Das Visier der Firma Somtech aus Spanien zum Schutz gegen Corona. Der obere Plastikrahmen wird mit Greiferkomponenten von Piab aus der Spritzgussanlage entnommen. (Bild: Somtech, Piab)
Uvex-Schutzbrillen (Bildquelle: Arburg)
1 Sicherheitsbrillen in gemeinsamer Hilfsinitiative gefertigt
8 Arburg, Loßburg, hat in Kooperation mit dem Spezialchemiekonzern Ems-Chemie, Domat, Schweiz und dem Schutz- und Sicherheitsbrillen-Hersteller Uvex, Fürth, Schutzbrillen hersgestellt, die Ärzte, Pfleger, Schwestern und Einsatzhelfer vor Kontaminationen schützen. Auslöser der Initiative war der „Hilferuf“ einer Ärztin aus dem Krankenhaus Rottweil, den Dr. Thomas Walther, Leiter Anwendungstechnik bei Arburg, am 30. März erhielt. Sie habe gehört, dass der Maschinenbauer auf einer Messe (K 2019) Schutzbrillen hergestellt habe, die sie und ihre Kollegenschaft dringend brauchen könnten. Ob da nicht etwas zu machen sei. Thomas Walther trug diese Bitte an Gerhard Böhm, Geschäftsführer Vertrieb, weiter, der sich bereits in verschiedenen regionalen Hilfsinitiativen engagiert und auch unternehmensintern bereits einige Brainstorming-Projekte in dieser Richtung angeschoben hatte. Beide waren sich schnell einig, dass hier unmittelbar und mit den ohnehin zur Verfügung stehenden Ressourcen geholfen werden könnte. Im Falle der Schutzbrillen sei mit einigen Abstimmungs- und Koordinationsmaßnahmen zwischen den drei partnerschaftlich intensiv zusammenarbeitenden Unternehmen schnell klar gewesen, dass diese Artikel mit einem relativ geringen Aufwand in relevanter Stückzahl in Loßburg hergestellt werden können. Die unbürokratische Abstimmung zwischen den Beteiligten ergab, dass aus den auf der K produzierten, schon sehr dichten Sonnenbrillen schnell, mit dem gleichen Werkzeug und daraus folgend gleichem Design auch Schutzbrillen herzustellen sind. Danach ging Alles schnell. Nachdem Ems dem Einsatz des Werkzeugs zugestimmt und sich Uvex bereiterklärt hatte, die Brillen durch eine Schnellzertifizierung auch für die neue Verwendung nutzbar zu machen, baute Arburg die Produktionsanlage mit Entnahmerobot im neuen Schulungscenter in Loßburg auf. Arburg und Ems-Chemie teilten sich die ersten 20.000 Schutzbrillen und gaben sie kostenlos über offizielle Stellen an Krankenhäuser, Altersheime und Zivilschutzorganisationen in Deutschland und der Schweiz ab.
Zweiteilige Mehrwegmaske (Bildquelle: Engel)
2 Werkzeug und Maschine für wiederverwendbaren Mund-Nasen-Schutz
Das Maschinenbauunternehmen Engel Austria, Schwertberg, Österreich, engagiert sich gemeinsam mit dem Werkzeugbauer Haidlmair für eine weltweit bessere Versorgung mit Mund-Nasen-Schutz. In Rekordzeit hatte der Haidlmair, Nußbach, Österreich, ein neues Werkzeugkonzept für die Herstellung von Mehrwegmasken entwickelt und umgesetzt. Diese wird jetzt weltweit von kunststoffverarbeitenden Betrieben eingesetzt. Engel liefert darauf abgestimmte Spritzgießmaschinen. Bei den zweiteiligen Mehrwegmasken, die im Spritzguss aus TPE produziert werden, handelt es sich um einen Mund-Nasen-Schutz (MNS) für den Einsatz im Alltag sowie in bestimmten Arbeitssituationen, zum Beispiel im Baugewerbe. Die Masken lassen sich reinigen und desinfizieren. Zudem können unterschiedliche Filtermaterialien eingelegt werden. In Ländern, die den MNS aufgrund der Covid-19-Pandemie von den Medizinproduktegesetzen ausgenommen haben, können diese Masken von Unternehmen aus den unterschiedlichsten Branchen produziert und in Verkehr gebracht werden.
