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Keramik Sembach fertigt Kleinstteile im Mikrospritzgussverfahren

| Redakteur: Lilli Bähr

Miniaturen aus Technischer Keramik sollen sich insbesondere für den Medizintechnikbereich eignen. Der Keramikspezialist Sembach fertigt nun auch Komponenten im Mikrospritzgussverfahren für diesen Bereich.

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Mikrospritzgussteil aus Technischer Keramik: eine Endoskopspitze für minimalinvasive Eingriffe.
Mikrospritzgussteil aus Technischer Keramik: eine Endoskopspitze für minimalinvasive Eingriffe.
(Bild: Sembach Technical Ceramics)

Sembach Technical Ceramics fertigt seit kurzem auch im Mikrospritzgussverfahren. Dieses Verfahren ist in der Keramikbranche noch nicht sehr verbreitet, da Herstellern von Medizintechnik-Geräten und -Komponenten häufig noch das Wissen über die Werkstoffe aus dem Bereich der Technischen Keramik fehlt.

Tatsächlich soll Technische Keramik eine Reihe von positiven Eigenschaften mit sich bringen, die sich für Miniaturen, insbesondere im Medizintechnikbereich, eignen.

Mikroteile im Mikrospritzguss messen und überwachen

Von Mikrospritzguss spricht man bei Komponenten, deren Gewicht ca. zwischen 0,01 g und 0,5 g liegt. Manche Teile sind so klein, dass sie nur mit Hilfe einer Lupe zu erkennen sind.

Mikrospritzguss unterscheidet sich zum klassischen Spritzguss durch eine sehr kleine Einspritzeinheit, die anstelle der normal großen Einheit in der Spritzgussmaschine integriert ist. Diese Einspritzeinheit basiert auf einer anderen Technik. Es handelt sich nicht wie sonst üblich um eine Schneckenwelle, sondern ist eigentlich eine Kolbenpresse. Dieser Kolben ist so klein, dass er sehr geringe Materialmengen befördern kann.

Seminartipp

Das Seminar Systematische Werkstoffauswahl vermittelt die Beziehung zwischen Werkstoffherstellung, Werkstoffstruktur und den daraus resultierenden Materialeigenschaften. Ziel ist es, eine gesamtheitliche Darstellung des Werkstoffauswahlprozesses vorzustellen, ausgehend von der Erstellung eines Anforderungsprofils, der Vorauswahl bis hin zur Feinauswahl und Risikobetrachtung.

Wichtig ist dabei die Überwachung des Prozesses, die bei Mikrospritzguss auf einer normalen Spritzgussmaschine nicht zu leisten wäre. Die Auflösung ist zu grob, um Einspritzdrücke, Spritzvolumen etc. zu messen. Jedoch sind überwachte Prozesse in vielen Branchen eine Hauptanforderung an die Zulieferer. Mit der kleinen Einspritzeinheit ist es laut Unternehmen möglich, die minimalen Kolbenbewegungen wieder zu skalieren und damit diese Kleinstmengen zu messen und zu überwachen. So will das Unternehmen die Prozesssicherheit für die Mikroteile gewährleisten.

Technische Keramik eignet sich für Medizingerätetechnik

Gefragt sind Teile, die im Mikrospritzgussverfahren hergestellt werden, beispielsweise in der Medizingerätetechnik. Gerade die Fertigung medizinischer Komponenten unterliegt sensiblen Anforderungen, insbesondere, wenn es um Komponenten an medizinischen Geräten geht, die im direkten Kontakt zum Körpergewebe stehen.

Hier lässt sich die besondere Eignung des Werkstoffs Keramik (in der Regel Oxid- und Nicht-Oxid-Keramik) herausstellen, der biokompatibel, korrosionsbeständig und verschleißfest sein soll. Typische Kleinstteile aus Mikrospritzguss sind z. B. Miniaturdurchführungen für Herzschrittmacher, Spitzen für Endoskope für minimalinvasive Eingriffe oder Werkzeuge für Miniaturbauteile.

Hohe Qualitätsmaßstäbe

Mit der strengen Zertifizierung nach IATF 16949, über die Sembach verfügt, ist das Unternehmen auch für medizintechnische Geräte und Werkzeuge gut aufgestellt. Es fertigte beispielsweise die genannten Miniaturdurchführungen für Herzschrittmacher. Das Volumen dieses Teils beträgt 13,9 mm3; es hat ein Gewicht von 0,055 g.

Die Qualitätskontrolle im Anschluss an den Herstellungsprozess der Mikroteile kann je nach Stückzahl per visueller Mikroskopprüfung oder bei hohen Volumina auch automatisiert als optische 100-Prozent-Prüfung mit Kamerasystemen erfolgen.

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