Überwindung der Fertigungskomplexität mit Dip Molding
Komplexe Kurven und komplizierte Geometrien in der Konstruktion medizinischer Geräte bereiten der Fertigung oft Kopfzerbrechen.
Als unser Kunde mit genau dieser Herausforderung an uns herantrat - eine CPAP-Kanüle für Neugeborene, die präzise Krümmungen erfordert - wussten wir, dass der traditionelle Spritzguss nicht die Lösung war. Stattdessen wandten wir uns dem Tauchgießen zu - einem vielseitigen Fertigungsverfahren, das sich hervorragend für die Herstellung komplexer Geräte mit anspruchsvollen Konturen eignet.
Lesen Sie weiter und erfahren Sie, wie wir ein kompliziertes Designproblem in eine produktionsreife Erfolgsgeschichte verwandelt haben!
Wie funktioniert das Dip Molding?
Das Tauchformen ist ein Herstellungsverfahren, bei dem Kunststoffteile durch Eintauchen von erhitzten Metallformen (Dornen) in ein flüssiges Polymer wie Flüssig-PVC oder Latex hergestellt werden. Es wird häufig für medizinische Ballons, Kanülen und chirurgische Handschuhe verwendet. (Alles kompliziert geformte Gegenstände mit Kurven!)
Gehen wir den Prozess Schritt für Schritt durch:
1. Entwurf und Herstellung der Dorne
- Der erste Schritt besteht darin, die Metallformen, die so genannten Dorne, zu entwerfen und zu modellieren.
- Das Design des Dorns ist entscheidend. Zur Erleichterung des Entformungsvorgangs ist ein großer Radius erforderlich, und am oberen Ende des Dorns sollte genügend Raum verbleiben, damit der Hersteller den Dorn beim Eintauchen greifen kann.
- Nach der Konstruktion werden die Dorne auf einer CNC-Maschine aus Aluminium oder Stahl gefertigt.
- Für die Endbearbeitung wird das Elektropolieren empfohlen, da es den Entformungsprozess erleichtert, indem es einen glatteren inneren Hohlraum des Teils schafft.
- Wenn die Dorne fertig sind, werden sie an die Tauchformerei geschickt.
Dies ist eine CAD-Darstellung eines Dorns für die Herstellung von Kanülen.
2. Eintauchen und Aushärten
- In der Tauchformanlage werden beheizte Dorne in das flüssige Polymer getaucht.
- Das am häufigsten verwendete Polymer ist Flüssig-PVC oder Plastisol, es gibt aber auch andere Optionen wie Latex, Polyurethane und Silikone.
- Das Eintauchen kann manuell von Hand oder mit einer programmierbaren, automatischen Maschine erfolgen. Die Automatisierung ermöglicht eine genauere Kontrolle über Dinge wie die Ausrichtung des Dorns und die Geschwindigkeit des Tauchens. Dies führt zu gleichmäßigeren, wiederholbaren Ergebnissen.
- Die endgültige Dicke des Produkts hängt von mehreren Faktoren ab, wie der Anfangstemperatur der Form, der Polymertemperatur, der Tauchgeschwindigkeit und der Verweilzeit (wie lange der Dorn eingetaucht bleibt).
- Nach einer bestimmten Verweilzeit werden die Dorne zum Trocknen in einen Ofen gestellt. Die Hitze des Ofens vernetzt das Polymer und lässt es zu einem festen Stück aushärten.
3. Entformen und Endbearbeitung
- Schließlich werden die Dorne abgekühlt und die fertigen Teile von den Dornen genommen.
- Die Teile sind nun einsatzbereit!
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Was sind die Vor- und Nachteile des Tauchgießens?
Vorteile
1. Kosteneinsparungen
- Geringere Werkzeug- und Produktionskosten als beim Spritzgießen.
2. Time-to-Market-Vorteil
- Schnelle Durchlaufzeit ermöglicht schnelles Protoyping
- Freiheit der Gestaltung
3. Skalierbarkeit
- Geeignet für kleine oder große Produktionsläufe
- Es kann eine breite Palette von Materialien mit unterschiedlichen Härtegraden verwendet werden.
- Die fertigen Teile haben ein nahtloses Aussehen, das sich für den Vertrieb eignet.
Beschränkungen
1. Mögliche Unvollkommenheiten
- Aufgrund der Art des Verfahrens sind bei einigen Proben Tropfspuren oder Blasen möglich.
2. Konstruktionseinschränkungen
- Es ist notwendig, die Wandstärke der Teile konstant zu halten, was schwierig sein kann.
- Die Dorne müssen auf bestimmte Weise gestaltet werden, wenn ein einheitliches Stück gewünscht wird.
Umgestaltung der Herstellung medizinischer Geräte durch Dip Molding
Wir von Root3 Labs haben zahlreichen Herstellern von Medizinprodukten dabei geholfen, komplexe Designherausforderungen mit Hilfe unseres Fachwissens über Fertigungsmethoden zu bewältigen. Ganz gleich, ob Sie ein neues Gerät entwickeln oder Ihr aktuelles Herstellungsverfahren optimieren oder skalieren möchten, unser Team kann Ihnen dabei helfen, herauszufinden, ob das Tauchgießen die richtige Lösung für Ihre Anforderungen ist.
Sind Sie bereit zu erfahren, wie das Tauchgießen Ihre Herstellung von Medizinprodukten verändern kann? Wenden Sie sich noch heute für ein kostenloses Beratungsgespräch an unser Technikteam und erfahren Sie, wie unsere Tauchformtechniken Ihren Herstellungsprozess für medizinische Geräte verbessern können.
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