Vakuumguss Medtech's ideale Lösung für die Serienproduktion

Die Medizintechnikbranche (kurz: Medizintechnik) hat häufig Technologien wie additive Fertigung und Vakuumguss eingesetzt, um Innovationen zu fördern und auf Veränderungen in einer sich ständig wandelnden Branche zu reagieren. Dank der Designfreiheit, der großen Auswahl an hochwertigen Materialien und Veredelungsgraden sowie ihrer allgemeinen Flexibilität eignen sie sich ideal für alle Arten von Einweginstrumenten bis hin zu den wichtigen Maschinen im OP.

Wie bei jedem Fertigungsprojekt ist die Wahl der richtigen Technologie entscheidend. Bei der Kleinserienproduktion ist das Vakuumgießen schneller und wirtschaftlicher als vergleichbare Serienproduktionstechnologien wie das Spritzgießen und bietet gleichzeitig eine vergleichbare Glätte zur Gewährleistung der Reinigungsfähigkeit. 

"Diese Technologie ist ideal für Aufträge von etwa 100 Stück, und wir bieten eine breite Palette von Veredelungsgraden, insbesondere für die Lackierung. Wir bieten auch die Anwendung von Gewindeeinsätzen und anderen Baugruppen an", erklärt Jiri Pinkas, CAD-Techniker und Prozessingenieur bei Materialise.  

"Diese beiden Gründe sind für unsere Kunden ausschlaggebend. Es gibt noch einige andere allgemeine Vorteile der Vakuumgusstechnologie, so dass man verstehen kann, warum sich so viele in der Branche für diese Technologie entscheiden 

Ein solcher Vorteil ist die Vielseitigkeit des Entwurfsprozesses, der das Potenzial für Produktinnovationen erheblich steigert. Im Gegensatz zu vielen anderen Technologien können die Kunden auch mitten im Projekt Änderungen an der Form verlangen, z. B. die Optimierung kleinerer Details im Design. Der Unterschied liegt in der Konstruktion der Form - Silikon wird für den Vakuumguss verwendet, was bedeutet, dass die Form innerhalb von zwei Tagen erstellt und aufgrund der Flexibilität des Materials in zwei Teile getrennt werden kann. Die Herstellung der für den Spritzguss verwendeten Aluminiumformen kann Monate dauern und muss wegen der Hinterschneidungen in mehrere Teile aufgeteilt werden. 

Auch bei der Lackierung können die Kunden aus einer Vielzahl von Oberflächen wählen: verschiedene Texturen, hochglänzende oder durchscheinende Oberflächen, matte und seidenmatte Varianten, um nur einige zu nennen. Diese Optionen übertreffen nicht nur die anderer Technologien, sondern wir sind auch in der Lage, sie alle im eigenen Haus anzubieten.

In manchen Fällen sind diese Vorteile besonders wichtig - fragen Sie einfach den französischen Hersteller Airinspace. Seit 2014 erbringt Materialise Vakuumgießdienstleistungen für zwei Endanwendungskomponenten des RHEA Cubair-Systems - ein Trockennebel-Desinfektionssystem, das zur Sterilisation von medizinischen Einrichtungen dient. 

"Wir haben uns für die Zusammenarbeit mit Materialise entschieden, weil das Unternehmen einen hervorragenden kommerziellen und technischen Support bietet. Die Preispositionierung ist ebenfalls ein sehr wichtiger Aspekt, und Materialise ist sehr gut positioniert", erklärt Nicolas Klaczynski, Product Development Manager bei Airinspace.  

"Wir bestellen vor allem Teile, die mit herkömmlichen Verfahren nicht hergestellt werden können, wie zum Beispiel unsere patentierte Produktverteilungsdüse, die durch Pulversintern hergestellt wird." 

Die meisten Aufträge betrafen die Kleinserienproduktion , doch im Februar und März 2020 kam es zu einem plötzlichen und dringenden Anstieg der Nachfrage. Da die COVID-19-Pandemie die Krankenhäuser stark in Mitleidenschaft zog, erteilte die französische Regierung einen Großauftrag, der die Lieferkette von Airinspace stark in Anspruch nahm.  

