Arburg, Kebo und Matriq Medizintechnik-Produkt im Werkzeug markiert

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Arburg demonstriert in Friedrichshafen die vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten seines elektrischen Allrounders. Für den Bereich Medizintechnik holt sich der Maschinenbauer zwei Partner ins Boot. Gemeinsam mit Kebo und Matriq zeigt Arburg auf der Fakuma 2026 ein neues Markierungsverfahren.

Auf der Fakuma 2026 präsentieren die Partner Arburg, Kebo und Matriq ein Markierungsverfahren für die Medizintechnik: Ein elektrischer Allrounder 570 A in Reinraumausführung fertigt exemplarisch Gehäuse für Autoinjektoren mit einem 4-fach-Werkzeug. Über einen dynamischen Formeinsatz, der mit 144 je nur 0,28 x 0,28 Millimeter großen Heizelementen bestückt ist, werden direkt im Spritzgießprozess individuelle Data-Matrix-Codes auf das Bauteil aufgebracht. 

In einer Zykluszeit von rund elf Sekunden produziert ein elektrischer Allrounder 570 A mit 2.000 kN Schließkraft in Reinraumausführung je vier Autoinjektor-Gehäuse. Als Material wird medizinisches Polypropylen (Bormed HG820MO) von Borouge International verwendet, blau eingefärbt mit einem Farbbatch der Firma Color Service. 

Die Spritzgießmaschinen der Baureihe Alldrive sind für die schnelle und präzise Serienfertigung von Medizintechnik-Produkten prädestiniert und erfüllen die Anforderungen für die Fertigung in der Reinraum-Klasse ISO 7. Für eine konstante Formfüllung und gleichbleibend hohe Teilequalität sorgt der „aXw Control PressurePilot“ mit bionisch optimierter Druckregelung in der Gestica-Steuerung (+). 

Inline-Markierung über Mikroheizer im Formeinsatz

Das 4-fach-Werkzeug von Kebo basiert auf dem „Lift & Strip“- Konzept und wird vollständig mechanisch und synchron über den Maschinenauswerfer betätigt. Es stellt einen robusten, reproduzierbaren Prozess sicher und unterstützt eine sichere Skalierung von der Pilot- zur Serienproduktion. Das kompakte, effiziente Werkzeugkonzept ermöglicht eine gesteigerte Produktivität. 

Der Clou der Anwendung ist ein in die Kavitäten integrierter dynamischer Formeinsatz, über den jedes Bauteil einen individuellen Data-Matrix-Code erhält. Der Einsatz verfügt über 144 einzeln ansteuerbare Mikroheizer, die innerhalb von Millisekunden auf Temperatur gebracht werden und dabei individuelle geometrische Strukturen erzeugen. Jeder Mikroheizer misst nur 0,28 x 0,28 Millimeter und wiegt nur rund 0,0000015 Gramm (1,5 Mikrogramm) – und damit 20.000-mal weniger als ein Reiskorn. 

Auf nachfolgende Prozessschritte kann verzichtet werden. Das reduziert Taktzeit, Aufstellfläche sowie Kosten für ein zusätzliches Markierungsgerät und Robot-System für das Teile-Handling.

Medizinprodukte zu 100 Prozent rückverfolgbar

Ein zentrales Datenbanksystem kommuniziert mit der Gestica-Maschinensteuerung sowie dem Matriq-System über eine OPC-UA-Schnittstelle. Ein NTP-Server (Network Time Protokol) synchronisiert dabei die Systemzeit. Die Teile-ID und die relevanten Produktions- und Messdaten des Allrounders sowie die individuellen Data-Matrix-Codes werden in der Datenbank synchron verknüpft. 

Die Bauteile können anschließend mittels Kamerasystem eindeutig identifiziert und präzise den jeweiligen Produktions- und Messdaten zugeordnet werden. Damit lassen sich jederzeit Maschinendaten und Prozessparameter wie unter anderem Datum, Schusszahl, Spritzdruck und Massepolster abrufen.

Effiziente Alternative zu Laser und Labels

Die Matriq AG, ein Spin-off der Ostschweizer Fachhochschule (OST), entwickelt Lösungen zur lückenlosen Rückverfolgbarkeit von Kunststoffbauteilen. In der auf der Fakuma 2026 gezeigten Anwendung wird der Data-Matrix-Code mit dem sogenannten DM-qode von Matriq erzeugt. 

Anders als bei einer Lasermarkierung, basiert diese Kennzeichnung nicht auf Farbkontrast, sondern auf einer im Werkzeugeinsatz erzeugten geometrischen Struktur. Dadurch eignet sich das Verfahren für viele Bauteilfarben und -materialien. So lassen sich beispielsweise auch schwarze oder transparente sowie hochgefüllte Kunststoffteile markieren.

Der so aufgebrachte Code besteht aus chemisch unverändertem Originalmaterial. Zudem entstehen weder Materialabtrag noch thermische Beeinflussung der Bauteiloberfläche, was besonders für sicherheitskritische oder mechanisch beanspruchte Teilen relevant ist. Das Verfahren verbraucht rund 20-mal weniger Energie als herkömmliche Laseranlagen und kommt ohne Additive und Verbrauchsmaterialien wie RFID oder In-Mould-Labels aus. Es arbeitet partikelfrei und ist reinraumkompatibel. 

Aktuell kann diese Technologie für Werkzeugtemperaturen bis 100 Grad Celsius eingesetzt werden. Eine Kühllösung für den Formeinsatz ist bereits in Entwicklung. (me)