Nest aus Stahl und Silicon

Wenn von Präzision im Werkstückträger die Rede ist, geht es zumeist um Prozesssicherheit bei der Handhabung von Werkstücken. Genauigkeit ist aber auch der entscheidende Faktor, wenn ein Sterilisations-Tray für so filigrane Teile wie Optiken oder Instrumente gebraucht wird.

Um empfindliche Bauteile nahezu kontaktlos und doch sicher zu halten, sind ausgetüftelte Nestgeometrien erforderlich, die sauber und genau gefertigt werden müssen. Solche Trays nutzt die Oculus Optikgeräte GmbH in Wetzlar, um eine zuverlässige Sterilisation der Komponenten zu erreichen, aus denen ihre Binokularen Indirekten Ophthalmo-Mikroskope (BIOM) aufgebaut sind. Dabei greifen die Nordhessen auf das Fertigungs-Know-how der Heuchelheimer LK Mechanik GmbH zurück.

Eine Herausforderung für Konstrukteure, die solche Werkstückträger auslegen, sind unter anderem die oft nur eingeschränkten Auflage- und Greifflächen an den zu haltenden Teilen. Wenn im Dampf-Autoklaven sterilisiert wird, entsteht wechselweise Über- und Unterdruck, was bewirkt, dass sich alle Verbindungen bewegen und damit praktisch keine dauerhaft festen Kontaktstellen vorhanden sind. Für Wasch- und vor allem für Sterilisationsprozesse ist es darüber hinaus erforderlich, genügend Spielraum um die Teile herum zu lassen, damit von allen Seiten optimale Reinigungsmöglichkeiten gegeben sind. Im Falle der Sterilisation dürfen auch keine Sterilisationsschatten entstehen – dennoch müssen alle Teile sicher aufliegen. Im Kleinteilebereich sind darüber hinaus bei der Teileablage auf Werkstückträgern Lagetoleranzen über alle Nester von 0,02 mm gängige Praxis. Passgenauigkeit und Nestgeometrie sichern eine stabile Bauteilposition, die eventuelle Beschädigungen durch Erschütterungen beim Transport oder Lageveränderungen bei Folgeprozessen wie Waschen und dergleichen verhindert.

Die Sterilisations-Trays, die LK-Mechanik für die Mikroskop-Bauteile entwickelt hat, bestehen aus Edelstahl mit Siliconeinsätzen, in die die demontierten Einzelteile eingeclipst werden. Alle Komponenten eines Mikroskops finden auf jeweils einem Tray Platz. Eine Darstellung jedes Teiles ist direkt aufgelasert. „Das erleichtert die richtige Einsortierung, was besonders für die Mitarbeiter in den Zentralsterilisationen hilfreich ist“, erklärt Günter Pfeiffer, der zuständige Produktmanager bei Oculus.

In diesem Zusammenhang spricht er auch die ausgetüftelte Tray-Gestaltung an. „In enger Zusammenarbeit mit LK Mechanik und nach einigen gemeinsamen Praxistests ist es uns gelungen, vertikale Aufnahmen zu realisieren, die ein optimales Abtropfen garantieren“, sagt der Wetzlarer. Das war nur zu erreichen, weil LK Mechanik die Nestgeometrien so präzise fertigen konnte.

Für die Herstellung solcher Werkstückträger dienen klassische Methoden der Blechverarbeitung vom Laserschneiden über Stanzen, Biegen und Schweißen bis hin zum Laserschweißen. Allerdings reichen oft die herkömmlichen Technologien nicht aus, um die geforderte Qualität und Maßhaltigkeit zu erreichen. Daher hat LK-Mechanik Fertigungstechniken entwickelt und Technologien ins Haus geholt, die speziell auf diese Aufgabe zugeschnitten sind.

Im Zentrum der Produktion stehen moderne Laserschneid- und Stanz-Laser-Kombinationsmaschinen wie auch eine Laser-Feinschneid-Anlage. Mit lediglich 10 µm Schnittspalt des Präzisionslasers ermöglicht sie die Feinstbearbeitung von Blechen, Rohren und 3D-Teilen. In Materialstärken von 0,01 bis 3 mm lassen sich Stegbreiten bis 0,04 mm sowie geschnittene Bohrungen mit einem Durchmesser bis zu 0,05 mm realisieren.

Als Werkstoffe nutzt das Unternehmen nicht rostende Edelstähle, bis hin zu hoch wärme- oder säurefesten Varianten sowie Aluminium und Kunststoffe als Einsätze. Die Maßhaltigkeit wird zwischen den einzelnen Arbeitsschritten und bei der Endkontrolle geprüft: Alle Trays werden auf einer 3D-Koordinatenmessmaschine vermessen. Die Validierungen auf Sterilisierbarkeit des Trays wurden von der Tübinger SMP durchgeführt.

Karin Willmann Fachjournalistin in Zell am Harmersbach

Weitere Informationen www.lk-mechanik.de

Das stetig verbesserte Instrumentarium für die Hinterabschnitt-Chirurgie – einen Bereich der Augenheilkunde (Ophthalmologie) –, ermöglicht es den Operateuren, ihre schwierige und hochpräzise Arbeit immer schonender auszuführen. Die Binokularen Indirekten Ophthalmo-Mikroskope unterstützten die Chirurgen dabei. In den Geräten ist die indirekte Ophthalmoskopie mit einem Operationsmikroskop kombiniert.

Als Vorsatzgeräte bieten sie die Möglichkeit, kontaktlos zu beobachten. So bekommt der Operateur zentriert über dem Operationsfeld einen stabilen Einblick in das Auge. Die erforderliche Bildaufrichtung wird durch einen Stereoskopischen Diagonal Inverter (SDI) vom gleichen Hersteller erreicht. Die filigrane und offene Bauform des BIOM 3 lässt dem Chirurgen mehr Freiraum für Hand- und Instrumentenbewegungen. Das Design ist laut Hersteller anwenderfreundlich und ermöglicht eine sichere und schnelle Montage der zu sterilisierenden Systemkomponenten.