In Zusammenarbeit mit Sumitomo (SHI) Demag haben HEKUMA und Schöttli ihr technisches Know-how und ihre technologischen Ressourcen gebündelt, um in diesem Partnerschaftsprojekt den Fokus auf Geschwindigkeit und damit auf die Fähigkeit zur Steigerung der Jahresproduktion von Pipettenspitzen zu legen. "Dies erfordert eine herausragende Heißkanaltechnologie, eine optimale Entlüftung, die Möglichkeit der Kühlungsausrichtung sowie ein Höchstmaß an Zuverlässigkeit", erklärt Benjamin Beverborg, strategischer Account Manager bei Schöttli. Durch die Zusammenarbeit haben die drei Unternehmen die besten Technologien vereint, um mehr Wert zu schaffen.
"Obwohl es keine Exklusivität gibt, wollten wir als gleichgesinnte Technologieunternehmen den Mehrwert demonstrieren, der erzielt werden kann, wenn wir zusammenarbeiten, um eine spezifische Herausforderung in der Pipettenproduktion zu lösen", kommentiert Anatol Sattel, Director Business Development Medical bei Sumitomo (SHI) Demag.
Diese bemerkenswerte Produktionszelle für Pipettenspitzen im Reinraum nutzt die Stärken der beteiligten Unternehmen und ist mit einem 32-fach-Werkzeug von Schöttli ausgestattet, das eine spezielle 8-fach-Cluster-Technologie verwendet. Die Cluster-Konstruktion reduziert die Stillstandszeiten, indem sie den Zugang zu allen Formteilen von der Haupttrennlinie aus ermöglicht. Die zugehörige 8-Stern-Heißkanaldüse sorgt für perfekte Balancierung und tropffreies Anfahren bei hervorragenden Zykluszeiten. Das Werkzeug verfügt über eine optimierte Kühl- und Entlüftungseinrichtung für Maßhaltigkeit sowie das einzigartige Schöttli Core Adjustment System. Dieses intelligente und einfache Verstellsystem ermöglicht eine erstklassige Rundlaufgenauigkeit und Wanddickenhomogenität und erreicht Zykluszeiten von 4,9 Sekunden. Darüber hinaus ermöglicht das lineare Entnahmesystem eine weitere Reduzierung der Zykluszeit auf weniger als 4,5 Sekunden, so dass der gesamte Produktionsprozess deutlich schneller ist als er mit frei fallenden Teilen wäre.
Harmonisch und homogen
Als Antwort auf eine der größten Herausforderungen für Pipettenhersteller - wiederholbar hoher Ausstoß, strenge technische Anforderungen und geringer Ausschuss - hat Schöttli ein innovatives Hochleistungswerkzeugkonzept entwickelt, das eine Weiterentwicklung des einzigartigen und seit langem bewährten Schöttli Side-Gate Heißkanalsystems darstellt.
Jedes Cluster hat 8 leicht zugängliche und individuell austauschbare Kavitäten. Mit der speziellen Demontagevorrichtung können die Cluster auf der Maschine ausgebaut werden, um Zugang zu den individuell einstellbaren Kernen zu erhalten. Obwohl eine exzentrische Positionierung des Kerns während des Einspritzens wichtig ist, um die Anforderungen an die Konzentrizität der Spitzen zu erfüllen, werden Kern und Hülse beim Schließen des Werkzeugs zu 100% axial ausgerichtet, um Verschleiß zu vermeiden.
Offene, seitliche Angüsse sind seit Jahrzehnten eine der großen Stärken von Schöttli. Das "Plug and Play"-Anlaufverhalten (ohne Nachlaufen) wurde von unseren Kunden als großer Sicherheitsvorteil hervorgehoben.
Da die 8 Stern-Düse im Swiss Medical Centre of Excellence entwickelt und hergestellt wird, verfügt jedes Werkzeug über ein individuelles Design und eine individuelle Düsengeometrie, um eine perfekte Ausbalancierung über alle Teile sowie eine ideale Abscherung vom Anspritzpunkt zu gewährleisten.
Das Herzstück ist schließlich das optimierte Kühl- und Entlüftungskonzept. Um einen homogenen Wasserfluss über das gesamte Werkzeug zu erhalten, mit der Kernkühlung als Flaschenhals, wird jeder Kern mit seinem vormontierten Kühlrohr vor der Auslieferung einzeln getestet. Da der Entlüftungszustand die thermische Situation während des Einspritzens maßgeblich beeinflusst, wurde großer Aufwand betrieben ein wartungsfreundliches Entlüftungssystem zu entwickeln, um Betriebszeit und Qualität auf höchstem Niveau zu halten.
