Kleine Bauteile – Große Herausforderung

Ob Autoinjektoren, Asthma-Inhala¬toren oder Insulinpens, Gerresheimer fertigt für viele bekannte Unternehmen der pharmazeutischen Industrie Primärpackmittel wie Spritzen (Glas oder Kunststoff) und Insulinkarpulen sowie kundenspezifische Drug-Delivery-Systeme aus Kunststoff. Auf der Compamed 2015 vom 16. bis zum 19. November präsentiert das Unternehmen seine Services und Produkte am Stand G31 in Halle 8b.

Miniaturisierung – der Trend in der Medizintechnik

Bauteile für Medical Devices werden immer kleiner, die Anforderungen an ihre Präzision immer höher. Wo der Bereich der Mikrospritzgussteile beginnt, ist nicht verbindlich definiert, Gerresheimer setzt die Grenze ab einer Einzeldimension von unter 1mm, einem Gewicht von unter 0,3g sowie Bauteiltoleranzen von unter 30µm. Die konventionelle Spritzgieß-technik kommt bei der Fertigung solcher Teile an ihre Grenzen, nicht zuletzt weil sich bei einer Längenreduktion um 50 Prozent andere Bauteileigenschaften wie Oberfläche, Volumen und thermische Leitfähigkeit zum Teil exponentiell verändern. Gerresheimer bietet eine spezielle Mikrospritzgießtechnik, mit der extrem kleine Teile präzise und wirtschaftlich produziert werden können. Hierbei müssen Herausforderungen in den drei Bereichen Werkzeugbau, Spritzgießtechnik und Messtechnik bewältigen. Die dafür benötigten Technologien sind bereits am Markt verfügbar, beim Aufbau von zusätzlichem Erfahrungswissen arbeitet Gerresheimer eng mit einem Netzwerk von Partnern aus Industrie und Wissenschaft zusammen.

Werkzeugbau – Hochpräzise Formeinsätze reproduzierbar fertigen

Bedingung für hochwertige Mikrospritzgussteile sind extrem präzise Werkzeuge. Eine Bauteiltoleranz von unter 30µm setzt beispielsweise Werkzeugtoleranzen von unter 10µm voraus. Im Werkzeugbau nutzt Gerresheimer daher einen speziell für diese Aufgabe ausgelegten Maschinenpark.

Spritzgießtechnik – Lösungen für kleinste Volumen

Durch die kleinen Schussvolumen lassen sich herkömmliche Spritzgießmaschinen nicht ohne weiteres für das Mikrospritzgießen einsetzen. Lange Verweilzeiten des Kunststoffs im Plastifizieraggregat und im Heißkanalsystem des Werkzeugs können zum Abbau des Materials führen. Zusätzlich ist die erforderliche Präzision und Reproduzierbarkeit bei der Vorfahrbewegung der Schnecke in der Einspritzphase nur schwer zu erreichen und auch die Dosiergenauigkeit durch die Rückstromsperre fällt stärker ins Gewicht.

Gerresheimer bewältigt diese Herausforderungen auf zwei Weisen. Durch hochbelegte Werkzeuge und optimierte Spritzgießmaschinen mit speziellen Schnecken und  Rückstromsperren. Die Vorteile der Produktion auf entsprechend optimierten Standard-Spritzgießmaschinen zeigen sich vor allem bei der Fertigung in großen Stückzahlen. Gerresheimer setzt für das Mikrospritzgießen mit hochbelegten Werkzeugen vollelektrische Standard-Spritzgussmaschinen mit modifizierten Plastifiziereinheiten ein.

Messtechnik – Daten für Validierung und Prozesskontrolle

Im unternehmenseigenen Technical Competence Center in Wackersdorf (Deutschland) steht Gerresheimer ein Computertomograph zur Verfügung. Für Messungen an Mikrospritzgießsteilen nutzt das Unternehmen hier eine spezielle Lösung, mit der auch kleinste Objekte während der Messung zuverlässig fixiert werden können und ein ausreichender Dich-teunterschied zwischen Objekt und Trägerstruktur das Spritzgießteil präzise darstellbar macht. Die Ausgabe als Falschfarbendarstellung erlaubt dann eine rasche Analyse der Messergebnisse.