Unendo le proprie competenze ingegneristiche e le risorse tecnologiche, Schöttli, in collaborazione con Sumitomo (SHI) Demag e HEKUMA, ha avviato questo progetto di partnership incentrato sulla velocità e, di conseguenza, sulla capacità di aumentare la produzione annuale di punte. «Ciò richiede una tecnologia dei canali caldi superiore, un sistema di sfiato all’avanguardia, capacità di allineamento del raffreddamento e la massima affidabilità», afferma Benjamin Beverborg, Strategic Account Manager di Schöttli. Lavorando insieme, le tre aziende hanno unito il meglio della tecnologia per creare più valore nel suo complesso.
«Sebbene non vi sia esclusività, in qualità di aziende tecnologiche con una visione comune eravamo ansiosi di dimostrare il valore aggiunto che si può ottenere quando collaboriamo e superiamo i limiti dell’innovazione per risolvere una sfida specifica nella produzione di puntali», commenta Anatol Sattel, direttore dello sviluppo commerciale per il settore medico di Sumitomo (SHI) Demag.
Attingendo ai propri punti di forza complementari, questa eccezionale cella di produzione di puntali per pipette in camera bianca è dotata di uno stampo a 32 cavità di Schöttli che utilizza una tecnologia proprietaria a cluster da 8 cavità. Il design a cluster riduce i tempi di inattività consentendo l’accesso a tutte le parti dello stampo dalla linea di divisione principale. L’ugello a canale caldo 8 Star associato garantisce un perfetto bilanciamento e avviamenti senza colature con tempi di ciclo eccezionali. Lo stampo include un sistema ottimizzato di raffreddamento e sfiato per garantire la precisione dimensionale, oltre all’esclusivo sistema di regolazione del nucleo Schöttli. Questo sistema di regolazione, semplice e intelligente, garantisce la migliore concentricità e omogeneità dello spessore delle pareti della categoria, raggiungendo tempi di ciclo di 4,9 secondi. Inoltre, il sistema di estrazione lineare consente di ridurre ulteriormente il tempo di ciclo a meno di 4,5 secondi, in modo che l’intera cella di produzione ad alta velocità dei puntali per pipette sia sgomberata più rapidamente rispetto a quanto avverrebbe con puntali a caduta libera.
Armoniosa e omogenea
Rispondendo a una delle maggiori sfide per i produttori di puntali – elevata produttività ripetibile, requisiti tecnici rigorosi e scarti ridotti – Schöttli ha progettato un innovativo concetto di stampo ad alte prestazioni che implementa un’evoluzione del proprio esclusivo sistema a canale caldo Schöttli Side-Gate, collaudato da tempo.
Ogni cluster presenta 8 cavità facilmente accessibili e sostituibili singolarmente. Grazie all’apposito dispositivo di smontaggio, il gruppo del lato freddo può essere rimosso e maneggiato in sicurezza sulla pressa per accedere alle anime regolabili singolarmente. Sebbene lo spostamento dell’anima durante l’iniezione sia fondamentale per garantire i requisiti di concentricità dei puntali, l’anima e la boccola sono allineate al 100% durante la chiusura dello stampo per evitare l’usura.
I canali laterali aperti rappresentano da decenni uno dei principali punti di forza di Schöttli. Il comportamento di avvio “Plug and Play” (senza colature) è stato evidenziato dai nostri clienti come un grande vantaggio in termini di sicurezza.
Poiché l’ugello a 8 stelle è progettato e prodotto nel centro di eccellenza medico svizzero, ogni stampo presenta un design e una geometria dell’ugello personalizzati per garantire un perfetto bilanciamento su tutti i componenti, nonché il distacco ideale dal punto di iniezione.
Infine, il cuore delle prestazioni elevate è il concetto ottimizzato di raffreddamento e sfiato. Per mantenere un flusso d’acqua omogeneo su tutto lo stampo, considerando il raffreddamento del nucleo come il collo di bottiglia, ogni nucleo con il proprio tubo di raffreddamento preassemblato viene testato singolarmente prima della consegna. Poiché le condizioni di sfiato influenzano in modo significativo la situazione termica durante l’iniezione, è stato compiuto un grande sforzo per progettare un sistema di sfiato di facile manutenzione, al fine di mantenere i tempi di attività e la qualità ai massimi livelli.
