Extrusion für die Medizin

Meinolf Droege,

Kosten senken und Lebensdauer verlängern

Mit Hilfe der Geotrans-Technologie soll sich die Anzahl der Prozessschritte in der Fertigung von Medizinprodukten verringern lassen. Das spare Zeit und reduziere potenzielle Fehlerquellen, wodurch Kosten gesenkt und Risiken minimiert werden können.

Im Extrusionsverfahren Geotrans lassen sich komplexe Schlauchgeometrien und kundenspezifische Designs mit geringerem Aufwand und häufig höherem Anwendungsnutzen produzieren. © Trelleborg

Das auf die Medizinbranche zugeschnittene Extrusionsverfahren Geotrans stellte Trelleborg Ende des letzten Jahres vor. Das Verfahren ermögliche durch Geometrieveränderungen während des Extrusionsprozesses eine deutlich größere Vielfalt der Schlauchgeometrien und unterstütz kundenspezifische Designs. Dadurch sollen sich Risiken und der Arbeitsaufwand für Montage- und Nachfolgeprozesse verringern und so Kosten senken lassen. Gleichzeitig könne die Teilequalität sowie Funktion und Lebensdauer von Medizinprodukten erheblich verbessert werden.

Schlauchverbindungen können zusätzliche Schwachstellen in Systemen sein, Fehlfunktionen hervorrufen oder zu inneren Fehlstellungen führen, an denen Flüssigkeiten möglicherweise verwirbeln oder blockiert werden. Mithilfe des neuen Verfahrens lasse sich dies verhindern. Gleichzeitig könne eine deutlich höhere mechanische Festigkeit erreicht werden, wodurch sich die Lebensdauer und Stabilität eines Medizinprodukts verbessere.

HCR-Silikon bietet eine einzigartige Grünfestigkeit, also eine hervorragende Formfestigkeit des unvulkanisierten Kautschuks. Dadurch lassen sich während der Extrusion hoch komplexe Geometrien umsetzen. Beim Geotrans-Prozess können Werkzeugkomponenten während der Extrusion verschoben werden, um den Querschnitt des Produkts in Form und Größe substantiell zu ändern. Dadurch entstehen neue gestalterische Möglichkeiten für eine Vielzahl verschiedener Medizinprodukte, etwa für Wunddrainagen oder Wirbelsäulen- und Hämodialyse-Katheter.

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Für Medizinproduktehersteller bedeutet dies, dass sie ihre Fertigungszeiten und -kosten senken können. Mithilfe des Verfahrens könne der gesamte Zeitaufwand für Fertigung, Montage und Prüfung gegenüber herkömmlicher der Extrusion deutlich reduziert werden. Das Produktionsvolumen vieler Langzeitimplantate rechtfertige beispielsweise keine komplexe, automatisierte Montage. Unter Berücksichtigung einer Geometrieänderung, zum Beispiel im Rahmen eines Redesigns, kann sich die manuelle Montage einer Komponente erübrigen. Mit einer Reduzierung von Komponenten und Sekundärprozessen kann die Design-Validierung zudem deutlich verkürzt werden. Aufgrund der Risikominimierung ist es auch einfacher, internationale Standards und regulatorische Anforderungen für einzelne Bauteile zu erfüllen.

Beispiel für die möglichen Geometrieänderungen mit dem Verfahren ist die Umwandlung eines Schlauchs von einem Einzellumen- in einen Mehrlumen-Schlauch oder Teilung eines Mehrlumen-Schlauchs in zwei oder drei Einzellumen-Schläuche. Auch ein oder mehrere Lumen, die innerhalb eines Mehrlumen-Schlauchs enden und beginnen sind möglich, wodurch nachgeschaltete Schritte wie das Blockieren eines Lumens entfallen. Dies ermöglicht beispielsweise das Entfalten eines Ballonkatheters. Ein Wundschlauch mit drei verschiedenen Bestandteilen (einem extrudierten Schlauch, einer Extrusion mit komplexem Querschnitt und einem geformten Verbindungsstück) ist jetzt als einzelne Extrusion mit zwei oder mehreren verschiedenen geometrischen Querschnitten herstellbar. Diese haben einen glatten, integrierten Übergang anstelle eines Verbindungsstücks. Schläuche für Anwendungen, die einen variablen Außendurchmesser mit einem konstanten oder ebenfalls variablen Innendurchmesser erfordern, sind mit sehr kurzem Übergangsbereich herstellbar. Das Prizip funktioniert auch mit gabelförmigen Schläuchen, die typischerweise aus vier Komponenten bestehen (einem Doppellumen-Schlauch, zwei Einzellumen-Schläuchen und einem geformten Verbindungsstück) – das ist nun in einem Extrusionsvorgang produzierbar.

Der Extrusionsprozess Geotrans wird für die Fertigung von Produkten zwischen 7 und 24 French (auf der Katheter-Skala) verwendet.

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