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Veranstaltungen

Konferenz: Sind Rezyklate in der Medizintechnik möglich?

Zwei Themen prägten die Medcon-Konferenz von Engel für die Medizintechnikbranche: automatisierte, kompakte Spritzgießzellen und nachhaltige Werkstoffe.

Die drei Engel-Manager Claus Wilde (Geschäftsführer von Engel Deutschland am Standort Stuttgart), Michael Wiesinger (Vertriebsleiter Medical Zentraleuropa) und Christoph Lhota (Vice President Medical und Packaging) waren sehr zufrieden mit der Resonanz auf die Medizintechnik-Konferenz, die zuletzt 2019 kurz vor der Corona-Pandemie stattfand.

„Auch wenn das Wachstum derzeit etwas abflacht – die Medizintechnik bleibt eine Wachstumsbranche, in die wir weiter investieren wollen, und zwar in Bezug auf Forschung und Vertrieb“, sagte Claus Wilde, Geschäftsführer von Engel Deutschland am Standort Stuttgart, zu Beginn der Medcon-Konferenz, zu der er mehr als 100 Besucher begrüßen konnte. Auf sie wartete nicht nur ein volles Vortragsprogramm, sondern im Technikum auch zwei Fertigungszellen im Aktion mit vollelektrischen Spritzgießmaschinen in Reinraumausführung. Beide Exponate produzierten Teile aus der Medizintechnik – 2K-Diagnostikbauteile beziehungsweise dickwandige Gehäuseteile. Zum Einsatz kamen in beiden Fällen Werkzeuge von Hack Formenbau.

Als einen Trend in der Medizintechnik identifizierte Michael Wiesinger, Vertriebsleiter Medical Zentraleuropa bei Engel, die Zero Defect Strategy, also möglichst wenig Ausschuss zu produzieren. Dazu tragen laut Wiesinger smarte Spritzgießmaschinen, intelligente Assistenzsysteme und eine kompakte, in die Spritzgießzelle integrierte Automation bei. „Intelligente Assistenzsysteme auf der Spritzgießmaschine, die Prozesse automatisch regeln, sind nicht zuletzt auch ein Mittel gegen den Fachkräftemangel, denn sie vereinfachen die Produktion“, betonte Wiesinger. Er nannte verschiedene Beispiele aus der Familie der IQ-Assistenzfamilie und die Servicelösung E-Connect-Monitor für die Zustandsüberwachung der Spritzgießmaschine. Mit ihr lassen sich Hydrauliköl, Servopumpen, Plastifizierschnecken und Kugelgewindetriebe permanent überwachen, sodass es nicht zu ungeplanten Ausfällen kommt.

Zwei vollelektrische Vertikalmaschinen miteinander verkettet

„Großes Potenzial haben in der Medizintechnik vor allem kompakte Spritzgießmaschinen und -zellen“, so Wiesinger. So hat Engel bei einem Kunden beispielsweise eine verkettete und hochautomatisierte Spritzgießzelle installiert, bei der zwei vollelektrische Vertikalmaschinen – Engel hat sie gezielt für das Projekt auf Basis einer horizontalen Maschine der E-Motion-Baureihe aufgebaut – zum Einsatz kommen. Die Fertigungszelle hat eine Grundfläche von 1,60 x 1,60 m. „Die beiden Maschinen benötigen damit so viel Platz wie eine herkömmliche Horizontalmaschine“, sagt Wiesinger.

Kompakte Spritzgießzellen für die Medizintechnik mit Automation

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Gut 100 Gäste aus der Medizintechnik hatten den Weg nach Wurmberg gefunden – und interessierten sich für die beiden Produktionszellen im Technikum.

Die Automation bietet laut Wiesinger weitere Möglichkeiten, Spritzgießzellen vor allem für den Reinraum möglichst kompakt zu gestalten. So lassen sich zum Beispiel mithilfe eines integrierten Rohrvereilersystems auf Edelstahl von Engel Spritzgießteile vollautomatisch kavitätengerecht separieren, um sie danach beispielsweise zu verpacken. Ein weiteres Beispiel ist die standardisierte Compact Cell, die Engel auf der K 2022 mit zwei in die Maschinensteuerung der Spritzgießmaschine integrierten Robotern zeigte. „Doch wir haben bei einem Projekt haben auch schon drei Roboter untergebracht“, verriet Wiesinger.

Der Engel-Experte lenkte die Aufmerksamkeit abschließend auf das Thema Kreislaufwirtschaft. „Nachhaltigkeit ist auch in der Medizintechnik angekommen“, so Wiesinger. Auf der K 2022 in Düsseldorf habe Engel eine Dünnwandspritzgießanwendung mit rPet gezeigt. „Warum sollte der Rezyklat-Einsatz nicht auch im Medical-Bereich möglich sein“, fragte Wiesinger die Teilnehmer des Events – um dann aber auch sogleich die große Herausforderung zu benennen: die hohen Regularien der Medizintechnikbranche.

