Spritzgussprojekt im Kampf gegen Covid-19

Das 1929 gegründete Unternehmen Amies ist ein technischer Spritzgießer mit langjähriger Erfahrung in der Entwicklung und Herstellung von medizinischen Geräten und anderen eng tolerierten Kunststoffteilen. Die medizinische Spritzgussabteilung verfügt über die Qualitätsmanagement-Normen ISO 9001:2015 und ISO 13485:2016 für medizinische Komponenten und Montage sowie über moderne Qualitätsprüf- und Messgeräte, die für diese Art von Anwendung entscheidend sind.

Die Produktionsanforderungen in der Pandemie bedeuteten, dass zunächst ein 8-fach Versuchswerkzeug für die obere Abdeckung und ein weiteres für die untere Abdeckung benötigt wurden, gefolgt von zwei 32-fach Serienwerkzeugen. Die Pandemie erforderte ebenfalls, dass die Formteile in kürzester Zeit geliefert werden konnten. Die Herausforderung für Amies bestand darin, einen technisch kompetenten Werkzeugmacher sowie auch einen Heißkanallieferanten zu finden, mit dem man zusammenarbeiten könnte, um diese Ziele zu erreichen. Aufgrund der Bedeutung dieser Teile für den Kampf gegen Covid-19 arbeiteten Amies, der Werkzeugbauer RDMS aus Oldham und Günther Heißkanaltechnik mit der Vertretung in Großbritannien eng zusammen, um sicherzustellen, dass die 8-fach Versuchswerkzeuge, einschließlich komplettem Nadelverschlussheißkanal, in nur fünf Wochen und sogar die fertigen 32-fachigen Serienwerkzeuge in zehn Wochen geliefert werden konnten.

Kurze Vorlaufzeiten

Die beiden 32-fach Produktionswerkzeuge wurden binnen fünf Wochen geliefert. (Bild: Günther Heisskanaltechnik)

Simon Stewart-Smith, Technischer Direktor von Amies, erklärt: „Nachdem wir mit RDMS über Jahre hinweg bei einer Reihe von technisch anspruchsvollen Projekten eng zusammengearbeitet haben, gab es keinen Zweifel, dass RDMS der richtige Partner für dieses Projekt sein würde. Sie sind in der Lage, qualitativ hochwertige Werkzeuge mit einer sehr kurzen Vorlaufzeit herzustellen. Da ich bereits in der Vergangenheit mit Günther an anderen hochspezialisierten Projekten in der Medizin- und Automobilindustrie zusammengearbeitet habe, wusste ich, dass diese Nadelverschlusstechnik die richtige für unser Projekt war. Im Wissen um die Bedeutung des Projekts im Kontext von Covid-19 haben beide Unternehmen alle Möglichkeiten genutzt, um diese kurzen Vorlaufzeiten zu erreichen, wofür ich sie nur loben kann.“

Im Hintergrund benötigte Amies auch eine zusätzliche neue Spritzgießmaschine, um das Produktionsvolumen zu vergrößern. Der langjährige Maschinenpartner Arburg, der alle Amies-Spritzgießmaschinen liefert, konnte genau das liefern, was das Unternehmen brauchte, um die Projektfristen einzuhalten.
Um den Prozessablauf zu vervollständigen, benötigte Amies auch einige hochwertige gekühlte Förderbänder mit integrierter Automatisierung für das Boxenhandling, die UPM Conveyors ebenfalls in der geforderten Zeitspanne und mit einem hohen Qualitätsstandard lieferte.

Der ausgewählte Werkzeughersteller RDMS aus Manchester hatte bereits in der Vergangenheit ähnliche lls kritisch war. Daher war RDMS in der Lage, ein vorhandenes klinisches Konzept zu verwenden, um Erstmuster zu erhalten. Sie sind in der Lage, die CAD-Daten für das neue Teil zusammen mit ähnlichen, bereits von Amies produzierten Teilen zu vergleichen und im CAD Teile mit hoher Genauigkeit zu verifizieren. Das garantiert Übereinstimmung und die erforderliche Presspassung konnte hergestellt werden.