In diesen zwei Monaten wurde Materialise gebeten, in kürzester Zeit über 1.000 Teile zu produzieren. Durch die Zusammenstellung eines engagierten Produktionsteams, die Einhaltung eines standardisierten Verfahrens zur Gewährleistung der Konformität und die Herstellung mehrerer zusätzlicher Formen zur Verkürzung der Vorlaufzeiten konnten wir diese Herausforderung meistern.  

"Im Laufe der Jahre hat Materialise uns geholfen, unsere Teile zu optimieren, um eine reibungslose Produktion zu erreichen und unsere Leistungsanforderungen zu erfüllen", sagt Nicolas. "Für diese Branche ist auch die Rückverfolgbarkeit unserer Produktionschargen erforderlich, die wir gemeinsam eingeführt haben. Als wir uns mit dieser Bitte an sie wandten, reagierten sie sofort, und die Ergebnisse entsprachen unseren Erwartungen 

"Die Teile, die wir für Airinspace herstellen, werden mit einer Hochglanz-Decklackierung versehen, und wir bringen auch die Gewindeeinsätze an. Es ist für sie effizienter, da sie alles mit uns abwickeln können, anstatt sich an verschiedene Unternehmen zu wenden", sagt Jiri.  

Jiri erklärt, dass die Airinspace-Teile wie alle vakuumgegossenen Teile in einem sorgfältig kontrollierten sechsstufigen Verfahren hergestellt wurden. 

"Im Grunde genommen basiert das Vakuumgießen auf dem Kopieren eines physischen Modells. Wir beginnen immer damit, gemeinsam mit dem Kunden die Machbarkeit zu prüfen, um zu sehen, ob wir es mit dieser Technologie herstellen können." 

Der zweite Schritt ist die Erstellung des Urmodells - eine 3D-gedruckte Kopie des Originalteils, die wiederum zur Herstellung einer Silikonform verwendet wird. Die Teile werden dann gegossen und durchlaufen eine Nachbearbeitung, die sie für die Lackierung vorbereitet: eine Schicht Grundierung und ein Hochglanz-Decklack sowie alle zusätzlichen Wünsche, wie das Anbringen von Gewindeeinsätzen.  

"Es ist ein ziemlich schneller Prozess. Die Durchführbarkeitsprüfung dauert etwa einen Tag. Ab dem Zeitpunkt, an dem ein Kunde einen Auftrag erteilt, benötigen wir etwa sechs Tage, um sowohl das gedruckte Modell als auch die Gussformen herzustellen. Danach hängt es davon ab, wie viele Teile der Kunde braucht, aber wir können immer mehr Formen herstellen, um es zu beschleunigen."  

"In diesem Fall war das Vakuumgießen definitiv die richtige Wahl", fügt Jiri hinzu. "Felgentechnik und Spritzguss hätten auch funktioniert, aber das hätte den Kunden viel Geld gekostet, und die Nachbearbeitungsmöglichkeiten sind begrenzt. Es hätte für Airinspace mehr Arbeit und mehr Risiko bedeutet, die erforderlichen Fertigstellungen mit anderen Unternehmen zu vereinbaren  

Eine unerwartete Nachfragesteigerung kann Lieferanten überrumpeln, aber sie kann Unternehmen auch wertvolle Lektionen über ihre Fähigkeiten erteilen.  

"Die Bewältigung solcher Nachfrageschübe zeigt uns, dass wir in der Lage sind, Teile mit hohen Oberflächenanforderungen für die Medizintechnikindustrie wiederholt in kontrollierter und gleichmäßiger Qualität zu produzieren. Was in diesem Fall noch wichtiger ist: Es hat uns geholfen, eine noch bessere Beziehung zum Airinspace-Team aufzubauen." 

Die Qualität der Kunden-Lieferanten-Beziehung ist in solchen Situationen besonders hilfreich; Anpassungen oder Lösungen für spezielle Probleme sind immer leichter zu finden, wenn die Kommunikation offen und freundlich ist.  

"Eine gute Beziehung ist wichtig", stimmt Nicolas zu. "Materialise erfüllt immer die Erwartungen, und wir sind sehr zufrieden mit unserer Zusammenarbeit."