模具制造為醫(yī)療生產(chǎn)帶來(lái)創(chuàng)新

文/Sch?ttli公司

為滿足醫(yī)療制造商對(duì)生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性不斷增長(zhǎng)的需求，瑞士模具制造商Schttli公司開(kāi)發(fā)了一系列的創(chuàng)新模具解決方案，包括集成的側(cè)向澆口解決方案、精密的疊層模具及電驅(qū)動(dòng)模具等。

世界人口的增長(zhǎng)、城市化進(jìn)程的加快、社會(huì)老齡化、新興市場(chǎng)獲得醫(yī)療保健服務(wù)的增加以及自我藥療的增多，意味著對(duì)醫(yī)療耗材的需求正在持續(xù)上升。

因此，醫(yī)療消耗品制造商必須滿足的生產(chǎn)率要求也在不斷提高。另外，制造商們還要解決客戶對(duì)質(zhì)量和可靠性不斷增長(zhǎng)的要求與降低成本的持續(xù)壓力這些相互沖突的問(wèn)題。

廠商的生產(chǎn)空間有限，同時(shí)其成本不斷增加。這已經(jīng)成為了中國(guó)等成長(zhǎng)型市場(chǎng)中的一個(gè)重要特性，從而形成了提高每平方米生產(chǎn)空間生產(chǎn)率的要求，以及對(duì)生產(chǎn)量有更高的需求。

近年來(lái)，醫(yī)療制造商通過(guò)增加對(duì)具有更高生產(chǎn)率的緊湊型解決方案的需求來(lái)應(yīng)對(duì)這一趨勢(shì)。例如，瑞士模具制造商Schttli公司（2013年被赫斯基注塑系統(tǒng)公司收購(gòu)）采用創(chuàng)新設(shè)計(jì)推出的緊湊型側(cè)向澆口解決方案和疊層模具技術(shù)，即是滿足這些要求的解決方案。

采用Schttli高精度模具成型的各種復(fù)雜醫(yī)療部件

集成的側(cè)向澆口解決方案滿足高品質(zhì)的要求

在醫(yī)療工程領(lǐng)域中，許多零部件需要的數(shù)量越來(lái)越大，包括注射器針筒、注射器柱塞、IV（靜脈滴注器）裝置組件、連接適配器及胰島素筆組件等。它們對(duì)于每平方米的生產(chǎn)空間要求更高的生產(chǎn)率，對(duì)生產(chǎn)量也有不斷增長(zhǎng)的要求，同時(shí)還需要更高的效率或盈利能力。

一種側(cè)向澆口的變型，由于其緊湊的尺寸和澆口質(zhì)量，通常被用于生產(chǎn)這些零部件所需要的高腔數(shù)注塑模具。這種澆口系統(tǒng)現(xiàn)在由一些模具廠商提供。由于沒(méi)有全能型多用途的側(cè)向澆口解決方案，因此，在過(guò)去，包括Schttli公司在內(nèi)的模具制造商針對(duì)特定應(yīng)用領(lǐng)域甚至為個(gè)別應(yīng)用開(kāi)發(fā)和優(yōu)化了一系列概念。

在注射器柱塞的制造中，緊湊型模具中通常沒(méi)有用于雙臂或多臂星形澆口的空間。因此，Schttli公司提供了“熱邊緣”澆口。這種側(cè)向澆口概念專為特定的模具概念而設(shè)計(jì)，更緊湊，因此更適用于注射柱塞等應(yīng)用。

根據(jù)客戶的要求，沒(méi)有側(cè)向澆口的注塑模具也可以配備一個(gè)閥式澆口作為澆口變體，用于各種醫(yī)療應(yīng)用，例如培養(yǎng)皿。閥式澆口也特別適用于一些材料，如TPE或低黏度塑料。這為特別清潔的澆口創(chuàng)造了條件，但由于空間原因并不總是可行的。

不使用側(cè)向澆口的另一個(gè)應(yīng)用實(shí)例是直接注塑成型針頭保護(hù)帽。在這種情況下，使用最多10個(gè)澆口的緊湊型澆口支架，以確保良好的熱傳遞。

這些側(cè)向澆口概念有其局限性，例如在使用更具挑戰(zhàn)性的塑料材料如PC、PA或PET時(shí)——PA的加工溫度窗口非常小，而PC和PET對(duì)總熱容量有著嚴(yán)格的限制。

精密的疊層模具使產(chǎn)量加倍

Schttli公司的5 ml注射器針筒疊層模具

與具有非常深的半模的傳統(tǒng)模具一樣，疊層模具中各個(gè)模具段的對(duì)齊對(duì)于注塑部件的質(zhì)量和模具的壽命至關(guān)重要。在調(diào)試階段，模具制造商向客戶展示如何對(duì)齊模具以實(shí)現(xiàn)最佳的生產(chǎn)流程。疊層模具包括客戶支持系統(tǒng)，可幫助客戶精確配置和檢查模具，并且持續(xù)監(jiān)控生產(chǎn)過(guò)程和進(jìn)行調(diào)整。例如，帶有傳感器的監(jiān)控系統(tǒng)有助于確保半模在注塑成型過(guò)程中最佳對(duì)齊。利用傳感器記錄和評(píng)估數(shù)據(jù)，在早期階段可檢測(cè)出可能的偏差。

在注射成型過(guò)程中增加電氣化

注射成型過(guò)程中的電氣化趨勢(shì)在醫(yī)療市場(chǎng)中是引人注目的，這使得全電式機(jī)器的比例越來(lái)越大。對(duì)于模具，使用電驅(qū)動(dòng)的概念也在增加。模具內(nèi)定義明確的路徑為快速、高效和可重復(fù)的次序創(chuàng)造了條件。電驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)很明顯——在敏感的醫(yī)療市場(chǎng)中，許多系統(tǒng)需在潔凈室中運(yùn)作，而無(wú)油模具有助于實(shí)現(xiàn)可靠的無(wú)顆粒生產(chǎn)過(guò)程。此外，電驅(qū)動(dòng)需要更少的能量而且可以被集成到現(xiàn)有的控制系統(tǒng)中；可編程的控制設(shè)備允許獨(dú)立和并行地觸發(fā)運(yùn)動(dòng)；使用模具內(nèi)最短的行程距離，能夠縮短周期時(shí)間；限制負(fù)載和監(jiān)控扭矩，則減少了磨損并延長(zhǎng)了模具的使用壽命。

復(fù)雜系統(tǒng)，易于維護(hù)

雖然你可能認(rèn)為疊層模具、退扣技術(shù)或側(cè)向澆口技術(shù)很復(fù)雜，但是這并不意味著制造商需要一套復(fù)雜、嚴(yán)格的維護(hù)要求。

在涉及復(fù)雜圓柱形或圓錐形連接件的應(yīng)用中，例如用于胰島素筆的持針器，銷保護(hù)系統(tǒng)為極薄模芯的可靠和精確定心創(chuàng)造了條件并且優(yōu)化了系統(tǒng)的可靠性。由于該解決方案還提供了在模具打開(kāi)后縮回整個(gè)模芯的能力，并且一旦建立了合模力，僅將模芯移動(dòng)到注射位置區(qū)域，因此可以防止由彎曲甚至破損而引起的任何損壞風(fēng)險(xiǎn)。通過(guò)單獨(dú)的熱流道分配器設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)制造這些模芯以及澆口側(cè)螺紋型芯的優(yōu)勢(shì)，從而能簡(jiǎn)單處理并提高從注塑模具到注塑機(jī)的可用性。Schttli公司的熱流道系統(tǒng)是專為特定的應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。