Automatisierte Fertigung

Um wettbewerbsfähig zu bleiben, setzt RDMS auf mannlose Fertigung, die in Kombination mit der Auswahl der Maschinen und der Automatisierung die Bearbeitung und Funkenerosion mit einer sehr hohen Genauigkeit ermöglicht. Durch den Einsatz von drei CMM-Maschinen werden die Oberflächen der Werkzeuge auf Qualität und Genauigkeit überprüft, was bei den kurzen Vorlaufzeiten, die für diese Werkzeuge erforderlich sind, hilfreich ist.

Die Anforderungen an das System waren sauberer Anschnittpunkt, gleichmäßige Füllung und Zuverlässigkeit

Neil Richardson, Direktor von RDMS, kommentiert: „Unser Kunde Amies wollte aus offensichtlichen Gründen sofort loslegen. Daher war es wichtig, ein Heißkanalunternehmen zu wählen, das schnell reagieren kann und engagierten technischen Support für die Beschickung dieser Teile bietet – und die Wahl fiel auf Günther. Die Konstruktion und Fertigung der acht Versuchswerkzeuge in fünf Wochen und der zwei 32-fach Serienwerkzeuge in nur zehn Wochen war sehr anspruchsvoll, und wir waren sehr stolz, Partner dieses erfolgreichen Projekts zu sein.“
Die Nadelverschlusssysteme des Heißkanallieferanten wurden für dieses Projekt unter anderem aufgrund bereits erfolgreich umgesetzter Projekte in der Medizintechnik ausgewählt. Die Anforderungen an das Heißkanalsystem waren insbesondere sauberer Anschnittpunkt, gleichmäßige Füllung aller Artikel und Zuverlässigkeit.
Die eingesetzten Günther-Düsen verfügen über einen zweigeteilten Schaft aus Titan und Edelstahl, der ein homogenes Temperaturprofil über die gesamte Düse ermöglicht. Das Material wird somit schonend in die Kavität geleitet. Es wurden Standarddüsen des Typs 6NMT mit reduziertem Kopfdurchmesser eingesetzt, um die erforderlichen kleinen Abstände zu erreichen.

Werkzeuglose Justierung

Günther-Nadelverschlusssysteme verfügen über eine austauschbare PM-Nadelführung. Die Toleranzen hierfür sind extrem eng, was in Kombination mit dem homogenen Temperaturprofil die geforderte hohe Qualität der Anschnittpunkte ermöglicht. Ein weiterer großer Vorteil der PM-Nadelführungen besteht darin, dass eine kostspielige Nachbearbeitung der Anschnitte im Einsatz im Laufe der Zeit vermieden wird. Ohne Demontage des Heißkanalsystems können die PM-Nadelführungen einfach ausgetauscht werden.

Das 32-fach Nadelverschlusssystem. (Bild: Günther Heisskanaltechnik)

Die Fließwege im Verteiler sind vollständig balanciert und die Bewegung der Nadeln erfolgt über den Hubplattenantrieb ANEH. Mit dieser Antriebseinheit öffnen und schließen die Nadeln exakt gleich. Über kleine Bohrungen in der Aufspannplatte können Nadeln beim Günther-Nadelverschlusssystem justiert oder einfach ausgetauscht werden, ohne das Werkzeug zu demontieren.
Die Lieferungen dieser Systeme wurden vorgezogen, da es wichtig war, den Kampf gegen Covid-19 aufzunehmen. Für die 8-fach NV-Systeme wurden nur vier Wochen benötigt und sogar die zwei 32-fach Serienwerkzeuge wurden in nur fünf Wochen geliefert. Die knappen Liefertermine bedeuteten, dass eine Option für die „Heiße Seite“ nicht in Betracht gezogen wurde. Die Systeme wurden alle vom Techniker der Gunther UK bei RDMS installiert, verkabelt und getestet. Reiner Heendeniya, Vertriebsleiter von Gunther UK, erklärt: „Wir alle versuchen, im Kampf gegen Covid-19 zu helfen, und es ist nicht zu leugnen, dass die technische Lösung und die Lieferung, einschließlich der Konstruktion, eine Herausforderung war. Aber wir haben sie gemeistert, und es war eine echte Leistung, in so kurzer Zeit gute Produktionsteile in hohen Stückzahlen spritzgießen zu können.“