Das Kernprinzip der Schöttli Pipettenspitzen-Technologie, wie es Beverborg zusammenfasst, dreht sich darum, durch ein einfaches und zuverlässiges Werkzeugdesign bei gleichzeitiger Beibehaltung einer kompromisslosen Qualität und Leistung einen hohen Bedienkomfort zu bieten.
Geschwindigkeit bedeutet nichts ohne Kontrolle
Die IntElect S 100 von Sumitomo (SHI) Demag überzeugt von Anfang an, wenn man die Leistungskriterien der Maschine betrachtet. Sei es die Flexibilität bei der Anpassung an verschiedene Werkzeugkonfigurationen und Automatisierungsoptionen, die Energieeffizienz oder die Reinraumtauglichkeit - die IntElect S 100 ist die erste Wahl für die Produktion von medizinischen Komponenten in hohen Stückzahlen.
Anatol Sattel erklärt: "Die mit Pipettenspitzen verbundene Prozessleistung lässt keinen Spielraum für Fehler. Die IntElect S 100 von Sumitomo (SHI) Demag liefert die erforderliche Wiederholbarkeit und Präzision für anspruchsvolle Anwendungen. Die Notwendigkeit, 32 Kavitäten schnell zu befüllen, erfordert hohe Einspritzgeschwindigkeiten, wobei die Steuerung des Hoch- und Runterfahrens dieser Geschwindigkeiten das Geheimnis des Erfolgs ist. Die hochdynamische Direktantriebstechnik der IntElect kann in diesen Schlüsselbereichen schneller reagieren, was nicht nur der Qualität des Produkts zugutekommt, sondern auch zu kürzeren Zykluszeiten und damit zu einem positiven Ergebnis bei der Investitionsrentabilität (ROI) führt".
Die 0,14 Sekunden, die benötigt werden, um die maximale Einspritzgeschwindigkeit der IntElect von 350 mm/s zu erreichen, öffnen das Prozessfenster in kritischen Bereichen, in denen es manchmal den Unterschied zwischen einem vollen Teil und einem kurzen Schuss ausmachen kann. Außerdem kann diese Einspritzgeschwindigkeit dazu beitragen, Kernverschiebungen zu verhindern. Lange, dünne Kernstifte in Verbindung mit Pipettenspitzen sind anfällig für die mit langsamen Einspritzgeschwindigkeiten verbundenen Kräfte. Dieser Effekt wird durch die Verengung des Schmelzekanals noch verstärkt, die durch die Abkühlung des Materials beim Eintritt in die Kavität bei niedrigeren Einspritzgeschwindigkeiten entstehen kann. Außerdem kann so der Einspritzdruck gesenkt werden, der normalerweise erforderlich ist, um diese Verengung des Schmelzekanals auszugleichen.
Anton Geissler, verantwortlich für die Automatisierung innerhalb dieser Produktionszelle, stimmt dem zu: "Gerade bei der Produktion von anspruchsvollen Teilen wie Pipettenspitzen in hochkavitätigen Spritzgießwerkzeugen spielt eine kurze Werkzeugoffenzeit eine entscheidende Rolle für die Wirtschaftlichkeit der Anlage. Bei einem 32-fach-Werkzeug führt jede Zehntelsekunde Verkürzung zu einem um bis zu 4 Millionen Teile höheren Ausstoß am Jahresende."
Als Ergebnis von mehr als 25 Jahren Erfahrung in der Pipettenspitzen-Automatisierung und der kontinuierlichen Verbesserung der Technologie ermöglicht die HEKUMA-Hochgeschwindigkeits-Linearachse mit seitlicher Entnahme die Produktion von Pipettenspitzen in weniger als 4,5 Sekunden unter Reinraumbedingungen der ISO-Klasse 8.
Skalierbare Automatisierungsoptionen für mehr Flexibilität
Um die Vielseitigkeit für Hersteller von Pipettenspitzen weiter zu erhöhen, bietet HEKUMA eine vollständige Palette skalierbarer, modularer nachgeschalteter Optionen an, darunter Bildverarbeitungssysteme, kavitätenreine Handhabung, Filtermontage und verschiedene Verpackungsoptionen - je nach Bedarf und Anforderungen des Kunden.
Benjamin Beverborg fasst zusammen: "Die Gesetze der Physik sind die ultimativen Grenzen der Leistungsfähigkeit von jeder Produktionseinheit. Durch die Kombination von Erfahrung, Innovation und Aufgeschlossenheit in der Zusammenarbeit zwischen Sumitomo (SHI) Demag, Hekuma und Schöttli ist es uns gelungen, uns diesen Grenzen zum Nutzen unserer Kunden zu nähern."