3 Persönliche Schutzausrüstung aus dem 3D-Drucker
Das Gesichtsschild (Face Shield) wird als Spritzschutz über dem Mundschutz getragen und kann somit die Sicherheit des medizinischen Personals erhöhen. (Bildquelle: Dr. Dietrich Müller GmbH)
Um akuten Versorgungsengpässen mit persönlicher Schutzausstattung in Deutschland zu überwinde, hat die Firma Dr. Müller, Ahlhorn, eine Forschungskooperation mit dem Laboratorium Fertigungstechnik an der Helmut-Schmidt-Universität der Bundeswehr (HSU) gestartet. Ziel der Zusammenarbeit ist die Entwicklung und Produktion dringend benötigter persönlicher Schutzausstattung für medizinisches Personal u.a. mittels 3D-Druck. Ein erstes Produkt dieser Kooperation ist ein Gesichtsschild (sog. Face Shield), das als Spritzschutz über dem Mundschutz getragen und somit die Sicherheit des medizinischen Personals erhöhen kann.
4 Ventile für Beatmungsmasken
Die Firma Oldrati mit Sitz in Villongo, Italien, stellt ihre Kompetenz in der Fertigung von Full-Face-Schnorchelmasken in den Dienst der Bekämpfung von Covid-19. Das Unternehmen produziert hochwertige Beatmungsmasken für den Einsatz in Krankenhäusern. Für den Schwimm- und Tauchsport stellt Oldrati neben Schwimmflossen und Brillen verschiedenster Arten auch eine Full-Face-Schnorchelmaske her. Und diese für die Freizeitindustrie kreierte Maske wurde nun zu einem medizintechnischen Produkt, das in der aktuellen Covid-19-Krise Leben rettet. Mit Hilfe eines Ventils aus PP, das Oldrati in seiner Niederlassung Silital mit einer Eco Power 180 Combimould von Wittmann Battenfeld, ausgestattet mit einem Wittmann Roboter W822, herstellt, wird aus der ursprünglichen Schnorchelmaske eine hochwertige Beatmungsmaske für Corona-Notfall-Patienten.
Der Gummi- und Kunststoffverarbeiter setzt zur Fertigung seiner Produkte Spritzgießmaschinen im Schließkraftbereich von 350 bis 40.000 kN ein und schätzt neben der Energieeffizienz vor allem die hohe Präzision und Wiederholgenauigkeit als auch die Bedienerfreundlichkeit der Anlagen.
BIldergalerie: Intelligente Lösungen mit Kunststoff im Kampf gegen Covid-19
5 Recyclingfähige Gesichtsschilde in Rekordzeit vom Design bis zum Produkt
Innerhalb von nur drei Tagen haben Ingenieure und Studenten des Instituts für Leichtbau und Kunststofftechnik (ILK) der TU Dresden gemeinsam mit dem Forschungsverbund Dresden-concept e.V. und biosaxony e.V., der ehrenamtlich tätigen Kunststoffschmiede im Konglomerat e.V sowie dem Unternehmen 1st Mould eine Halterung für Gesichtsschilde vom Design bis zum fertigen Produkt realisiert. Das Bauteil wird im Spritzgießverfahren hergestellt und kann damit in einer deutlich höheren Stückzahl produziert werden, als bei bisher vergleichbaren 3D-gedruckten Lösungen. Nach den ersten Bedarfsmeldungen zu medizinischer Schutzausrüstung aus den Dresdner Kliniken wurde so ein Design für ein Gesichtsschild entwickelt, welches zunächst im 3D-Druckverfahren umgesetzt und dem medizinischen Personal zur Erprobung zur Verfügung gestellt wurde.
