Rund eine Million Tubes werden monatlich in Drei-Schichten an 
fünf Tagen der Woche gefertigt. (Bildquelle: Polar-Form)

Rund eine Million Tubes werden monatlich in Drei-Schichten an
fünf Tagen der Woche gefertigt. (Bildquelle: Jako Meditec)

Das ungarische Unternehmen Jako Meditec mit Sitz in Szekszárd, entwickelte und produziert Tubes für Medizin- und Laboranwendungen weltweit. Die Proben von Blutspendern werden tiefgefroren aufbewahrt und sind mit einem Datamatrix-Code für eine eindeutige Rückverfolgbarkeit gekennzeichnet. Für das Herstellen der Röhrchen für gefriergelagerte Blutproben wurde ein spezielles Zwei-Komponenten-Verfahren ausgearbeitet. Für die Auswahl und Entwicklung der eingesetzten Werkzeugtechnologie wurde der Kunststoffverarbeiter vom Projektpartner Polar-Form Werkzeugbau aus Lahr unterstützt.

In den USA, Australien, Europa und auch in Asien werden diese Tubes für Forschung, Biobanking, Einlagern von Compounds und für diverse Gesundheitsstudien verwendet. Das Blutspendezentrum in Frankreich hat vier Blutprobenlager, die von jeder Spende je zwei Blutproben bei -35 °C drei Jahre lang aufbewahren. Für die Rückverfolgung wird auf dem Tube-Boden ein einzigartiger Datamatrix-Code aufgebracht. Tritt nach einer Bluttransfusion eine Infektion mit Hepatitis oder HIV auf, so kann mit dem Code über die Datenbank die Probe in Echtzeit identifiziert und analysiert werden.

Der Kunststoffverarbeiter fertigt die Tubes aus transparenten PP mit schwarzem Boden in einem speziellen Nass-in-Nass-Verfahren. „Um später beim Auftauen der Blutproben eine Bruchstelle an den Tubes zu vermeiden, verzichten wir bei diesem Zwei-Komponenten-Spritzguss auf ein drehendes Werkzeug oder einen Trennschieber“, berichtet Stephan Hauri, Projektleiter Kunststoff-Spritzguss bei Jako Meditec. „Bei diesem Verfahren werden beide Komponenten fast gleichzeitig in das Werkzeug eingespritzt. Dabei fließen sie aufeinander zu und verschmelzen beim Aufeinandertreffen.“

Besonderes Werkzeugkonzept

Die Tubes werden in 32-fach Spritzgießwerkzeugen gefertigt. (Bildquelle: Polar-Form)

Die Tubes werden in 32-fach Spritzgießwerkzeugen gefertigt. (Bildquelle: Jako Meditec)

Die beiden Komponenten werden jeweils über einen Heißkanal und vier Düsen den Kavitäten zugeführt. Die geforderte Gewichtskonstanz der Tubes wird durch die Kavitätenanordnung und durch die beiden Anschnitte am Mantel der Röhrchen sichergestellt. Die Bodenkomponente wird parallel zur transparenten Tube-Komponenten eingespritzt und besitzt ebenfalls zwei Anspritzpunkte. Technisch bedingt verschmilzt die Bodenkappe mit der transparenten Tube-Komponenten beim Aufeinandertreffen, was zu der bereits erwähnten guten Verbindung der beiden Komponenten führt. Neben der Werkzeugtechnologie für diese 2K-Anwendung hat der Werkzeughersteller Polar-Form ein spezielles Temperierkonzept ausgearbeitet, das sowohl die Teilequalität als auch die Prozesssicherheit bei der Fertigung gewährleistet.

Der Maschinenhersteller Arburg, Loßburg, hat den Prozess der 2K-Tubeherstellung beim Start ebenfalls unterstützt, berichten Andreas und Joachim Koch, Geschäftsführer Jako Meditec, Beim Einspritzen arbeitet die Steuerung der Maschine auf eine hundertstel Sekunde genau. Dadurch ist eine konstant hohe Teilequalität selbst mit dem 32fach-Werkzeug sowie ein reproduzierbarer Produktionsprozess möglich.

Spritzgießen an Reinraum angedockt

Die Spritzteile werden von einem Sechs-Achs-Roboter kavitätenbezogen abgelegt und mit Druckluft über Schläuche direkt in den Reinraum zum Weiterbearbeiten gefördert. (Bildquelle: Polar-Form)

Die Spritzteile werden von einem Sechs-Achs-Roboter kavitätenbezogen abgelegt und mit Druckluft über Schläuche direkt in den Reinraum zum Weiterbearbeiten gefördert. (Bildquelle: Jako Meditec)

Aus dem 32fach-Spritzgießwerkzeug entnimmt ein Sechs-Achs-Roboter die Spritzteile. Diese werden kavitätsbezogen abgelegt und die Angussspinnen separiert. Mit Druckluft werden die Tubes über Schläuche in den Reinraum gefördert, zwischengelagert und anschließend auf Spezialmaschinen konfektioniert. Es wird mit sogenannten Insellösungen gearbeitet. In einer Anlage werden die Tubes in Racks platziert und auf Dichtigkeit geprüft bevor die Racks mit dem Kundenlogo und einem 2D-Code versehen werden. Abschließend werden die Tubes auf der Unterseite mit dem Datamatrix-Code beschriftet. Das Aufbringen einer Heißprägefolie und die Kameraprüfung erfolgen an weiteren Produktionsinseln bevor an wieder anderen die automatisierte Vakuumprüfung sowie das Verdeckeln der Tubes erfolgt. Hergestellt werden die Tubes in sieben Größen mit Fassungsvermögen von 0,2 bis 4,0 Millilitern.

Rückverfolgbarkeit ist garantiert

Ein Rückstellmuster wird jede Stunde aus der Produktion entnommen und produktspezifisch getestet. Um eine hundertprozentige Rückverfolgbarkeit zu garantieren, erstellt der Kunststoffverarbeiter von jedem Röhrchen einen Verifizierungsscan. Aus dem Verifizierungsscan, der in firmeneigenen Datenbanken doppelt hinterlegt wird, lassen sich alle Scan-Ergebnisse in Echtzeit abfragen.

„Wir arbeiten an fünf Tagen die Woche in Drei-Schichten. Für dieses Jahr haben wir eine monatliche Fertigung von über einer Million Tubes geplant“, erläutern die Geschäftsführer. „Seit dem Produktionsstart im Jahre 2014 sind die Spritzgießwerkzeuge sowie die Maschinen im Dauerbetrieb und haben sich für diese Aufgabe bestens bewährt.“

Über den Autor

Irina Sinner

arbeitet im Markteting bei Polar-Form Werkzeugbau in Lahr.

i.sinner@polar-form.de