Kleine onderdelen – grote uitdaging

Of autoinjectors, astma-inhalatoren of insulinepennen, produceert Gerresheimer primair verpakkingsmateriaal zoals spuiten (glas of kunststof) en insulinekapsels voor veel bekende bedrijven in de farmaceutische industrie, evenals op maat gemaakte drug-delivery-systemen van kunststof. Tijdens de Compamed 2015 van 16 tot en met 19 november presenteert het bedrijf zijn diensten en producten op stand G31 in hal 8b.

Miniaturisering – de trend in de medische technologie

Onderdelen voor medische apparaten worden steeds kleiner, de eisen aan hun precisie worden steeds hoger. Waar de grens ligt voor micro-spuitgietonderdelen is niet strikt gedefinieerd, Gerresheimer stelt de grens vanaf een enkele afmeting van onder de 1 mm, een gewicht van onder de 0,3 g en onderdelen tolerances van onder de 30 µm. De conventionele spuitgietechniek bereikt haar grenzen bij de productie van dergelijke onderdelen, onder andere omdat bij een lengtevermindering van 50 procent andere eigenschappen zoals oppervlak, volume en thermische geleidbaarheid exponentieel kunnen veranderen. Gerresheimer biedt een speciale micro-spuitgiettechniek waarmee uiterst kleine onderdelen nauwkeurig en kosteneffectief geproduceerd kunnen worden. Hierbij moeten uitdagingen in de drie gebieden gereedschapsbouw, spuitgiettechniek en meettechniek worden overwonnen. De benodigde technologieën zijn al op de markt beschikbaar, en Gerresheimer werkt nauw samen met een netwerk van partners uit industrie en wetenschap om aanvullende ervaringskennis op te bouwen.

Gereedschapsbouw – Reproduceerbaar hoogwaardige mallen maken

Voor hoogwaardige micro-spuitgietonderdelen zijn uiterst precieze gereedschappen vereist. Een onderdeel tolerantie van onder de 30 µm vereist bijvoorbeeld gereedschapstoleranties van onder de 10 µm. In de gereedschapsbouw gebruikt Gerresheimer daarom een speciaal voor deze taak ontworpen machinepark.

Spuitgiettechniek – Oplossingen voor kleinste volumes

Door de kleine shotvolumes kunnen conventionele spuitgietmachines niet zonder meer worden ingezet voor micro-spuitgieten. Lange verblijftijden van het kunststof in de plastificeerunit en in het hete kanaalsysteem van de mal kunnen leiden tot materiaalafbraak. Daarnaast is de vereiste precisie en reproduceerbaarheid bij de voorbeweging van de schroef tijdens de injectiefase moeilijk te bereiken, en ook de doseringsnauwkeurigheid door de terugstroombeveiliging speelt een belangrijke rol.

Gerresheimer overwint deze uitdagingen op twee manieren. Door gebruik te maken van hoogbelaste mallen en geoptimaliseerde spuitgietmachines met speciale schroeven en terugstroombeveiligingen. De voordelen van de productie op daarvoor geoptimaliseerde standaard spuitgietmachines blijken vooral bij de productie in grote aantallen. Gerresheimer gebruikt voor micro-spuitgieten met hoogbelaste mallen volledig elektrische standaard spuitgietmachines met aangepaste plastificeereenheden.

Meettechniek – Data voor validatie en procescontrole

In het eigen Technical Competence Center in Wackersdorf (Duitsland) beschikt Gerresheimer over een röntgencomputer. Voor metingen aan micro-spuitgietonderdelen gebruikt het bedrijf hier een speciale oplossing waarmee zelfs kleinste objecten tijdens de meting betrouwbaar kunnen worden gefixeerd en een voldoende verschil in dichtheid tussen object en dragerstructuur het spuitgietonderdeel nauwkeurig zichtbaar maakt. De weergave als false-color afbeelding maakt een snelle analyse van de meetresultaten mogelijk.