„Moc na przyszłość” z MicroPower w wykonaniu dwuskładnikowym

Abb. 1: Schematyczny obraz 2C MicroPower i rysunek lab-on-a-chip / Fig. 1: Schematyczny obraz 2C MicroPower i rysunek lab-on-a-chip

Abb. 2: Teile werden in der vorgestellten Spritzgießmaschine gespritzt und zusammengebaut (1 und 2) und anschließend in der nachgeschalteten Spritzgießmaschine umspritzt (3); schließlich wird das fertige Teil entnommen und abgelegt (4). / Fig. 2: Parts are formed and assembled in the injection molding machine on display (1 and 2) and subsequently overmolded in the downstream injection molding machine (3); finally, the finished part is removed and deposited (4).

Abb. 3: Vergleich eines herkömmlichen Labors mit einem Lab-on-a-Chip-System / Fig. 3: Porównanie konwencjonalnego laboratorium z systemem Lab-on-a-Chip

Na przykładzie „Lab on a Chip“ Wittmann Battenfeld w hali 16, stoisko D22, demonstruje imponującą aplikację dwuskładnikową w zakresie mikroformowania w czystej strefie medycznej. W tym celu używana jest komórka produkcyjna składająca się z 2 maszyn MicroPower 15.

Medtechowa aplikacja składa się z 2 maszyn MicroPower 15/10, które są połączone ze sobą przez tunel czystej strefy. Transport i łączenie wytworzonych elementów odbywa się za pomocą zintegrowanych robotów Wittmann Scara W8VS2.

Wyzwania stanowią tutaj z jednej strony specjalna, mikrostrukturalna powierzchnia elementu, a z drugiej dostosowanie sterowania maszynami i ich systemami robotycznymi, które współpracują ze sobą. Narzędzia są dostarczane przez firmę Microsystems UK (rys. 1).

W tym procesie produkcyjnym w uprzednio używanej maszynie MicroPower odlewa się, kontroluje i montuje różne elementy tzw. laboratorium na kartę. Następnie elementy są odkładane na moduł transferowy i transportowane do kolejnej maszyny MicroPower, gdzie zmontowane części są chwytane za pomocą zintegrowanego systemu wkładania/wyjmowania i wkładane do narzędzia. W tym miejscu formy są wtryskiwane TPE (termoplastyczne elastomery), a następnie wyjmowane i przekazywane do systemu składowania (rys. 2).

Celem tej demonstracji jest przedstawienie zwiedzającym możliwości i elastyczność zastosowań maszyny MicroPower. Z jednej strony pokazuje się, jak wysoką precyzją można w sposób powtarzalny i w stabilnym procesie wtrysku produkować mikroelementy i mikropowierzchnie, z drugiej zaś podkreśla się dużą elastyczność MicroPower i jej peryferii. Dzięki temu ta specjalna maszyna sprosta również złożonym zadaniom.

Lab-on-a-chip

Tak zwany „Lab-on-a-chip” zazwyczaj odnosi się do mikrofluidycznego systemu, który redukuje wybrane funkcje tradycyjnego laboratorium (np. rozdział składników mieszaniny) do rozmiaru mikroczipa, wykorzystując minimalne ilości cieczy (rys. 3).

Technologia ta umożliwia pełną i automatyczną analizę płynów, w tym także krwi, na jednym chipie. Transport próbek pomiędzy różnymi komorami reakcyjnymi i analitycznymi odbywa się za pomocą sił kapilarnych.

Z technicznego punktu widzenia systemy Lab-on-a-chip można traktować jako podkategorię mikroelektromechanicznych systemów, które łączą miniaturowe systemy sensorowe i mikrofluidykę. Wymaga to szczególnych wyzwań związanych z strukturą powierzchni, powłokami powierzchni oraz modyfikacją ich właściwości elektrycznych.

MicroPower to maszyna specjalnie zaprojektowana do wtrysku małych i mikroelementów, należąca do serii PowerSeries firmy Wittmann Battenfeld. Szczególnie wyróżnia się innowacyjnym dwustopniowym układem ślimakowo- tłokowym z pojemnością od 0,05 do 4 cm³. Za pomocą tego układu wtryskuje się termicznie jednorodną masę, co zapewnia wysoką jakość elementów przy stabilnej produkcji i krótkich cyklach. Ze względu na doskonałe właściwości czystej strefy maszyna MicroPower, będąca w pełni elektryczną, jest szczególnie przeznaczona do zastosowań medycznych.