Arburg: Machine- en toepassingshoogtepunten voor medische technologie

De vergrote inbouwruimte van de Allrounder More biedt volgens de leverancier meer ruimte, ook voor grotere meervoudige gereedschappen, en een comfortabele gereedschapswisseling. (Afbeelding Arburg).

De allrounder More is ook geschikt voor veeleisende montage-injectiegietprocessen van meerkomponentendelen, zoals bijvoorbeeld een "Lab-on-a-Chip" gemaakt van twee transparante PC-materialen. (Afbeelding Arburg).

Op Fakuma 2021 produceerde een elektrische allrounder de flexibele LSR-spruitdelen voor mond-neusmaskers, die door een robot-systeem Multilift Select werden genomen. (Afbeelding Arburg).

Arburg toonde op Fakuma 2021 drie veeleisende toepassingen voor de medische technologie: Een twee-componenten machine uit de nieuwe Allrounder More serie produceert in montage-spuitgieten kant-en-klare "Lab-on-a-Chip" - inclusief meerdere teststations. Hoe machine en gereedschap in de toekomst communiceren, werd gedemonstreerd met een hybride "Packaging"-Allrounder in cleanroom-uitvoering bij de productie van transparante bloedbuizen. Daarnaast werd de productie-efficiënte fabricage van LSR-maskers gedemonstreerd. Hier zijn de doseersystemen en het robotsysteem digitaal gekoppeld aan de machine.

Het multi-component spuitgieten met innovatieve machine- en gereedschapstechnologie opent steeds nieuwe toepassingsgebieden. Door montage-spuitgieten kan bijvoorbeeld worden afgezien van achterliggende bewerkingen zoals montage, ultrasoon lassen of lijmen. Door digitalisering kunnen bijvoorbeeld LSR-doseersystemen worden geïntegreerd en nieuwe interfaces met het gereedschap worden gecreëerd. Volgens de verdere informatie van de leverancier biedt dit duidelijke meerwaarde bij de productie van medische producten.

Hybride Allrounder voor medische massaproducten

Aan de hand van bloedbuizen van transparant, breukvast PET liet Arburg op Fakuma 2021 de productie-efficiënte en kwalitatief hoogwaardige fabricage van medische massaproducten zien. Er werd een hybride Allrounder 630 H "Packaging" met 2.300 kN sluitkracht ingezet in cleanroom-uitvoering. Een cleanluchtmodule met ionisatie zorgde voor stofarme lucht in het werkgebied, terwijl de verhoogde machine-onderdelen een optimale reiniging mogelijk maakten. De hoogperformancemachine was uitgerust met een 32-voudig gereedschap van partner Hack. De cyclusduur bedroeg ongeveer 6,5 seconden, het schootgewicht 227 gram. Dit resulteerde in een hoge doorvoer van ongeveer 27 kilogram of 17.700 bloedbuizen per uur.

Nieuwe interface tussen machine en gereedschap

Een noviteit bij deze toepassing was volgens verdere informatie van de leverancier de communicatie tussen gereedschap en machine, ontwikkeld door Arburg in samenwerking met gereedschapspartner Hack. In het gereedschap van de expositie waren twee camera's geïntegreerd die beelden of video's kunnen maken van bijvoorbeeld gereedschapsafscheiding en uitwerping van onderdelen, evenals vier positioneringssensoren. Daarnaast waren vier tik-sensoren voor de kolomgeleidingen aanwezig. Op deze wijze kunnen gereedschapsademhaling en afwijkingen in positie bij sluiten of scheiden worden vastgelegd. Tijdens de beurs werd de data verzameld via een digitale box op het gereedschap en via OPC UA doorgegeven aan de Allrounder. Zo kon de machinebesturing bijvoorbeeld ook prestatieafhankelijke onderhoudsintervallen voor het gereedschap tonen.

2K-machine: Allrounder More produceert "Lab-on-a-Chip"

De serie Allrounder More beleefde zijn beursdebuut. Het expositie-exemplaar met 1.600 kN sluitkracht produceerde in montage-spuitgieten en met twee spuitprogramma's in één stap kant-en-klare "Lab-on-a-Chip" van transparant PC. Nadere montage of verlijming kon worden overgeslagen. Voor deze veeleisende medische toepassing was de machine uitgerust met een innovatief 2+2-voudig gereedschap van Weber. Via de verticale spuiteenheid van 170 mm werden eerst twee helften met fijne vloeistofkanalen (200 micrometer) gespoten en tegelijkertijd met de horizontale spuiteenheid van 400 mm de bijbehorende tweede helften. In plaats van deze met een robotsysteem te verwerken, draaide het gereedschap 90 graden, waarbij de twee spuitdelen op de D-sensorzijde boven elkaar werden gepositioneerd en direct op elkaar werden gezet.

In het tweede spuitprogramma werd via de verticale spuiteenheid met een naaldafsluiter een middenstuk gespoten, waardoor de holte tussen de twee componenten werd gevuld. Hierdoor waren de twee helften stoffelijk verbonden en de vloeistofkanalen afgedicht. In ongeveer 45 seconden totale cyclustijd ontstond zo een volledig dicht "Lab-on-a-Chip" van transparant PC met aansluitingen voor de toevoer van vloeistofoplossingen, bijvoorbeeld via Luer-Lock- of Luer-Slip-verbindingen.

Een verticale robot Multilift V 30 nam de transparante twee-componenten-onderdelen uit het gereedschap en gaf ze door aan een ronde tafel. Daar werden tijdens een 100%-controle elk "Lab-on-a-Chip" op vier stations optisch en met perslucht gecontroleerd op geometrie, kanaaldiepte en -breedte, dichtheid en geometrie verticaal, evenals op verontreinigingen. Uiteindelijk legde de Multilift V 30 de OK-onderdelen op een transportband.

LSR-verwerking: multifunctioneel mond-neusmasker

Vorig jaar realiseerde Arburg een uitdagend corona-project: de productie van multifunctionele mond- en neusmaskers van LSR en PP, die probleemloos kunnen worden gesteriliseerd en herhaaldelijk worden gebruikt. Van prototype tot serieproductie duurde de ontwikkeling slechts 41 dagen. De toepassing werd ontwikkeld in samenwerking met gerenommeerde fabrikanten van gereedschappen (Polarform), doseersystemen (Elmet) en materiaal (Wacker).

Een elektrische Allrounder 570 E Golden Electric met 2.000 kN sluitkracht produceert in 55 seconden per cyclus vier zachte LSR-maskers die over neus en mond worden gestulpt. Het doseersysteem is via OPC UA (Euromap 82.3) geïntegreerd in de Allrounder-besturing, zodat vanaf daar centrale instellingen kunnen worden gedaan, doseerparameters kunnen worden opgevraagd en het gegevensbestand kan worden opgeslagen. Zo past het altijd 1:1 bij het gereedschap. Relevante invoerparameters zoals materiaaldruk, kleur- en additieveninstellingen en resterende looptijden worden transparant en eenvoudig gecommuniceerd. Een eveneens volledig in de besturing geïntegreerd lineair robotsysteem Multilift Select verwijdert de flexibele maskers. Luchtkanalen in de grijper zorgen met hun blaasfunctie ervoor dat het vacuüm in het gereedschap wordt verminderd. Tot slot worden de flexibele LSR-maskers op een transportband gelegd.