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Kaltkanaltechnik erzeugt sichere Dichtungen

Kaltkanaltechnik
Elastische Silikon-Dichtung aus dem Kaltkanal

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Kaltkanaltechnik | Funktionierende Dichtungen in Medizinprodukten und -geräten sorgen für Reinheit und Hygiene im Patientenumfeld. Der Einsatz von Kaltkanalsystemen in Werkzeugen sorgt bei der Dichtungsherstellung für eine signifikante Materialeinsparung sowie für eine hohe Formteil-Qualität.

Horst-Werner Bremmer
Günther Heisskanaltechnik, Frankenberg

Weltweit ist im Gesundheitssektor die Sorge um ein ausreichendes Niveau der Hygiene groß. Fachkräfte, Krankenhausangestellte, Patienten, aber auch Hersteller von medizinischen Geräten streben danach, höchstmögliche Reinheitsgrade zu gewährleisten. Deshalb kommt zum Beispiel auch gut funktionierenden Dichtungslösungen in der Medizinbranche zur Vermeidung von Kreuzkontaminationen eine hohe Bedeutung zu. Für die Hersteller medizinischer Geräte bedeutet dies in den meisten Fällen, sich eingehend mit den verwendeten Werkstoffen und deren Verarbeitung auseinanderzusetzen.

Für die Medizintechnik dürfen deshalb nur zugelassene Materialien verwendet werden, welche beispielsweise biokompatibel sind. Gerade Flüssigsilikone mit ihren besonderen Eigenschaften finden demzufolge häufig ihren Einsatz in präzisen, medizinischen Anwendungen, –zum Beispiel im Operationssaal, einem Schauplatz von kritischen und zeitlich begrenzten Arbeitsabläufen, oder in einem Labor, wo die Genauigkeit analytischer Geräte wichtig für eine effektive Diagnose ist.

Auch im Patientenzimmer, wo Infusionspumpen, Dialysegeräte, Ventilatoren und Atemgeräte dafür sorgen, die Patienten mit lebenswichtigen Flüssigkeiten zu versorgen und zu ihrer Heilung beizutragen, ist der Werkstoff zu finden. In diesem Umfeld trifft man typischerweise auf Silikonprodukte wie Lippendichtungen, O-Ringe, Duckbill-Ventile (Rückschlag- und Einwegventile) oder Diaphragmen und Membranen, die in den Geräten verbaut sind.

So haben Dichtungen, auch als Rahmendichtungen bezeichnet, beispielsweise die Aufgabe, Undichtigkeiten zu verhindern und den Raum zwischen zwei oder mehr aneinander liegenden Flächen auszufüllen. Um eine kompromisslos hohe Dichtleistung ohne Leckagen sicherzustellen, werden meist Silikondichtungen eingesetzt.

Dichtungen aus Silikon
für die Medizintechnik

Silikone sind dauerelastische Kunststoffe, die eine hohe Temperaturbeständigkeit, Unlöslichkeit in Wasser und vielen organischen Lösungsmitteln, weitgehende chemische Beständigkeit gegenüber Wasser, Basen und Säuren sowie eine sehr gute elektrische Isolierfähigkeit aufweisen. Die Verarbeitung muss aber sehr strikten Prozessen folgen, die nur geringe Abweichungen zulassen. Nur dadurch sind die erforderlichen Eigenschaften wie hohe Elastizität und Temperaturbeständigkeit gewährleistet.

Eine große Herausforderung bei der Verarbeitung ist, dass Silikon den geforderten Einsatztemperaturen von –60 bis +300 °C standhalten muss. Dies setzt eine sehr präzise und fehlerfreie Verarbeitung im Spritzguss voraus. Hier kommt der Kaltkanaltechnik eine große Bedeutung zu: Was bei den Thermoplasten der Heißkanal ist, ist bei den Elastomeren wie LSR der Kaltkanal, der eine materialschonende Produktion ohne Vorvernetzung und mit geringer Scherung ermöglicht. Im Kaltkanal bleibt die Mischung fließfähig und vulkanisiert nicht aus. Durch die Düsenanordnung des Kaltkanalsystems können die Kavitäten im Werkzeug direkt gefüllt oder mit einem kleinen Restanguss indirekt gefüllt werden.

