Tentoonstelling: Duurzame en innovatieve producten voor de medische technologie

(Foto: ARBURG) / (Foto: Arburg)

De sector Geneeskunde was gewijd aan een speciale tentoonstellingsruimte. Daar produceerden in totaal drie exposities duurzame spuitpennen van PLA, IML-centrifugetubetjes met geïntegreerde functies en materiaalaanpassende spuitpennen in grootschalige productie. (Foto: Arburg)

– Duurzaam: Spuitpistolen uit PLA verbeteren CO2-balans aanzienlijk
– Innovatief: Productdesign bespaart 20 procent materiaal
– Meerwaarde: IML-labels voor geïntegreerde functies, traceerbaarheid en minimale afvalproductie

De branche Medisch is op de Technologie-Dagen 2025 gewijd aan een speciale tentoonstellingsruimte. Daar presenteert Arburg drie exposities die innovatieve spuitgietproducten vervaardigen, waaronder duurzame spuitpistolen uit PLA, IML-centrifugetubes met geïntegreerde functies en materiaalefficiënte spuitpistolen in grote series. In de cleanroom wordt ook de uitgebreide dienstverleningscompetentie voor klanten uit de medische technologie getoond. Daarnaast is een nieuwe Freeformer 550-3X te zien, die is ontworpen voor 3D-printen van medische onderdelen op basis van originele kunststofgranulaat.

De knowhow van Arburg in de medische technologie strekt zich uit over de gehele procesketen – van het projectidee tot de machineacceptatie. Tijdens de Technologie-Dagen beantwoorden de experts niet alleen vragen over de exposities, maar ook over validatie en kwalificatie, machine-ontwerp, automatisering en turnkey-oplossingen, risicoanalyse, deeltjesmeting en cleanroomconcepten.

Duurzaam: inzet van PLA verbetert CO2-balans

De expositie in de cleanroom, een elektrische allrounder 370 A in cleanroom-uitvoering, toont voor het eerst de verwerking van een kosteneffectieve biobased kunststof PLA (polylactide) op basis van maïsstärke tot een medisch-technisch product. Dit toepassingsvoorbeeld is gerealiseerd door Arburg in samenwerking met de partners AFK Kunststoffverarbeitung en VTW (gereedschap) en demonstreert het potentieel voor de productie van duurzame massale artikelen voor de medische technologie en farmaceutische industrie. Het 4-voudige pilotgereedschap is zodanig ontworpen dat het indien nodig schaalbaar is naar 36 en 72 holtes. De elektrische allrounder 370 A verwerkt het PLA in ongeveer acht seconden cyclustijd tot spuitpistolen van elk 0,5 gram. Dergelijke medische producten worden na eenmalig gebruik biopharmazeutisch verontreinigd en worden doorgaans thermisch afgevoerd. In tegenstelling tot kunststoffen op aardoliebasis, komt er bij het verbranden van PLA slechts zo veel kooldioxide (CO2) vrij als de grondstof maïs tijdens de groei heeft gebonden. Dit resulteert in een aanzienlijk verbeterde CO2-balans. In vergelijking met recyclaten en andere biokunststoffen liggen de belangrijkste voordelen in de hoge beschikbaarheid van maïsstärke en de relatief lage prijs.

Snel: 64 spuitpistolen in slechts zes seconden

De productie van spuitpistolen uit PP voor 'zelfvernietigende' wegwerpspuiten van 0,5 milliliter grootte toont de voordelen van een combinatie van hybride machinetechnologie met krachtig gereedschap en innovatief productontwerp.

