Anwendungsbeispiel Drücker für Chirurgiehandmaschinen

Drücker für Chirurgiehandmaschinen

 

 

Die Matom Betriebs AG hat für einen Kunden der Medizinaltechnikbranche einen Drücker für eine Chirurgiehandmaschine aus dem Hochleistungskunststoff PEEK realisiert. Die Besonderheit bei diesem Formteil ist, dass ein Metallstück mit dem Kunststoff umspritzt wird.

 

 

Eine besondere Herausforderung beim Umspritzen von Metallteilen ist das dichte Umpritzen des Einlegeteils. Weil sich das Umspritzmaterial in der Regel nicht mit dem Einlegeteil verbindet, kann durch Nachschwindung des Kunststoffes ein Spalt zwischen den beiden Werkstoffen entstehen. Dadurch kann aufgrund der Kapillarwirkung Feuchtigkeit in die Verbindung eindringen. Das Ziel ist es die Nachschwindung möglichst klein zu halten. Dieses Ziel erreicht man durch temperieren des Metallteils vor dem Umspritzen und durch die richtigen Parametereinstellungen bei der Verarbeiten des Kunststoffes (Druck, Temperatur etc.).

 

 

Oft reicht das Eigenschaftsprofil eines Standardkunststoffes nicht für die Anforderungen an die Medizinprodukte aus. Bei diesem Drücker war es besonders wichtig, dass der Werkstoff verschiedene Sterilisationsverfahren aushält. Je nach Sterilisationsverfahren muss der Kunststoffe Wärmestandfestig (Heissluftsterilisation), Hydrolysebeständig (Heissdampf-Sterilisation) oder Stabil gegen Farbveränderungen und Abbau der Molekülketten (Sterilisation mit Gamma- und Elektronenstrahlen) sein. Mit dem Hochleistungskunststoff Polyetheretherketon (PEEK) wurde ein Werkstoff gefunden, der all diese Eigenschaften vereint. PEEK verfügt über eine Temperaurbeständigkeit bis zu 250 °C, hat eine sehr gute Chemikalienbeständigkeit (es lässt sich lediglich in konzentrierter Schwefelsäure lösen) und ist beständig gegen Elektronenstrahlung.

 

 

Beim Spritzen wird das vorgewärmte Metallteil in das Spritzgusswerkzeug eingelegt und mit Hilfe einer Arretierungshülse fixiert. Das PEEK-Kunststoffgranulat muss stets vorgetrocknet werden (3h bei 150°C). Die Temperatur bei der Verarbeitung liegt bei 350°C bis 400°C. Beim Abkühlen muss darauf geachtet werden, dass die Abkühlgeschwindigkeit nicht zu hoch gewählt wird, um eine hinreichende Kristallisation zu ermöglichen.