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Sep 13, 2023

Wie Buchformen die vertikale Spritzgusstechnologie neu erfunden haben

8. Januar 2020 Von Nancy Crotti Die Herstellungskosten können mit dem schnell steigen

8. Januar 2020 Von Nancy Crotti

Die Herstellungskosten können mit der Komplexität jedes Teils schnell steigen. Ein kompetenter Hersteller vertikaler Formteile kann dazu beitragen, die Produktion effizient und erschwinglich zu halten.

John Schmitz, Aberdeen Technologies

(Bild von Aberdeen Technologies)

Der medizinische Sektor hat die hohen Standards angenommen, die der Kunststoffspritzguss bieten kann. Das Einlegeformen, insbesondere auf einer vertikalen Formpresse, kann enge Toleranzen einhalten und bietet gleichzeitig Designflexibilität. Diese Maschinen bieten schnellere Zyklusabläufe und die Möglichkeit, bis zu 12 verschiedene Formen gleichzeitig auf einer Maschine zu betreiben.

Viele der neuen und innovativen Gesundheitsgeräte von heute bestehen aus einer Kombination aus thermoplastischem Harz und speziellen medizinischen Komponenten wie Kanülen, Schläuchen, Drähten, Kabeln, Stanzteilen und empfindlichen Sensoren. Fortschritte in der Formtechnologie bieten die Möglichkeit, empfindliche Komponenten direkt in die Geräte zu formen, anstatt sie später durch maschinelle Bearbeitung, Kleben oder Ultraschallschweißen einzubauen.

Obwohl diese Technologie an sich vielleicht nicht ganz neu ist, wurde das Verfahren durch die Verwendung von Buchformen neu erfunden. Die meisten vertikalen Formgeräte auf dem Markt sind so konfiguriert, dass die obere Hälfte der Form an der oberen Platte der Formmaschine befestigt ist. Die Oberseite schließt dann mit Kraft auf die Bodenplatte.

Oftmals ist es schwierig, empfindliche Einsätze während des Spritzgießvorgangs an Ort und Stelle zu halten, insbesondere bei horizontalen Spritzgießmaschinen. Die Wahrscheinlichkeit, dass empfindliche Einsätze unterbrochen oder verlegt werden, ist oft größer, als Fertigungsmanager zugeben möchten. Die in der unteren Hälfte eingelegten Einlagen müssen sicher an ihrem Platz gehalten werden, damit beim Schließen der oberen Hälfte weder die Form noch die empfindliche Einlage beschädigt werden.

Schäden an der Form können erheblich sein, insbesondere wenn sich die beiden Hälften unter starker Belastung um Stahl oder andere starre Materialien schließen. Daher ist es wichtig, die Komponenten während des Formens sorgfältig zu positionieren und zu sichern. Dennoch können Faktoren wie eine falsche Positionierung des Bedieners oder Vibrationen des Shuttles/Drehtisches zu Schäden an der Form oder den Einsätzen führen.

Eine Lösung, die dazu beigetragen hat, diese Komplikationen zu beseitigen, ist die Verwendung von Buchformen, die auf einer Rundtischpresse montiert sind. Buchformen sind bei der Herstellung medizinischer Geräte weit verbreitet, insbesondere beim medizinischen Spritzguss. Sie unterscheiden sich von herkömmlichen Formen dadurch, dass sie normalerweise mit Scharnieren aneinander befestigt sind und sich wie ein Buch öffnen/schließen lassen (daher der Name). Diese Formen können auf herkömmlichen Vertikalpressen verwendet werden, sind jedoch häufig auf Vertikalformmaschinen mit Drehtischen zu finden.

Buchformen werden an vertikalen Klemm-/vertikalen Spritzgießmaschinen montiert, die über Drehtische mit mehreren Stationen verfügen. Die Formen bestehen aus einer oberen und einer unteren Formhälfte, die durch ein Scharnier an der Rückseite verbunden sind, sodass die obere Hälfte aufgeklappt werden kann. Das Scharnier ist der Dreh- und Angelpunkt der Form und stellt sicher, dass jedes Öffnen und Schließen genau gleich ist, unabhängig von der Art der Maschine.

Wie herkömmliche Formen können Buchformen über konische Sperren verfügen, um die Ausrichtung zwischen beiden Hälften aufrechtzuerhalten und ein Verschieben zu verhindern. An der Oberseite der Form befindet sich eine konische Angussbuchse, so dass beim Öffnen der Form Anguss und Angusskanal in der unteren Hälfte verbleiben.

In der unteren Hälfte sind Auswerfer installiert, um die fertigen Teile zusammen mit dem Anguss und dem Angusskanal herauszuheben. Daher eignen sich Mehrfachkavitäten oft gut für Buchformen. An der oberen Hälfte ist oft ein Griff angebracht, um das Öffnen zu erleichtern, was manuell durch den Pressenbediener oder mit einer stationären Rampe erfolgen kann.

Ein Service, der sich am besten für Buchformen eignet, ist das Umspritzen. Umspritzen wird oft mit Umspritzen verwechselt, da es auf denselben Spritzgussmaschinen durchgeführt wird. Das Umspritzen ist eine Untergruppe des Umspritzens. Alles Umspritzen ist Umspritzen, aber es funktioniert nicht in beide Richtungen.

Der Begriff „Insert Moulding“ wird häufig verwendet, wenn ein vorgefertigtes Teil in eine Form eingelegt wird und eine Umformung erhält. Das Umspritzen ist ein ähnlicher Prozess, wird jedoch typischerweise verwendet, wenn ein Teil nach dem ersten Umspritzen einen zweiten Arbeitsgang benötigt. Es handelt sich immer noch um ein umspritztes Produkt, der Prozess wird jedoch als Umspritzen bezeichnet. Das Umspritzen wird im Allgemeinen auch als „Spritzgießen mit einem zweiten Arbeitsgang“ oder „Einsatzgießen mit einer Umspritzungsfolge“ bezeichnet.

Der Herstellungsprozess sollte für einen Ingenieur medizinischer Geräte immer im Vordergrund stehen, da die Herstellungskosten mit der Komplexität jedes Teils schnell steigen. Der beste Weg, den Herstellungsaufwand effizient und erschwinglich zu halten, besteht darin, einen kompetenten Hersteller von Vertikalformteilen zu finden, der Sie während des gesamten Prozesses unterstützt.

John Schmitz ist Präsident von Aberdeen Technologies (Carol Stream, Illinois), das Kunststoffspritzguss- und Formwerkzeuglösungen für die größten Medizingeräteunternehmen der Welt anbietet. Das Unternehmen ist seit mehr als 25 Jahren Anbieter von Umspritzverfahren.

Die in diesem Blogbeitrag geäußerten Meinungen sind ausschließlich die des Autors und spiegeln nicht unbedingt die von Medical Design and Outsourcing oder seinen Mitarbeitern wider.