Wystawa specjalna: Zrównoważone i innowacyjne produkty dla technologii medycznej

(Zdjęcie: ARBURG) / (Zdjęcie: Arburg)

Branża medyczna miała wydzieloną powierzchnię wystawową. Tam wyprodukowano łącznie trzy eksponaty: zrównoważone tłoki do strzykawek z PLA, zintegrowane funkcje w probówkach z IML do wirówek oraz zoptymalizowane pod względem materiałowym tłoki do strzykawek w dużej serii. (Zdjęcie: ARBURG) / Specjalna strefa wystawowa została poświęcona sektorowi medycznemu. Tam wyprodukowano łącznie trzy eksponaty: zrównoważone tłoki do strzykawek z PLA, zintegrowane funkcje w probówkach z IML do wirówek oraz zoptymalizowane pod względem materiałowym tłoki do strzykawek w dużej serii. (Zdjęcie: Arburg)

– Zrównoważony: tłoki do strzykawek z PLA znacząco poprawiają bilans CO2
– Innowacyjny: projekt produktu oszczędza 20 procent materiału
– Wartość dodana: etykiety IML z funkcjami zintegrowanymi, śledzeniem i minimalnym odpadami

Branża medyczna ma na Targach Technologii 2025 specjalną powierzchnię wystawową. Tam Arburg prezentuje trzy eksponaty, które produkują innowacyjne produkty wtryskowe, w tym zrównoważone tłoki do strzykawek z PLA, centrifugugalne etykiety IML z funkcjami zintegrowanymi oraz zoptymalizowane pod względem materiałowym tłoki do strzykawek w dużej serii. W czystym pomieszczeniu prezentowana jest również kompleksowa kompetencja usługowa dla klientów z branży medycznej. Ponadto można zobaczyć nowy Freeformer 550-3X, przeznaczony do druku 3D elementów medycznych na bazie oryginalnych granulatu tworzywa sztucznego.

Wiedza Arburg w dziedzinie technologii medycznej obejmuje cały łańcuch procesów – od pomysłu na projekt do odbioru maszyny. Podczas Targów Technologii eksperci nie tylko odpowiadają na pytania dotyczące eksponatów, ale także dotyczące walidacji i kwalifikacji, a także doboru maszyn, automatyzacji i rozwiązań typu turnkey, analizy ryzyka, pomiaru cząstek i koncepcji czystych pomieszczeń.

Zrównoważony: wykorzystanie PLA poprawia bilans CO2

Eksponat w czystym pomieszczeniu, elektryczny uniwersalny model 370 A w wersji czystego pomieszczenia, po raz pierwszy pokazuje przetwarzanie taniego, biobazowego tworzywa PLA (polilaktyd) na bazie skrobi kukurydzianej na element medyczny. Ten przykład zastosowania został zrealizowany wspólnie przez Arburg oraz partnerów AFK Kunststoffverarbeitung i VTW (narzędzia) i demonstruje potencjał produkcji zrównoważonych artykułów masowych dla branży medycznej i farmaceutycznej. Czterokomorowe narzędzie jest tak zaprojektowane, aby w razie potrzeby można je było skalować do 36 i 72 komór. Elektryczny model 370 A przetwarza PLA w około osiem sekund cyklu na tłoki do strzykawek ważące 0,5 grama. Takie produkty medyczne są po jednorazowym użyciu biopharmaceutycznie skażone i zwykle są termicznie usuwane. W odróżnieniu od tworzyw sztucznych na bazie ropy naftowej, podczas spalania PLA uwalniany jest tylko tyle dwutlenku węgla (CO2), ile roślina kukurydza wchłonęła podczas wzrostu. W efekcie bilans CO2 jest znacząco poprawiony. W porównaniu do recyklatów i innych bioplastików główne zalety to wysoka dostępność skrobi kukurydzianej i relatywnie niska cena.

Szybki wynik: 64 tłoki do strzykawek w zaledwie sześć sekund

Produkcja tłoków do strzykawek z PP dla „samozniszczalnych” jednorazowych strzykawek o pojemności 0,5 ml pokazuje zalety połączenia hybrydowej technologii maszynowej z wydajnym narzędziem i innowacyjnym projektem produktu.