Mit derselben Leidenschaft, mit der die Günther Heisskanaltechnik GmbH Heißkanalsysteme konstruiert, konfiguriert man in Frankenberg auch Kaltkanal-Lösungen zur Elastomer-Verarbeitung. Der Einsatz von Kaltkanalsystemen bringt eine hohe Verfügbarkeit, eine signifikante Einsparung von Material, niedrige Zykluszeiten und eine gleichmäßige Qualität der produzierten Formteile. Die Kaltkanaldüsen des Herstellers weisen eine gute thermische Trennung zur heißen Formplatte auf. Damit wird eine Wärmeübertragung vermindert und eine frühzeitige Vernetzung unterbunden. Die schwimmende Lagerung der Nadelführung oder des Düsenstückes trägt darüber hinaus zu einer hervorragenden Kompensierung der Wärmeausdehnung bei.

Kaltkanaltechnik – Schlüssel zur Prozesssicherheit

Alle Düsenköpfe sind mit einer Isolationsscheibe ausgerüstet, um ein Optimum bei der thermischen Trennung zur heißen Düsenhalteplatte sicherzustellen. Die beheizte Düsenhalteplatte ist ebenfalls mit einer Isolationsplatte ausgestattet, um die Wärmeausstrahlung möglichst gering zu halten. Der metallische Kontakt der Nadelführung zum beheizten Werkzeugeinsatz ist auf ein Minimum ausgelegt, um möglichst wenig Wärme in die Kaltkanaldüse zu transportieren. Des Weiteren ist der Düsenschaft mit einem Dichtring ausgeführt, was die Leckage-Sicherheit steigert.

Die Düsen können entweder einzeln oder in einem Sammelgehäuse für engere Nestabstände mit gemeinsamem Zu- und Ablauf zum Einsatz kommen. Dank der variablen Nadelhub-Einstellung können Füllunterschiede leicht ausgeglichen werden. Das wartungsfreundliche, balancierte Kaltkanal-Verteilersystem von Günther weist eine schonende Schmelzekanalführung auf. Konzipiert ist das System so, dass es für die Reinigung leicht demontiert und geöffnet werden kann. Ebenso ist im Bedarfsfall ein schnelles und einfaches Austauschen der Verschleißteile wie Düsenstück, Nadelführung, Nadeln sowie Dichtungen möglich.

www.guenther-heisskanal.de

Auf der Moulding Expo: Halle 7, Stand B18


Kaltkanalsystem-Portfolio

Zum Angebot an Kaltkanalsystemen des Herstellers aus Frankenberg gehören die Einzel-Nadelverschluss Kaltkanaldüse 5NEW80 und die Einzel-Kaltkanaldüse 5DEW80, die System-Kaltkanaldüse TYP NKW sowie die System-Kaltkanaldüse Typ NMW. Der Schrittmotor SMA 10 für komplexe Anwendungen arbeitet mit bis zu vier verschiedenen Nadelpositionen pro Zyklus. Über das Steuergerät DPE können bis zu 16 Schrittmotoren hochpräzise angesteuert werden. Zudem kann mit dem Steuergerät die Position jeder einzelnen Verschlussnadel im Werkzeug individuell eingestellt werden.

Weiter gehören zum Kaltkanal-Portfolio auch der Schiebemechanismus Typ ANES sowie der pneumatische Mehrfachnadelantrieb Typ ANEH. Zusätzlich kann eine komplette Kalte Seite als Normalie zugekauft und ins entsprechende Werkzeug integriert werden.

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