Wolfram kann mehr – mehr als Glühdraht in der Birne sein und mehr als Röntgenstrahlen im Kollimator abschirmen. Wolfram kann zum Beispiel zur Kennzeichnung von Medizinprodukten genutzt werden – mit einem Verfahren, das ein Spezialdruck-Unternehmen vor einigen Jahren anfing zu entwickeln.
„Im Jahr 2011 kamen die ersten Anfragen aus der Medizinindustrie“, berichtet Carsten Schulz, Geschäftsführer bei der Berliner Union Klischee GmbH. Eine der Spezialitäten des Unternehmens ist der technische Siebdruck. Diesen nutzen die Druckexperten unter anderem für die detaillierte Kennzeichnung eines Herzschrittmachers: Angaben wie der Name des Herstellers, die Geräte- und Modellnummer oder technische Kennzahlen sind dann auf dem Röntgenbild des Patienten zu erkennen. „Die Bedruckung entspricht dabei den oft hohen medizintechnischen Anforderungen“, erläutert Schulz. Eine der Voraussetzungen, die dafür erfüllt werden mussten, war, das Schwermetall Wolfram als Pigment in eine druckbare Paste einzubringen und diese an den Siebdruck anzupassen. „Das ist etwas“, sagt denn auch Schulz, „was meines Wissens außer uns niemand kann.“
Wolfram-Bedruckung war die bessere Lösung
Gedruckt wird nicht auf das Gehäuse des Herzschrittmachers, sondern auf die Isolierfolie, die die Elektronik im Inneren schützt und direkt unter dem Gehäuse, aber eben auf dessen Innenseite liegt. Als das Verfahren entwickelt wurde, wollte der Auftraggeber die bis dahin verwendeten Titanplättchen-Markierungen ersetzen. Diese Plättchen wurden in das Gehäuse eingeklebt. Es gab aber Bedenken, dass sie sich ablösen könnten. „Das konnten wir mit der Wolfram-Bedruckung besser lösen und auch die Kosten für die Markierung senken.“ Seit 2015 wird das Verfahren nun serienmäßig eingesetzt.
Wie es für den Siebdruck üblich ist, werden bei Union Klischee im ersten Schritt die darzustellenden Daten erstellt oder die gelieferten Daten aufbereitet, so dass ein hochauflösender Film für den Druck hergestellt werden kann. Zum Druckvorgang gehört ein fotochemischer Prozess: Das „Sieb“ wird mit einer dünnen, lichtempfindlichen Emulsion beschichtet und getrocknet. Dann wird der Film daraufgelegt, das Sieb belichtet und schließlich entwickelt. Dabei härten die belichteten Bereiche aus, während die unbelichteten Bereiche wasserlöslich bleiben und ausgewaschen werden. So entsteht eine Druckschablone, die die Siebdruckfarbe – in diesem Fall das pastöse Wolfram-Farb-Gemisch – nur an den gewünschten Stellen durchlässt.
Schutzlacke können Abrieb an der Beschriftung verringern
Die Beschriftung ist stabil genug, um Standard-Verfahren wie eine Ultraschallreinigung zu überstehen. Falls erforderlich, lassen sich laut Schulz Veredelungen wie spezielle Schutzlacke auftragen, die auch den Abrieb minimieren. „Diese Art des Bedruckens lässt sich in der gewünschten Schichtdicke nur mit dem Siebdruck umsetzen“, erläutert der Experte. Grundsätzlich können mit dem beschriebenen Siebdruck-Verfahren sowohl Kunststoffe als auch Metalle und Textilien bedruckt werden – wobei im Einzelfall eine Bemusterung erforderlich wäre. Am einfachsten ist die Kennzeichnung und Markierung auf ebenen Flächen anzubringen, aber mit Siebdruck können auch kugelrunde Objekte verarbeitet werden.
Eine weitere Anwendung ist das Markieren von Pflastern. „Dieses wurde angefragt für Mitarbeiter, die am Fließband Medikamente in Tablettenform sortieren“, berichtet Schulz. Hier darf eine Verletzung an der Hand nur mit einem Pflaster versorgt werden, dass sich sicher wiederfinden und aus der Maschine entfernen lässt, falls es verloren geht. „Bei einer Markierung mit Wolfram kann die Maschine dank Erkennung im Röntgenlicht sofort unterbrechen, wenn das Pflaster ausgelesen wird.“
Bauchtücher und chirurgische Instrumente kennzeichnen
Auch Bauchtücher oder chirurgische Instrumente aus Kunststoff könnten markiert und damit im Notfall auffindbar werden. Lediglich an Batterien oder Kondensatoren, die die Sichtbarkeit im Röntgenbild stark beeinträchtigen, gäbe es Probleme, die Drucke auszulesen.
Sowohl von den technischen Möglichkeiten als auch, wie Schulz betont, von der Kostenseite wären in der Medizintechnik viele Anwendungsmöglichkeiten für das Bedrucken mit Wolfram denkbar. Und es gibt Perspektiven: „Die Hersteller von Digitaldruckern arbeiten bereits an Druckköpfen, mit denen sich auch hoch viskose Materialien mit großen Partikeln flexibel verarbeiten lassen, was für kleine Stückzahlen interessant ist.“ (op)
Weitere Informationen
Das Siebdruckverfahren nutzt Union Klischee auch, um Leiterbahnen und Widerstandsbahnen auf flexible Materialien zu drucken. Solche gedruckten Leiterbahnen werden unter anderem bei platzsparenden Heizelementen, Gerätegehäusen, Bedienelementen und der RFID-Erkennung verwendet. Auch gedruckte Sensorik oder Drucksensoren sind denkbar.
