Markierte Tubes entstehen per Spritzguss im Nass-in-Nass-Verfahren

In sogenannten Tubes können Blutproben – rückverfolgbar gekennzeichnet – für viele Jahre tiefgefroren aufbewahrt werden. Der Kunststoffspezialist Jako Medical hat sich auf die Fertigung dieser Röhrchen samt Verschlüssen und Racks im Spritzguss spezialisiert. Eingesetzt wird das patentierte Nass-in-Nass-Verfahren auf Arburg-Maschinen.

Sven Kitzlinger
Martin Manka
Arburg, Loßburg

Jako Meditec aus Szekszárd in Ungarn produziert Tubes für Medizin- und Laboranwendungen. Ein großer Abnehmer ist beispielsweise das Blutspendezentrum in Frankreich, aber auch für Einrichtungen in den USA, Australien und Europa werden Kunststoffteile produziert. In den Fokus rückt derzeit der asiatische Markt.

Das französische Blutspendezentrum hat vier Blutprobenlager, in denen nach jeder Spende je zwei Proben bei –35 °C drei Jahre lang aufbewahrt werden. Wird etwa nach einer Transfusion eine Infektion mit Hepatitis oder HIV festgestellt, lässt sich die zugehörige Blutprobe identifizieren und analysieren. Voraussetzung dafür ist eine eindeutige Rückverfolgbarkeit. Dazu wird auf den Tube-Boden ein individueller Data-Matrix-Code aufgebracht, der sich über die Datenbank in Echtzeit abfragen lässt.

Für gute Lesbarkeit setzt Jako auf das Zwei-Komponenten-Spritzgießen im so genannten Nass-in-Nass-Verfahren. „Wir fertigen transparente Tubes aus PP mit schwarzem Boden. Anders als beim herkömmlichen Zwei-Komponenten-Spritzgießen verzichten wir auf ein drehendes Werkzeug oder einen Trennschieber, denn das könnte später beim Auftauen der Blutproben eine Bruchstelle verursachen“, erklärt Stephan Hauri, Projektleiter Kunststoff-Spritzguss bei Jako Meditec. „Stattdessen werden beide Komponenten fast gleichzeitig in das Werkzeug eingespritzt. Dabei fließen sie aufeinander zu und verschmelzen beim Aufeinandertreffen.“

„Die Idee zu diesem Verfahren hatte Seniorchef Adam Koch. Gemeinsam mit Arburg Ungarn und dem deutschen Werkzeughersteller Polar-Form aus Lahr wurde diese anspruchsvolle Innovation realisiert“, resümiert Jako-Geschäftsführer Joachim Koch, der mit der Performance mehr als zufrieden ist: „Die Steuerung arbeitet beim Einspritzen auf eine hundertstel Sekunde genau. Das ermöglicht reproduzierbare Produktionsprozesse und eine konstant hohe Teilequalität. Unser erstes 8-fach-Werkzeug hat weit über zwei Millionen Schuss geleistet.“

Spritzguss-Prozess ist an den Reinraum angedockt

Für die Tube-Fertigung kommt heute unter anderem eine an den Reinraum der Klasse 8 angedockte hydraulische Fertigungszelle mit einem 32-fach-Werkzeug zum Einsatz. Das Herzstück ist ein Allrounder 570 S der Arburg GmbH + Co KG aus Loßburg mit 2200 kN Schließkraft und zwei Spritzeinheiten der Größe 170. Ein Sechs-Achs-Roboter entnimmt die Spritzteile und legt sie nach Separation der Angüsse kavitätenbezogen ab. Die Tubes werden dann mit Druckluft über Schläuche in den Reinraum gefördert, dort zwischengelagert und schließlich auf Spezialmaschinen nach Kundenwunsch konfektioniert, beschriftet und geprüft.

„Wir arbeiten hierfür mit Insellösungen“, erklärt Jako-Projektleiter Hauri. „Eine Maschine platziert die Tubes in Racks, prüft die Dichtigkeit, beschriftet die Racks mit Kundenlogo und 2D-Code sowie die Tubes von unten mit DM-Codes. An zwei anderen Inseln erfolgt das Bedrucken der Produkte zusätzlich mit einer Heißprägefolie und einer Kameraprüfung. Die Qualität und die Positionierung der Codes werden über ein Kamerasystem geprüft.“ Weitere Maschinen sorgen für eine automatisierte Vakuumprüfung und das Verdeckeln der Tubes. Die Tubes gibt es mit Innen- oder Außengewinde in acht Größen von 0,2 bis 8 ml Fassungsvermögen.

Insgesamt sind fünf Allrounder aus Lahr und rund 20 Werkzeuge mit ein bis 32 Kavitäten in Betrieb – auch um zugehörige Drehverschlüsse, Stopfen aus TPE und sieben verschiedene Rack-Typen zu fertigen. Die Zykluszeiten betragen je nach Werkzeug zwischen 16 und 22 s. Stündlich werden Rückstellmuster aus der Produktion entnommen sowie produktspezifische Tests gemacht.

Tubes sind hundertprozentig rückverfolgbar

Um eine hundertprozentige Rückverfolgbarkeit sicherzustellen, erstellt Jako von jedem Röhrchen einen Verifizierungsscan. Dieser wird in firmeneigenen, in verschiedenen Gebäuden untergebrachten Datenbanken doppelt hinterlegt. Aus ihnen lassen sich alle Scan-Ergebnisse in Echtzeit abfragen. Gearbeitet wird an fünf Tagen die Woche im Drei-Schicht-Betrieb. „Wir produzieren derzeit monatlich rund 1,5 Millionen Tubes, Tendenz steigend“, erläutert Joachim Koch. Sein Bruder Andreas Koch, ebenfalls Geschäftsführer, ergänzt: „Die Arburg-Maschinen arbeiten seit dem Produktionsstart im Jahr 2014 sehr zuverlässig und reproduzierbar im Dauerbetrieb und haben sich für diese Aufgabe bestens bewährt.“

www.arburg.com

Auf der Messe K: Halle 13, Stand A13-1/A13-2