Produkt czysty

Główne zakłady Trelleborg do produkcji komponentów z płynnego silikonu (LSR) w szwajcarskim Stein am Rhein posiadają własne centrum narzędziowe, w którym projektuje się i wykańcza wszystkie narzędzia na potrzeby zakładu. / Trelleborg’s główny zakład do produkcji płynnego silikonu (LSR) w Stein am Rhein w Szwajcarii, posiada własne centrum narzędziowe, gdzie projektuje się i wykańcza wszystkie narzędzia w zakładzie.

Komponenty silikonowe wyprodukowane w centrum doskonałości silikonów Trelleborg.

Komponenty silikonowe wyprodukowane w centrum doskonałości silikonów Trelleborg.

Komponenty silikonowe wyprodukowane w centrum doskonałości silikonów Trelleborg.

Komponenty silikonowe wyprodukowane w centrum doskonałości silikonów Trelleborg.

Małe narzędzia precyzyjne mogą osiągać wielkie wyniki w dziedzinie nauk biologicznych. Septum w zamknięciu butelki medycznej waży zaledwie trzy tysięczne grama, ale wymaga ekstremalnej precyzji podczas produkcji, nawet przy milionach sztuk.

Nauki biologiczne dotyczą nas wszystkich, ponieważ w końcu nasze życie może być zagrożone. Ci, którzy są od tego sektora zależni, chcą mieć pewność, że otrzymują tylko to, co najlepsze. Do nauk biologicznych należą dziedziny medycyny, farmacji, biotechnologii i pielęgniarstwa.

Nic więc dziwnego, że produkty nauk biologicznych podlegają niezwykle rygorystycznym normom. Zanim odkrycia i nowe rozwiązania trafią na rynek jako produkt, mogą upłynąć lata na walidację, zatwierdzenie i modyfikację. Również firma taka jak Trelleborg, której rozwiązania są intensywnie wykorzystywane w sektorze nauk biologicznych, musi spełniać te wysokie wymagania.

Ursula Nollenberger, kierująca linią produktów z komponentami z silikonu ciekłego (LSR) w Trelleborg Sealing Solutions, wymienia trzy obszary, w których firma może oferować swoją kompetencję na poziomie globalnym: „Projektowanie, produkcja i technologia materiałowa.”

Trelleborg wspiera firmy w koncepcji produktów i procesów ich produkcji. „Czasami klienci przychodzą do nas z konkretną wizją,” relacjonuje Nollenberger. „Wiedzą, czego chcą, ale nie do końca wiedzą, jak to osiągnąć. Wspólnie z klientem opracowujemy koncepcję.”

W Centrum Kompetencji LSR w Stein am Rhein w Szwajcarii inżynierowie pomagają w wyborze odpowiedniego materiału i konstrukcji oraz opracowują narzędzia i procesy niezbędne do praktycznej realizacji. Celem jest wysokiej jakości, ekonomiczny produkt, który w niezawodnym procesie produkcyjnym, w zależności od potrzeb, może być wytwarzany w warunkach czystości klasy 7 lub 8. Kluczowe kryteria to czystość, czystość produktu i biokompatybilność.

Jakiś czas temu centrum zajmowało się problematycznym zaworem w urządzeniu do sterylizacji narzędzi szpitalnych. Obudowa zaworu była wykonana z termoplastycznego materiału i uszczelniona pierścieniem O-Ring. Jednakże istniały przestrzenie, w których mogły się tworzyć zarazki.

„Firma zwróciła się do nas z prośbą o rozwiązanie problemu, a my wspólnie opracowaliśmy odpowiednią konstrukcję,” relacjonuje Nollenberger. „W fazie projektowania wspieraliśmy klienta naszym narzędziem do analizy metodą elementów skończonych nieliniowych, aby zoptymalizować koncepcję. Jest to najnowocześniejsze narzędzie tego typu, jakie obecnie oferuje nasza branża.”