De hybride allrounder 570 H in de prestatievariant Ultimate met 2000 kN sluitkracht en Arburg Servohydrauliek (ASH) is bestemd voor snel lopende toepassingen voor medische massale artikelen. Daarnaast wordt met deze toepassing getoond hoe er vanuit een grijze ruimte in een cleanroom kan worden geproduceerd. Met een 64-voudig gereedschap van het bedrijf Ruhla produceert de expositie in ongeveer zes seconden cyclustijd spuitpistolen van elk 0,34 gram. Dit komt overeen met een output van ongeveer 38.400 stuks per uur. Dankzij een breukpunt kan het pistool uit veiligheidsredenen niet reversibel uit de spuit worden getrokken. Het innovatieve productontwerp met drievleugelige geometrie vermindert het materiaalgebruik bij deze lichte constructie met ongeveer 20 procent vergeleken met een viervleugelige variant. Er wordt gebruikgemaakt van een medisch PP van de partner Borealis. De hot runner-techniek van Ewikon maakt naadloos side-gate direct spuiten mogelijk. Om de temperaturen in het gereedschap te bewaken, communiceert de spuitmachine via de Gestica-besturing en OPC UA met de hot runner-regelaar. Voor een bio-inspirerende drukregeling zorgt de 'aXw Control PressurePilot' in de Gestica-besturing. De 'aXw Control ScrewPilot' compenseert verstoringen in het vulproces en houdt de vormvulling stabiel. Zo kan een inspritzie-precisie worden bereikt op het niveau van een elektrische spuitunit.

Functie-integratie: 'IML gaat medisch'

In-mould labeling (IML) met functionele labels is nieuw voor de medische technologie en stelt hoge eisen aan precisie van het spuitproces en automatisering. Tijdens de Technologie-Dagen 2025 wordt een IML-toepassing getoond, waarvan de voordelen liggen in meerwaarde door functi integratie, precisie en minimale afvalproductie. De toepassing is het resultaat van de bundeling van expertise van de machine (Arburg), gereedschap (Kebo), label (MCC/Verstraete), automatisering (Beck) en camera-inspectie (Intravis).
Centraal staat een elektrische allrounder 520 A met 1500 kN sluitkracht in cleanroom-uitvoering, die voldoet aan de eisen voor productie in de cleanroom-klasse ISO 7. Een belangrijk aspect is de compacte opstelling (footprint) van de productiezuil, die past binnen de voorgeschreven productierasters. De kant-en-klare centrifugetubes met een inhoud van 15 milliliter uit PP worden met een 8-voudig gereedschap van Kebo in ongeveer tien seconden cyclustijd vervaardigd. De labels zijn krasvast en maken de centrifugetubes uit monomateriaal stabieler. Voor het nauwkeurig uitlijnen en aanbrengen wordt gebruikgemaakt van een innovatieve label-afstelschaar, die de fabricatietolerantie tot op enkele honderdsten kan compenseren. Latere bewerkingen zoals gewoon bedrukken of beplakken worden overbodig. Dit maakt een tijd- en kostenbesparende productie mogelijk – zonder extra hygiëne-risico of logistieke inspanning. Het afval kan met een factor 10 worden verminderd. De optische controle gebeurt via een in de automatisering geïntegreerd camerasysteem. In de labels kunnen bijvoorbeeld een schaal voor de exacte vulstand of een temperatuursensitive thermochrome bedrukking worden geïntegreerd. De kleur verandert zodra een bepaalde temperatuur van het gevulde buisje wordt overschreden. Via QR-codes kunnen extra informatie over proces-, kwaliteits- en recyclinggegevens aan het IML-product worden toegevoegd. Het geautomatiseerde systeemconcept kan verder worden uitgebreid, bijvoorbeeld met het extra vastschroeven van de buisjes met een deksel en het verpakken in slangzakken.

3D-printen: Freeformer 550-3X met productiesupport

De nieuwe Freeformer 550-3X is vooral interessant voor gebruikers in de medische technologie. Het expositie toont hoe resorbeerbare implantaten bijvoorbeeld uit het medische originele kunststof Resomer LR 706 in de kliniek kunnen worden vervaardigd. Een van de meest interessante functies van het open systeem is een verhoogde druppelafgifte voor een kortere bouwtijd, een geoptimaliseerde materiaalwisseling en vooral de nieuwe productiesupport. Hierdoor wordt de operator actief ondersteund via de Gestica-besturing – van het laden van de bouwopdracht tot het starten van de 3D-print. Dit vereenvoudigt het werken aan de machine aanzienlijk en maakt het ook voor niet-experts mogelijk om onderdelen procesveilig, foutvrij en in hoge kwaliteit additief te produceren. Met twee uitgifteenheden en een bouwruimte van 230 x 230 x 230 millimeter is de nieuwe machine iets kleiner, maar ook goedkoper dan de Freeformer 750-3X.