MicroPower – Lösung für die Medizintechnik

Um den vielfältigen Anforderungen in der Medizintechnik gerecht zu werden und um die Rahmenbedingungen sowohl prozesstechnisch wie auch maschinentechnisch zu erfüllen, ist die MicroPower Baureihe so konzipiert, dass sie bereits in der Grundausführung bestens dafür vorbereitet ist.

Demonstriert wird dies auf zwei miteinander gekoppelten MicroPower 15/10 Maschinen, die ein sogenanntes "Lab-on-a-chip" (LOC) herstellen. Das LOC bezeichnet ein mikrofluidisches System, das unterschiedliche Funktionen eines herkömmlichen Blutlabors unter Verwendung von geringsten Flüssigkeitsmengen auf die Größe eines Mikrochips reduziert. Mit dieser "Lab-on-a chip-Technologie" lassen sich Flüssigkeiten, unter anderem auch Blut, auf einem einzigen Chip vollständig und automatisch analysieren. 

Aus technologischer Sicht können „Lab-on-a-chip“ Systeme als Unterkategorie der mikro-elektromechanischen Systeme betrachtet werden, welche miniaturisierte Sensoriksysteme und Mikrofluidik kombinieren. Dabei werden besondere Herausforderungen an die Oberflächenstrukturierung und Oberflächenbeschichtung gestellt. Der Transport der Flüssigkeitsproben zwischen den verschiedenen Reaktions- und Analysekammern findet vorwiegend durch sogenannte Kapillarkräfte statt. Bei der Herstellung des Bauteiles ist daher besonders auf die spezielle, mikrostrukturierte Oberfläche des Bauteils zu achten. 

Im Produktionsprozess werden in der vorgeschalteten MicroPower Teile des Grundkörpers des sogenannten Scheckkartenlabors spritzgegossen, kontrolliert und vollautomatisch zusammengebaut. In weiterer Folge wird das Bauteil mittels einer Linearachse an die nachgeschaltete MicroPower 15/10 übergeben. Ein kombinierter Einlege-/Entnahmegreifer nimmt das Bauteil auf und legt es in das Werkzeug ein, wo schlussendlich noch der Griff und die Bauteilabdichtung umspritzt werden. Nach der Fertigstellung übernimmt der Scara Roboter W8VS2 das Bauteil und legt es nach einer weiteren optischen Qualitätsprüfung in einer dafür vorgesehen Fertigteilablagestation ab. Die Werkzeuge stammen von der Firma Micro Systems UK.

Ein für die Medizintechnik sehr wesentlicher Aspekt ist die lückenlose Prozessdatenaufzeichnung und Datenverwaltung in Zusammenhang mit dem hergestellten Produkt. Mithilfe der Wittmann 4.0 Vollintegration werden sämtliche Peripheriegeräte in der Maschinensteuerung Unilog B8 verwaltet und die notwendigen Einstellparameter klar der jeweiligen Maschine zugeordnet. Somit können Fehler ausgeschlossen und eine vollständige Datenaufzeichnung gewährleistet werden.

Ein weiteres besonderes Merkmal an dem Bauteil ist der „unsichtbare“ Kopierschutz, der durch eine 300 nm „kleine“ mitgespritzte Oberflächenstruktur erzielt wird. Belichtet man diese nano-strukturierte Oberfläche des transparenten Bauteils mit einem Laserlichtstrahl, wird ein Hologramm für das menschliche Auge sichtbar. Diese projizierte Abbildung kann von Schriftzügen, Piktogrammen, Bildern bis hin zu QR-Codes reichen.
 

DI(FH) Martin Philipp-Pichler, Micro Injection Molding Project Engineer bei WITTMANN BATTENFELD