Hybrydowy uniwersalny model 570 H w wersji Ultimate z siłą zamknięcia 2000 kN i hydrauliką serwo (ASH) jest przeznaczony do szybkich zastosowań w produkcji masowych artykułów medycznych. Ponadto na tej aplikacji pokazano, jak z pomieszczenia szarego można wyprodukować w czystym pomieszczeniu. Eksponat korzysta z narzędzia firmy Ruhla z 64 komorami, które w cyklu trwającym około sześciu sekund produkuje tłoki do strzykawek ważące 0,34 grama. To odpowiada produkcji około 38 400 sztuk na godzinę. Dzięki punktowi łamania tłok nie może być odwracalnie wyciągnięty ze strzykawki ze względu na bezpieczeństwo pacjenta. Innowacyjny projekt produktu z trójramienią geometrią zmniejsza zużycie materiału w tej lekkiej konstrukcji o około 20 procent w porównaniu do wariantu czteroramiennego. Do przetwarzania używany jest medyczny PP partnera Borealis. Technologia gorących kanałów firmy Ewikon umożliwia bezskrawkowe boczne bezpośrednie wtryskiwanie. Aby monitorować temperaturę w narzędziu, maszyna do wtrysku komunikuje się poprzez sterowanie Gestica i OPC UA z regulatorem gorących kanałów. Do bionicznej optymalizacji regulacji ciśnienia służy „aXw Control PressurePilot” w sterowaniu Gestica. Z kolei „aXw Control ScrewPilot” kompensuje zakłócenia przebiegu napełniania i utrzymuje stabilność wypełnienia formy. Dzięki temu można osiągnąć precyzję wtrysku na poziomie jednostki elektrycznej.

Integracja funkcji: „IML goes medical”

Wtryskowe etykietowanie w formie wtrysku (IML) z funkcjonalnymi etykietami jest nowością dla branży medycznej i stawia wysokie wymagania dotyczące precyzji procesu wtrysku i automatyzacji. Na Targach Technologii 2025 można zobaczyć aplikację IML, której zalety to wartość dodana dzięki integracji funkcji, precyzji i minimalnym odpadom. Aplikacja jest wynikiem połączonej wiedzy ekspertów z firmy Arburg (maszyny), Kebo (narzędzia), MCC/Verstraete (etykiety), Beck (automatyzacja) i Intravis (kontrola kamerowa).
W centrum uwagi znajduje się elektryczny uniwersalny model 520 A z siłą zamknięcia 1500 kN w wersji czystego pomieszczenia, spełniający wymagania produkcji w klasie czystości ISO 7. Ważnym aspektem jest kompaktowa powierzchnia montażowa (footprint) linii produkcyjnej, która pasuje do określonych siatek produkcyjnych. Gotowe do użycia centrifugugalne etykiety z PP o pojemności 15 ml są produkowane z narzędzia firmy Kebo w około dziesięć sekund cyklu. Etykiety są odporne na zarysowania i sprawiają, że centrifugugalne próbki z monomateriału są bardziej stabilne. Do precyzyjnego ustawiania i nakładania używany jest innowacyjny głowica do wyrównywania etykiet, która może skorygować tolerancję produkcyjną do kilku setnych milimetra. Kolejne kroki, takie jak tradycyjne drukowanie lub naklejanie, są zbędne. To umożliwia oszczędność czasu i kosztów – bez dodatkowego ryzyka higienicznego czy konieczności zaangażowania personelu i logistyki. Odpadów można zredukować dziesięciokrotnie. Kontrola optyczna odbywa się za pomocą zintegrowanego systemu kamerowego. Do etykiet można zintegrować np. skalę do dokładnego wskazywania poziomu napełnienia lub termochromatyczne oznaczenie zmiany koloru w zależności od temperatury. Kolor zmienia się, gdy przekroczona zostanie określona temperatura próbki. Za pomocą kodów QR można dodatkowo przekazywać informacje o procesie, jakości i recyklingu produktu IML. Zautomatyzowana koncepcja linii może być dalej rozbudowywana, np. o dodatkowe dokręcanie nakrętek na rurki i pakowanie w worki typu „bag-in-box”.

Druk 3D: Freeformer 550-3X z asystentem produkcji

Nowy Freeformer 550-3X jest szczególnie interesujący dla użytkowników z branży medycznej. Eksponat pokazuje, jak w praktyce klinicznej można produkować rozpuszczalne implanty np. z oryginalnego tworzywa Resomer LR 706. Do najciekawszych funkcji tego otwartego systemu należą zwiększony wyciek kropli dla krótszego czasu budowy, zoptymalizowana wymiana materiału i przede wszystkim nowy asystent produkcji. Ułatwia on operatorowi obsługę poprzez sterowanie Gestica – od załadunku zlecenia do rozpoczęcia druku 3D. To znacznie ułatwia pracę na maszynie i pozwala nawet osobom niebędącym ekspertami na bezpieczne, bezbłędne i wysokiej jakości dodawanie elementów. Z dwoma jednostkami dozującymi i przestrzenią roboczą o wymiarach 230 x 230 x 230 mm, nowa maszyna jest nieco mniejsza, ale także tańsza od modelu Freeformer 750-3X.