Verbesserte Medizintechnik

Kleine Formschläuche aus Silicon in der Medizintechnik

In Medizin und Pharmazie werden medienführende, kapillare Formschläuche in vielfältigen Anwendungen in der Diagnostik und zur Medikamentengabe eingesetzt. Siliconkautschuke (LSR) eignen sich für den Einsatz in der Medizintechnik besonders, da sie aufgrund ihrer Biokompatibilität, Sterilisierbarkeit sowie mechanischer und chemischer Beständigkeit einen breiten Einsatzbereich ermöglichen. Das Institut für Kunststoffverarbeitung (IKV) in Industrie und Handwerk an der RWTH Aachen erforscht derzeit die Weiterentwicklung eines Verfahrens zur Herstellung von Mikrohohlkörpern aus Silicon mit integrierten Funktionselementen.

CAD-Explosionsmodell des LSR-μPIT Werkzeugs

Bei dem neuen Ansatz kombiniert das IKV das Verfahren der Gas- und Projektilinjektionstechnologie (GIT bzw. PIT) mit dem Mikrospritzguss von Silikonkautschuken. Ziel ist es, diese Hohlkörper frei fallend in einem einstufigen Prozess zu produzieren. Außerdem erwarten die Forscher einen effizienteren Prozess und die Möglichkeit, komplexere Geometrien und integrierte zusätzliche Funktionselemente zu realisieren.

Zur Untersuchung der Verarbeitung von LSR mit der Projektilinjektionstechnik im Mikrometerbereich (LSR-μPIT) konstruierten die Entwickler ein variables Versuchswerkzeug für eine Kleinstspritzgießmaschine Die durch Verwendung verschiedener Einsätze variable Werkzeugtechnik ermöglicht die Untersuchung von Teilen mit Außendurchmessern zwischen 1 und 4 Millimeter. Die in die Stammform integrierte Injektortechnik mit verschließ- und schaltbarem Injektor ermögliche zudem den Einsatz sowohl der GIT als auch der PIT mit Projektildurchmessern von 0,5 bis 3 Millimeter in einem Systemkomplex des Werkzeugs.

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In dem Projekt werden künftig die Einflüsse verschiedener Prozessparameter, Prozessvariationen der Fluidinjektionstechnik und verschiedene Projektilmaterialien hinsichtlich der Eignung im Mikrosilikonspritzguss untersucht. Der neue Ansatz könnte eine Alternative zur Fertigung hochintegrierter Hohlkörper bieten, die heute zumeist aus Thermoplasten hergestellt werden. Thermoplaste sind zwar aufgrund der einfachen Funktionsintegration mit Schweißen und des allgemein bekannten Prozesswissens am Markt weit verbreitet, sie bieten aber weniger Vorteile in medizintechnischen Anwendungen.

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