Post Consumer Rezyklate sind nicht für die Medizintechnik validiert

Herzstück der einen Produktionszelle auf der Medcon-Konferenz war eine vollelektrische E-Motion 160 Combi M Spritzgießmaschine, auf der unter Reinraumbedingungen Probengefäße für die medizinische Diagnostik im Zweikomponentenspritzguss produziert wurden.

„Stand heute gibt es keine für die Medizintechnik validierten Post Consumer Rezyklate. Außerdem sind sie immer noch nicht in den benötigten Mengen verfügbar und/oder teurer als Neuware“, bestätigte Arno Pfaff, Vice President Business Development and Strategy Molding Solutions bei der Barnes Group. Die Verarbeitung auf der Spritzgießmaschine stelle eine weitere Herausforderung dar; Barnes hat nach Pfaffs Angaben mehr als 170 verschiedene Biokunststoffe und Rezyklate getestet. Das Ergebnis: „Die Qualität von Rezyklaten ist nicht gleichbleibend. Und je instabiler ein Material ist, desto besser sollte der Verarbeitungsprozess mittels Sensorik überwacht werden“, so Pfaff. „Am ehesten ist der Einsatz dieser Werkstoffe derzeit bei Packaging-Lösungen möglich.“

„Die Reise muss ganz klar hingehen zur Verarbeitung von Rezyklaten“, sagte auch Dr. Martin Halter, Leiter des Bereichs Consumables Manufacturing Science & Technology bei Roche Diagnostics. „Mit unseren Kunststoffteilen sind wir innerhalb des Konzerns sehr schnell auf dem Radar, wenn es um die Nachhaltigkeitsziele geht, denn wir sind damit einer der Hauptkontributoren für die Scope-3-Emissionen.“ Halter weiter: „Doch müssen wir uns schrittweise an Recyclingware herantasten, da es hier noch große Probleme hinsichtlich der Stabilität des Spritzgießprozesses gibt.“

Roche Diagnostics strebt Verpackungen aus Rezyklat an

Für die Herstellung dieser Gehäuseteile für medizinische Devices kam eine vollelektrische E-Motion 310H/170W/160 Combi in Reinraumausführung zum Einsatz. Im Zwei-Komponentenprozess gefertigt, benötigen die Gehäuseteile eine deutlich kürzere Zykluszeit.

Mit seinen Diagnostikprodukten werde das Schweizer Unternehmen die Rezyklat-Reise definitiv nicht starten: „Man kann nicht alles auf einmal umstellen“, so Halter. „Im ersten Schritt bieten sich Verpackungen an, die sind am unkritischsten.“ Doch bereits jetzt schaut Roche Diagnostics, wie sich die Kunststoffprodukte nachhaltiger produzieren lassen: „Der Kunststoff, der erst gar nicht benötigt wird, ist generell der beste“, so Halter. „Das heißt für uns, dass wir aktuell nach entsprechenden Lösungen suchen. Ein Beispiel sind Pipetten mit kleineren Volumen herzustellen.“

Der Rezyklat-Einsatz in der Medizintechnik wird außerdem dadurch erschwert, dass die Produkte einschließlich der Werkstoffe und der Herstellprozesse validiert sind. „Bei der Materialauswahl muss ein Inverkehrbringer somit weit vorausdenken, denn die Produkte werden zum Teil 30 Jahre produziert“, betonte Professor Stefan Roth von der Hochschule Schmalkalden. „Änderungen des Werkstoffs sind daher nur über ein Change Management möglich. Und der Inverkehrbringer muss letztlich immer die Liefersicherheit des Werkstoffs im Blick haben.“

Konferenz: VDI-Richtlinie „Medical Grade Plastics“ wird überarbeitet

Um die Beziehung zwischen Kunden und Lieferanten hinsichtlich Werkstoffen für die Medizintechnik – nicht nur von Rezyklaten – zu vereinfachen, hat der VDI 2019 die Richtlinie „Medical Grade Plastics“ veröffentlicht. Diese definiert die Anforderungen an den Werkstoff Kunststoff für den Einsatz in Medizinprodukten und begründet damit einen Standard, der von Rohstoffproduzenten und Herstellern von Medizinprodukten als Leitfaden genutzt werden kann. Die Richtlinie erfasst die Bereiche Entwicklung, Logistik, Beschaffung und Einkauf gleichermaßen. Roth, Vorsitzender des Richtlinienausschusses, kündigte an, dass es in diesem Jahr eine Revision der Richtlinie geben werde, deren Weißdruck 2024 erscheinen werde: „Es wirken dieses Mal mehr Hersteller von Masterbatches mit. Außerdem werden wir eine Checkliste einbringen, die alle wesentlichen Punkte zusammenfasst“, stellte Roth in Aussicht. Außerdem solle die VDI-Richtlinie zwecks Internationalisierung zu einem Technical Report werden.

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