Arburg: Maszyny i rozwiązania kluczowe dla technologii medycznej

Większa przestrzeń montażowa Allroundera More oferowana przez producenta zapewnia więcej miejsca, także na większe narzędzia wielokomponentowe, oraz komfortową wymianę narzędzi. (Zdjęcie Arburg).

Uniwersalny More nadaje się również do wymagających montażowych wtrysków wieloskładnikowych, takich jak na przykład „Lab-on-a-Chip” z dwóch przezroczystych materiałów PC. (Zdjęcie Arburg).

Na Fakuma 2021 wszechstronny robot elektryczny produkował elastyczne elementy wtryskowe z LSR do masek na twarz, które były pobierane przez system robotyczny Multilift Select. (Zdjęcie Arburg).

Arburg zaprezentował na Fakuma 2021 trzy wymagające zastosowania w medycynie: Maszyna dwukomponentowa nowej serii Allrounder More produkuje w zmontowanym formowaniu wtryskowym gotowe do użycia „Lab-on-a-Chip” – w tym kilka stanowisk kontrolnych. Jak maszyna i narzędzie będą się komunikować w przyszłości, demonstrował hybrydowy „Packaging” Allrounder w wersji czystego pomieszczenia czystego podczas produkcji przezroczystych probówek krwi. Ponadto zaprezentowano efektywną produkcję masek z LSR. W tym przypadku system dozowania i robot są cyfrowo połączone z maszyną.

Wielokomponentowe wtryskarki z innowacyjną technologią maszynową i narzędziową otwierają coraz to nowe pola zastosowań. Dzięki formowaniu wtryskowemu z montażem można na przykład zrezygnować z kolejnych etapów pracy, takich jak montaż, spawanie ultradźwiękowe czy klejenie. Za pomocą cyfryzacji można na przykład zintegrować systemy dozowania LSR i stworzyć nowe interfejsy do narzędzi. Wszystko to, według dalszych informacji od dostawcy, zapewnia wyraźną wartość dodaną w produkcji wyrobów medycznych.

Hybrydowy Allrounder do masowej produkcji medycznej

Na przykładzie przezroczystych, nietłukących się probówek PET, Arburg zaprezentował na Fakuma 2021 efektywną i wysokiej jakości produkcję masowych wyrobów medycznych. Użyto hybrydowego Allroundera 630 H „Packaging” z siłą zamknięcia 2300 kN w wersji czystego pomieszczenia czystego. Moduł czystego powietrza z jonizacją zapewniał niską zawartość cząstek w miejscu pracy, podczas gdy zwiększona sztywność maszyny umożliwiała optymalne czyszczenie. Maszyna wysokiej wydajności była wyposażona w narzędzie partnera Hack o 32 formach. Czas cyklu wynosił około 6,5 sekundy, a masa wtrysku 227 gramów. W efekcie uzyskano wysoką wydajność około 27 kilogramów lub 17 700 probówek na godzinę.

Nowy interfejs między maszyną a narzędziem

Zgodnie z dalszymi informacjami od dostawcy, nowością w tym zastosowaniu była komunikacja między narzędziem a maszyną, którą opracowano wspólnie z partnerem od narzędzi Hack. W narzędziu prezentowanego egzemplarza zintegrowano dwie kamery, które mogą robić zdjęcia lub nagrywać filmy np. odłączenia narzędzia i wyrzutu elementów, a także cztery czujniki drogi. Dodatkowo zastosowano cztery czujniki stukowe dla prowadnic kolumn. W ten sposób można rejestrować oddech narzędzia i odchylenia pozycji podczas zamykania lub rozdzielania. Podczas targów dane były zbierane za pomocą cyfrowej skrzynki na narzędzie i przekazywane przez OPC UA do Allroundera. W ten sposób sterowanie maszyną mogło na przykład wyświetlać interwały konserwacji narzędzia zależne od wydajności.

Maszyna 2K: Allrounder More produkuje „Lab-on-a-Chip”

Na targach miała miejsce premiera serii Allrounder More. Egzemplarz z siłą zamknięcia 1600 kN, produkował w zmontowanym formowaniu wtryskowym i dwoma programami wtrysku w jednym kroku gotowe do użycia „Lab-on-a-Chip” z przezroczystego PC. Rezygnowano z późniejszego montażu czy klejenia. Do tego wymagającego zastosowania medycznego maszyna była wyposażona w innowacyjne narzędzie Weber o 2+2 formach. Za pomocą pionowej jednostki wtryskowej o rozmiarze 170 najpierw wtryskiwano dwie półkule z cienkimi konturami fluidycznymi (200 mikrometrów), jednocześnie za pomocą poziomej jednostki o rozmiarze 400 wytwarzano odpowiadające im drugie półkule. Zamiast realizować to za pomocą robota, narzędzie obrócono o 90 stopni, a dwa elementy wtrysku ułożono na stronie dyszy, nakładając je bezpośrednio na siebie.

W drugim programie wtrysku, za pomocą pionowej jednostki wtryskowej i igłowej dyszy zamknięcia, wtryskiwano środkową część, wypełniając przestrzeń między dwoma elementami. W ten sposób dwie półkule były trwale połączone, a kanały fluidyczne uszczelnione. W sumie w około 45 sekund cyklu powstało kompletnie szczelne „Lab-on-a-Chip” z przezroczystego PC wraz z przyłączami do podawania płynów, np. na złączu Luer-Lock lub Luer-Slip.

Vertykalny robot Multilift V 30 pobierał przezroczyste elementy dwukomponentowe i przekazywał je na obrotowy stół. Tam, w ramach kontroli 100%, każdy „Lab-on-a-Chip” był sprawdzany w czterech stacjach pod kątem wizualnym i pneumatycznym pod kątem geometrii, głębokości i szerokości kanałów, szczelności oraz geometrii pionowej i zanieczyszczeń. Na koniec Multilift V 30 odkładał elementy OK na taśmę transportową.

Przetwarzanie LSR: Wielofunkcyjna maseczka na usta i nos

W ubiegłym roku Arburg zrealizował ambitny projekt związany z koronawirusem: produkcję wielofunkcyjnych maseczek na usta i nos z LSR i PP, które można łatwo sterylizować i wielokrotnie używać. Od prototypu do seryjnej produkcji rozwój zajął zaledwie 41 dni. Zastosowanie powstało we współpracy z renomowanymi producentami narzędzi (Polarform), systemów dozowania (Elmet) i materiałów (Wacker).

Elektromechaniczna maszyna Allrounder 570 E Golden Electric o sile zamknięcia 2000 kN produkuje w cyklu 55 sekund cztery miękkie maski z LSR, które zakłada się na nos i usta. System dozowania jest zintegrowany z sterowaniem Allroundera przez OPC UA (Euromap 82.3), umożliwiając centralne ustawienia, odczyt parametrów dozowania i zapis danych. Maszyna jest idealnie dopasowana do narzędzia. Relewantne parametry wejściowe, takie jak ciśnienie materiału, ustawienia koloru i dodatków oraz czas pracy, są przekazywane w sposób przejrzysty i prosty. W pełni zintegrowany liniowy robot Multilift Select pobiera elastyczne maski. Kanały powietrzne w chwytaku z funkcją dmuchania zapewniają redukcję podciśnienia w narzędziu. Ostatecznie elastyczne maski z LSR są odkładane na taśmę transportową.