Die daraufhin stark ansteigenden Bedarfsmeldungen konnten jedoch nicht ansatzweise mit den im 3D-Druckverfahren zu erreichenden Stückzahlen gedeckt werden. Mitarbeiter des ILK brachten daher eine Ausführung im Spritzgießverfahren ins Gespräch, mit der die Produktion von dringend benötigten Gesichtsschilden um ein Vielfaches erhöht werden konnte. Innerhalb von nur 3 Tagen konnte so zusammen mit der Kunststoffschmiede und der 1st Mould ein spritzgießgeeignetes Design erarbeitet und zu einem realen Bauteil mit sehr hoher Stückzahl von aktuell ca. 35.000 Stück umgesetzt werden. Das besondere Anliegen der Kunststoffschmiede ist es hierbei, dass mit der erarbeiteten Lösung auch recycelte Kunststoffabfälle zur Herstellung der Gesichtsschilde verwendet werden können. Der so erreichbare geschlossene Werkstoffkreislauf schont dabei nicht nur die Umwelt, sondern ist zugleich auch sehr ressourceneffizient. Die Daten für die Herstellung der Spritzgießbauteile wurden von den beteiligten Partnern bewusst Open Source gestaltet, damit auch andere Einrichtungen und Unternehmen die Produktion aufnehmen und so zur Bedarfsdeckung beitragen können.
6 Flexibler Mund-Nasen-Schutz per Lasersintern
Zunächst ging es nur um einige Komponenten für ein System zur Behandlung der Schlafapnoe, doch dann erreichte FKM, Biedenkopf, aus England ein Eilauftrag zur Herstellung von 1.500 Gehäusen für neue Beatmungsgeräte – und kurz darauf kam die Order zur schnellen Produktion einer Großserie von Halterungen für Gesichtsfeld-Schutzschirme. Und als einem regionalen Pflegedienst die Atemschutzmasken ausgingen, realisierte das Unternehmen kurzerhand eine mehrfach verwendbare Mund-Nasen-Maske, die inzwischen in großer Stückzahl an Kliniken, Arztpraxen und Altenheime im ganzen Bundesgebiet ausgeliefert wird. Der modulare Mund-Nasen-Maske mit dem ProduktnamenFleximask wurde mittels Lasersinterns in der 3D-Printing-Fabrik von FKM hergestellt.
Basierend auf den Konstruktionsdaten einer professionellen Staubschutzmaske ließen sich die Entwicklungsingenieure des Herstellers eine innovative Maskenlösung einfallen, die zwar (noch) keine offizielle Zertifizierung hat, allerdings schon jetzt viele Anforderungen der klinischen Hygienetechnik erfüllt: Sie lässt sich desinfizieren und sterilisieren, auf über 100° C erhitzen, ist spülmaschinenfest und kann mehrfach verwendet werden. Der Clou ist aber vor allem der kleine Wechselrahmen, der sich mit Filtermaterial aller Art bestücken lässt – auch mit FFP2-Filtervlies.
7 Material für Transport- und Aufwachliegen für Corona-Patienten
Continental liefert kurzfristig antibakterielle Bezüge für Behelfsklinik in Hannover. Die Oberflächenfolie wurde eigens für den medizinisch-hygienischen Bereich entwickelt. Bildquelle: Continental
Das Technologieunternehmen Continental hat kurzfristig antibakterielle Bezüge für 50 aufgrund der Covid-19-Pandemie dringend benötigte Transport- und Aufwachliegen geliefert. Die Liegen kommen in einem Behelfskrankenhaus zum Einsatz, das vom Land Niedersachsen und der Region Hannover auf dem Messegelände in der Landeshauptstadt errichtet wurde. Dort sollen leichtere Corona-Fälle behandelt werden, falls die Plätze in den Kliniken nicht mehr ausreichen. Mit dem synthetischen Polsterbezugsstoff Skai Pandoria Plus sind sowohl die Ober- als auch die Unterseiten der Polsterteile der Liegen komplett bezogen. Continental stellt das Material am Standort Weißbach her. 185 laufende Meter der 1,4 Meter breiten Bahnen benötigte das Bielefelder Unternehmen K.H. Dewert, das die 50 Liegen eigens für den Blitzauftrag aus Hannover gefertigt hat.
