Projekt partnerski: Produkt medyczny oznaczony na narzędziu

Partnerprojekt von Arburg, Matrix und Kebo auf der Fakuma 2026: Ein Allrounder 570 A produziert Autoinjektor-Gehäuse mit Data-Matrix-Codes direkt im Werkzeug. (Foto: Arburg)

100 Prozent rückverfolgbar: Über Mikroheizer im Formeinsatz enthält jedes Autoinjektor-Gehäuse einen individuellen Data-Matrix-Code aus Originalmaterial. (Foto: Arburg)

– Arburg, Kebo i Matriq: Partnerzy realizują innowacyjne zastosowania w medycynie
– Obudowa autoinjektora: Kod Data-Matrix bezpośrednio na narzędziu zapewnia 100-procentową śledzalność
– Efektywność: Najmniejsze mikrogrzejniki zmniejszają zapotrzebowanie na energię, czas cyklu i koszty

Na Fakuma 2026 partnerzy Arburg (wtryskarka), Kebo (narzędzie) i Matriq (oznaczenie elementu) zaprezentują innowacyjną metodę oznaczania dla przemysłu medycznego: uniwersalna maszyna elektryczna 570 A w wersji czystego pomieszczenia produkcyjnego wyprodukowała przykładowe obudowy dla autoinjektorów z czterokrotnym narzędziem. Za pomocą dynamicznego wkładka formującego, wyposażonej w 144 elementy grzejne o wymiarach zaledwie 0,28 x 0,28 milimetra, bezpośrednio w procesie wtrysku nanoszone są indywidualne kody Data-Matrix na element. Ta metoda nadaje się do szerokiego spektrum materiałów, nie wymaga dodatkowych etapów procesu i może znacznie obniżyć zużycie energii, czas cyklu i koszty.

Eksponat będzie prezentowany na stoisku Matriq (Hala A4, stanowisko 4213). Na stoisku Arburg (Hala A3, stanowisko 3101) można zobaczyć kolejną komórkę produkcyjną dla przemysłu medycznego; Kebo będzie obecne na Fakuma 2026 w hali B3, stanowisko 3313, a firma Borouge International (materiały) w hali A4, stanowisko 4218.

Oznaczanie inline za pomocą mikrogrzejników w wkładce formującej

W cyklu trwającym około jedenastu sekund, uniwersalna maszyna elektryczna 570 A z siłą zamknięcia 2000 kN w wersji czystego pomieszczenia produkcyjnego produkuje po cztery obudowy autoinjektorów. Do produkcji używa się medycznego polipropylenu (Bormed HG820MO) od Borouge International, barwionego na niebiesko za pomocą barwnika firmy Color Service. Wysokowydajna maszyna z serii Alldrive jest przeznaczona do szybkiej i precyzyjnej produkcji seryjnej wyrobów medycznych i spełnia wymagania dla produkcji w klasie czystości ISO 7. Aby zapewnić stałe wypełnienie formy i wysoką jakość wyrobów, stosowany jest „aXw Control PressurePilot” z biometrycznie zoptymalizowaną regulacją ciśnienia w sterowaniu Gestica.
Czterokrotne narzędzie opiera się na sprawdzonym koncepcie „Lift & Strip” firmy Kebo i jest w pełni mechanicznie i synchronicznie obsługiwane przez wyrzutnik maszyny. Zapewnia to solidny, powtarzalny proces i wspiera bezpieczną skalowalność od pilotażowej do produkcji seryjnej. Kompaktowa, wydajna koncepcja narzędzia umożliwia zwiększenie produktywności. Kluczowym elementem jest zintegrowany z komorami dynamiczny wkładka formująca, dzięki której każdy element otrzymuje indywidualny kod Data-Matrix. Wkładka posiada 144 indywidualnie sterowane mikrogrzejniki, które w ciągu milisekund osiągają temperaturę i tworzą indywidualne struktury geometryczne. Każdy mikrogrzejnik ma wymiar zaledwie 0,28 x 0,28 milimetra i waży około 0,0000015 grama (1,5 mikrograma) – czyli 20 000 razy mniej niż ziarenko ryżu. Dzięki temu można zrezygnować z kolejnych etapów procesu, co obniża czas cyklu, powierzchnię montażową i koszty związane z dodatkowymi urządzeniami do oznaczania i robotami do obsługi elementów.

Śledzalność wyrobów medycznych na 100 procent

Centralny system baz danych komunikuje się z sterowaniem maszyną Gestica oraz systemem Matriq za pośrednictwem interfejsu OPC-UA. Serwer NTP (Network Time Protocol) synchronizuje czas systemowy. Identyfikator elementu oraz istotne dane produkcyjne i pomiarowe uniwersalnej maszyny, a także indywidualne kody Data-Matrix, są powiązane w bazie danych w sposób synchroniczny. Elementy mogą być następnie jednoznacznie identyfikowane za pomocą systemu kamer i precyzyjnie przypisywane do odpowiednich danych produkcyjnych i pomiarowych. Dzięki temu można w dowolnym momencie odczytać dane maszyny i parametry procesu, takie jak data, liczba wstrzyknięć, ciśnienie wtrysku i masa wypełnienia.

Efektywna alternatywa dla laserów i etykiet

Matriq AG, spin-off szwajcarskiej uczelni Ostschweizer Fachhochschule (OST), opracowuje innowacyjne rozwiązania zapewniające pełną śledzalność elementów z tworzyw sztucznych. W zastosowaniu zaprezentowanym na Fakuma 2026 kod Data-Matrix jest generowany za pomocą tak zwanego DM-qode firmy Matriq. W odróżnieniu od oznakowania laserowego, ta metoda opiera się nie na kontraście kolorów, lecz na strukturze geometrycznej tworzonej w narzędziu. Dzięki temu nadaje się do wielu kolorów i materiałów wyrobów, w tym do czarnych, przezroczystych i wysokoodpornościowych elementów z tworzyw sztucznych.

Na tak oznakowanym elemencie kod składa się z chemicznie niezmienionego oryginalnego materiału. Nie dochodzi do uszkodzenia materiału ani termicznego oddziaływania na powierzchnię elementu, co jest szczególnie istotne w przypadku elementów krytycznych pod względem bezpieczeństwa lub mechanicznego obciążenia. Metoda zużywa około 20 razy mniej energii niż tradycyjne lasery i nie wymaga dodatków ani materiałów eksploatacyjnych, takich jak RFID czy etykiety wtryskowe. Jest bezpyłowa i kompatybilna z pomieszczeniami czystymi. Obecnie technologia ta może być stosowana do narzędzi pracujących w temperaturze do 100 stopni Celsjusza. Trwa już opracowywanie rozwiązania chłodzącego dla wkładki formującej.