve tweefasige schroef-pistool-spuitgietaggregaat met een slagvolume van 0,05 tot 4 cm³. Via dit spuitgietaggregaat wordt thermisch homogene massa geïnjecteerd, met als resultaat onderdelen van de hoogste kwaliteit in een stabiel productieproces en korte cyclustijden. Vanwege de uitstekende cleanroom-eigenschappen van de volledig elektrische MicroPower is deze machine vooral geschikt voor medisch-technische toepassingen.