8 Vom 3D-Druck in den automatisierten Spritzguss
Somtech Technologies SL in Valencia, Spanien, hat die Produktion seiner Visiere vom 3D-Druck auf das Spritzgießen umgestellt. Um sofort nach dem Einrichten der Spritzgussanlage mit der Produktion beginnen zu können, benötigte Somtech Komponenten für den Greifer, die die Maschine automatisch entladen, faktisch über Nacht.
Die normalerweise in Motorradhelmen verwendete Visiere schützen Menschen jetzt als eigenständiges Produkt vor dem Virus, wenn sie in den Supermarkt, in Apotheken oder in Banken gehen müssen. Diese Umstellung auf einen Spritzgussprozess war nur möglich, indem gleichzeitig ein automatisiertes Entnahmesystem mit einem geeigneten Greifer von Piab Vakuum, Butzbach, , der an dem Roboter angebracht ist, entwickelt wurde. Somtech kann so 56.000 Visiere pro Woche herstellen.
9 Vom Maschinenkomponenten-Anbieter zum Maskenproduzent
Der Anbieter für Equipment zur Maskenherstellung Weber Ultrasonics fertigt nun auch selbst Masken und Mundschutz in Deutschland. Dabei spielt das Ultraschallschweißen bei der Herstellung dieser Produkte eine wichtige Rolle.
Seit der Ausbreitung des Corona-Virus Sars-CoV-2 steigt unter anderem die Nachfrage nach Atemschutz- und OP-Masken. Seit der Sars-Pandemie 2002/2003 produziert das Unternehmen Equipment wie Generatoren, Booster, Konverter und Sonotroden für die Herstellung unterschiedlicher Schutzmasken aus Vliesstoffen, die auf thermoplastischen Kunststoffen basieren. Geliefert wird es größtenteils an Kunden in Asien. Nun setzt das Unternehmen das Konzept für belüfteten Filtermasken der Schutzstufe FFP2 in eine Standardmaschine für die Herstellung selbst um. Die Herstellung der Atemschutzmasken erfolgt an einer Standardmaschine. Das Zusammenfügen von drei unterschiedlichen Vliesarten erfolgt mittels Ultraschallschweißen. Die Produktionskapazität der kompakten Standardanlage mit einem Einmalwerkzeug liegt bei rund 60 Atemschutzmasken pro Stunde. Für die Masken strebt das Unternehmen die Zertifizierung nach Schutzklasse FFP3 an.
10 Wiederaufbereitung medizinischer Schutzmasken
Äußerste Vliesschicht einer FFP2-Sicherheitsmaske nach fünf Aufbereitungsdurchgängen. Bildquelle: NMI
Um zu überprüfen, ob sich medizinische Schutzmasken im Fall von Lieferengpässen aufbereiten und wiederverwenden lassen, haben Wissenschaftler des NMI Naturwissenschaftlichen und Medizinischen Instituts an der Universität Tübingen das in den Masken verwendete Vlies unter dem Rasterelektronenmikroskop untersucht. Die Untersuchung zeigt: Auch nach mehreren Sterilisationsprogrammen verändert sich die Materialstruktur nicht signifikant. Um eine möglichst realitätsnahe Anwendung zu simulieren, wurden die Masken am Universitätsklinikum Tübingen für 15 Minuten auf 121°C erhitzt. Dieser Vorgang wurde zwischen ein und fünf Mal wiederholt, um verschiedene Szenarien zu simulieren. Schließlich wurden die einzelnen Schichten der Masken am NMI unter dem Mikroskop untersucht. Der Durchmesser der Fasern der inneren Membran betrug zu allen fünf Messzeitpunkten ein bis zehn Mikrometer, bei der äußeren, formgebenden Membran konstant etwa 25 Mikrometer.
ist Chefredakteur Plastverarbeiter. ralf.mayer@huethig.de
ist Redakteurin Plastverarbeiter. etwina.gandert@huethig.de