Il principio fondamentale della tecnologia delle punte per pipette Schöttli, come sintetizzato da Beverborg, ruota attorno alla garanzia di una facilità d’uso complessiva attraverso un design dello stampo semplice e affidabile, pur mantenendo qualità e prestazioni senza compromessi.
La velocità non significa nulla senza controllo
Quando si analizzano i criteri di prestazione delle macchine, l’IntElect S 100 di Sumitomo (SHI) Demag si dimostra all’altezza fin dall’inizio. Che si tratti della sua flessibilità nel supportare varie configurazioni di stampi e opzioni di automazione, della sua efficienza energetica o delle sue caratteristiche di progettazione adatte alle camere bianche, rappresenta la scelta naturale per la produzione di componenti medici ad alto volume.
Anatol Sattel spiega: «Le prestazioni di processo associate alle punte per pipette non lasciano margine di errore; l’IntElect S 100 di Sumitomo (SHI) Demag garantisce la ripetibilità e la precisione richieste per applicazioni altamente esigenti. La necessità di riempire rapidamente 32 cavità impone l’esigenza di elevate velocità di iniezione; tuttavia, il controllo dell’accelerazione e della decelerazione di tali velocità è il segreto nascosto del successo. La tecnologia ad azionamento diretto altamente dinamica dell’IntElect è in grado di reagire più rapidamente in queste aree chiave, non solo favorendo la qualità del prodotto, ma garantendo anche tempi di ciclo più rapidi e, di conseguenza, un risultato positivo sul ritorno sull’investimento (ROI)”.
I 0,14 secondi necessari per raggiungere la velocità massima di iniezione di IntElect, pari a 350 mm/sec, ampliano la finestra di processo in aree critiche dove ciò può talvolta fare la differenza tra un pezzo completo e un’iniezione insufficiente. Inoltre, questa velocità di riempimento può aiutare a prevenire gli spostamenti del nucleo. I perni centrali lunghi e sottili, tipici dei puntali per pipette, sono sensibili alle forze associate alle basse velocità di iniezione; tale effetto è amplificato dal restringimento del canale di fusione, che può verificarsi a causa del raffreddamento del materiale mentre entra nella cavità a velocità di iniezione ridotte. Inoltre, ciò consente di ridurre le pressioni di iniezione normalmente necessarie per superare tale restringimento del canale di fusione.
Anton Geissler, responsabile dell’automazione all’interno della cella dedicata ai puntali per pipette, concorda: «Soprattutto nella produzione di pezzi complessi come i puntali per pipette in stampi a iniezione ad alto numero di cavità, un tempo di apertura dello stampo ridotto gioca un ruolo decisivo nell’efficienza economica del sistema. Nel caso di uno stampo a 32 cavità, una riduzione di ogni decimo di secondo si traduce in una produzione aggiuntiva di fino a 4 milioni di pezzi alla fine dell’anno.”
Grazie a oltre 25 anni di esperienza nell’automazione dei puntali per pipette e al continuo miglioramento della tecnologia, l’asse lineare ad alta velocità con ingresso laterale di HEKUMA consente la produzione di puntali per pipette in meno di 4,5 secondi secondo gli standard delle camere bianche di Classe 8 ISO.
Opzioni di automazione scalabili per una maggiore flessibilità
Per aumentare ulteriormente la versatilità a disposizione dei produttori di puntali per pipette, HEKUMA offre una suite completa di opzioni a valle scalabili e modulari, tra cui sistemi di ispezione visiva, movimentazione separata per cavità, assemblaggio di filtri e varie opzioni di confezionamento, in base alle esigenze e ai requisiti dei clienti.
Benjamin Beverborg conclude: «Le leggi della fisica rappresentano i limiti massimi delle prestazioni. Combinando esperienza, innovazione e apertura mentale nella collaborazione tra Sumitomo (SHI) Demag, Hekuma e Schöttli, siamo riusciti ad avvicinarci a tali limiti a vantaggio dei nostri clienti».