Productietechnologie voor de kleinste objecten

Figuur 1

Figuur 2

Miniaturisatie is een van de belangrijkste trends in de medische technologie. Voor de constructie van medische apparaten worden steeds kleinere en preciezer vervaardigde onderdelen nodig. Conventionele spuitgiettechniek bereikt haar grenzen bij de productie van dergelijke onderdelen. Gerresheimer Medical Systems zet daarom steeds meer in op een speciale micro-spuitgiettechnologie, waarmee extreem kleine onderdelen nauwkeurig en economisch geproduceerd kunnen worden.

Micro-spuitgietdelen zijn soms kleiner dan de punt van een balpen. Bij de specificatietrouwe productie van dergelijke producten moeten uitdagingen op het gebied van gereedschapsbouw, spuitgiettechniek en meettechniek worden overwonnen. Gereedschappen moeten bijvoorbeeld nog aanzienlijk kleinere toleranties in acht nemen dan de onderdelen die ermee worden vervaardigd. De gereedschapsbouw bij Gerresheimer maakt daarom gebruik van een speciale machinepark, waarmee tot op 2 micrometer nauwkeurig gefreesd en geslepen kan worden. Daarnaast wordt erop gelet dat de ontwikkelde gereedschapsoplossingen bij de productie in grote series probleemloos kunnen worden opgeschaald van kleine opstellingen voor micro-spuitgietmachines naar grotere opstellingen voor standaard spuitgietmachines. (zie Fig. 1)

Door de kleine shotvolumes kunnen conventionele spuitgietmachines niet zonder meer worden ingezet voor micro-spuitgieten. Lange verblijftijden van het kunststof kunnen leiden tot afbraak van het materiaal. Bovendien is de vereiste mechanische precisie met een technologie die is ontworpen voor veel grotere onderdelen moeilijk te bereiken. Gerresheimer biedt voor deze uitdagingen twee oplossingen aan. Grootschalige series worden vervaardigd op gemodificeerde standaard spuitgietmachines. Hoogbelaste gereedschappen zorgen daarbij voor een shotvolume waarbij geen materiaalafbraak meer optreedt. Geoptimaliseerde schroeven en terugstroomblokkades zorgen tegelijkertijd voor de benodigde precisie. Bij de productie van kleine tot middelgrote series en producten met bijzonder hoge precisie-eisen gebruikt Gerresheimer daarentegen speciale micro-spuitgietmachines. Hier is de schroef alleen nog verantwoordelijk voor de plastificatie van het kunststof, het inspuiten gebeurt hoogprecies via een zuiger. (zie Fig. 2)

De derde uitdaging is een meettechniek die geschikt is voor micro-spuitgietdelen. Gerresheimer beschikt in het Technical Competence Center in Wackersdorf (Duitsland) over een computed tomography-scanner. Voor de metingen wordt daar een technologie gebruikt waarmee ook kleinste objecten tijdens de meting betrouwbaar kunnen worden gefixeerd en weergegeven. Vergelijkbare apparaten worden ook gebruikt voor optische metingen. Daarnaast moet de gemeten geometrie vrij toegankelijk zijn. Met deze twee meettechnologieën is het mogelijk om meetgegevens te verzamelen voor de validatie van gereedschappen en het betrouwbare kwaliteitsbeheer in het lopende productieproces met de vereiste snelheid.

Gerresheimer is op de MedTec China in Shanghai van 22 tot en met 24 september 2015 aanwezig in het Shanghai World Expo Exhibition & Convention Center op stand P301.