Zdecydowano się na technikę dwukrotnego wtrysku. W jej ramach materiał jest najpierw wtryskiwany do tego samego formy jako termoplastyczny materiał, a następnie ciekły silikon w zamkniętym automatycznym procesie. W ten sposób powstaje jedna uszczelka, która zamyka szczelinę w elemencie. „Proces wymaga najwyższej precyzji narzędzi, ale eliminuje konieczność drugiego etapu montażu, co zmniejsza ryzyko i koszty dla klienta,” wyjaśnia Nollenberger.

Produkt jest obecnie w fazie walidacji i ma wejść do produkcji w 2014 roku z wielomilionową roczną ilością sztuk.

Wiele części, które Trelleborg produkuje dla sektora nauk biologicznych, jest bardzo małych rozmiarów. W tym przypadku wyzwania stawiają mikromaszyny do wtrysku. Najmniejszym elementem produkcji Trelleborg jest septum, membrana w nakrętce zamykającej butelkę medyczną, przez którą można wprowadzić i wyciągnąć strzykawkę. Waży zaledwie 0,003 grama i jest tak malutki, że trudno go uchwycić. Standardowe ściegi odlewnicze są większe niż sam element.

Przy produkcji takich mikroelementów kluczowa jest najwyższa precyzja. Dotyczy to zarówno konstrukcji narzędzi, jak i precyzyjnego sterowania ilością wtrysku oraz samego procesu wtrysku. Dla automatycznego obsługi elementu po produkcji opracowano specjalny chwytak. Cały proces został tak zaprojektowany, aby zapewnić ten sam poziom precyzji przy milionach cykli wtrysku.

„Nieustannie przesuwamy granice w projektowaniu narzędzi i procesów,” komentuje Nollenberger. „Nasz zespół na całym świecie intensywnie pracuje nad rozwojem tych małych narzędzi precyzyjnych. Powstają coraz to nowe rozwiązania do dozowania coraz mniejszych ilości oraz nowe narzędzia automatyzujące obsługę i sterowanie tak małych elementów. Nasza lokalizacja w Stein am Rhein zobowiązuje nas, gdy chodzi o produkcję małych komponentów – Szwajcaria słynie przecież z przemysłu zegarkowego.”

Podczas gdy dla wielu osób wygląd smoczka dla karmiących matek z wrażliwymi brodawkami wydaje się prosty, jest to jednak produkt precyzyjny z ciekłego silikonu. Szczególnym wyzwaniem dla producentów narzędzi jest wyżłobienie otworów. Cztery otwory w zakrzywionej końcówce powstają bezpośrednio w formie narzędzia. Asymetryczny kształt sprawia, że podział formy jest szczególnie trudny, ale niezwykle precyzyjne dozowanie ilości wtrysku zapewnia brak ostrych krawędzi. Produkt wyprodukowany w jednym etapie procesu nie wymaga żadnej obróbki końcowej.

Precyzyjna praca w własnym centrum
Główna fabryka Trelleborg do produkcji komponentów z ciekłego silikonu (LSR) w Stein am Rhein w Szwajcarii posiada własne centrum narzędziowe, które projektuje i produkuje wszystkie formy dla zakładu. Kluczowe jest tutaj wysokie precyzja, konstrukcja bez ostrych krawędzi i minimalne odpady, a także wysoka jakość i trwałość. Ponadto Trelleborg dysponuje specjalistyczną wiedzą w zakresie rozwoju narzędzi i metod automatycznego wyjmowania komponentów z formy, bez konieczności dalszej obróbki. Na życzenie części mogą być testowane w ramach procesu produkcyjnego zgodnie z wymaganiami klienta, zanim zostaną zapakowane w warunkach czystości klasy 7 lub 8.

Uszczelniający pierścień O-Ring
Trelleborg dostarcza specjalny pierścień O-Ring do nowego inhalatora firmy Boehringer Ingelheim, który poprawia wchłanianie leków. W tym celu wymagana jest precyzyjna technologia z bardzo wąskimi tolerancjami produkcyjnymi. Pierścień O-Ring do uszczelniania komory dozowania musi być wykonany z tolerancją ±1 milimetra sześciennego. Szlifowanie formy ma mieć mniej niż 0,05 milimetra.