Applikationer

Høj fleksibilitet til forskellige områder

Innovativ teknik og udstyr samt en bred materialebase betyder, at ARBURG Plastic Freeforming (APF) kan anvendes i forskellige brancher og i forskellige processer. Freeformeren kan anvendes til fremstilling af komponenter af bløde materialer og til direkte anvendelse i renrum.

Applikationer som f.eks. bløde komponenter, print direkte i et renrum eller print af prototyper i produktionsmaterialer er kun nogle af de anvendelsesmuligheder, der er med APF-processen.
Årsag: Det åbne systems store fleksibilitet med forarbejdning af konventionelle kvalificerede plastgranulater samt de variable parametre "komponenttæthed" og "mekaniske egenskaber".

Fordele

  • Additivt fremstillede, funktionsdygtige komponenter af kvalificerede standardgranulater
  • Funktionsintegration og flerkomponentteknik
  • Problemfri renrumsproduktion
  • Komponenttæthed og mekaniske egenskaber kan ændres

Funktionsdygtige prototyper

Industriel additiv fremstilling er især velegnet til opbygning af funktionsdygtige prototyper, og det hænger sammen med fremstillingsprocessen. Netop det åbne freeformersystem tillader anvendelse af kvalificerede standardmaterialer, som man kender fra plastforarbejdning. De lagvist opbyggede komponenter kombinerer stor styrke med yderligere positive egenskaber fra sprøjtestøbte emner. Artiklerne kan derfor f.eks. anvendes direkte til funktionstest. En stor materialedatabase, som udvides løbende, indeholder allerede mange kvalificerede materialer, som uden problemer kan forarbejdes på freeformeren. Fremstillingen, også af hård-blød-forbindelser, kan derefter udføres med et tryk på en knap.

Driftsmidler og anordningsfremstilling

Industriel additiv fremstilling egner sig også særligt til opbygning af gribere, fikseringer og fastgøringer. Med ARBURG Plastic Freeforming (APF) kan individuelle designidéer løftes til et helt nyt niveau. Udnyt alle APF-fordele til fremstilling af kunde- og behovsspecifikke komponenter med egne kvalificerede materialer.

Komponenter af ét materiale
Medikoteknikkunder kan anvende gængse, medicinsk godkendte materialer til produktion af fikseringer. Disse plasttyper kan steriliseres og anvendes direkte i produktionsprocessen. Elektronikbranchen kan anvende antistatiske materialer, som ikke beskadiger følsomme komponenter på grund af overspænding. Kunder fra luft- og rumfart samt bilindustrien kan anvende højtemperaturmaterialer til anordningsfremstilling.

Komponenter af forskellige materialer
Også fastgøringer og andre anordninger af flere forskellige materialer kan fremstilles på vores freeformere med flere udløbsenheder. Tænk f.eks. på en griber, der har bløde strukturer, så de afformede komponenter ikke skades, eller på en stiv holder med bløde indsatser, der forhindrer, at dele rykker sig. Mulighederne er nærmest uendelige. Kombiner hårde og bløde, hårde og hårde eller også to bløde materialer. Altid helt anvendelsesspecifikt.

Fleksible komponenter

Funktionelle komponenter og hård-blød-forbindelser af TPE
Alle kvalificerede originalmaterialer er egnet til forarbejdning på vores freeformere. Især termoplastiske elastomerer (TPE) fungerer godt. Her udgør funktionelle komponenter og hård-blød-forbindelser hovedvægten. Kvalificerede materialer er f.eks. ABS, amorf PA og PC, delkrystallinsk PP samt specielle originalmaterialer. Med støttematerialer, som skylles ud efter friformningen, kan der også udføres underskæringer og komplekse geometrier. Det åbne system tillader optimering af processtyring samt målrettet påvirkning af tæthed og fyldningsgrad. Med termoplastiske elastomerer (TPE) er det endog muligt at variere Shore-hårdheden og dermed den additivt fremstillede komponents mekaniske egenskaber.

Medikoteknik

Med vores maskinteknik og vores fremstillingsproces har vi især vakt en del furore inden for medikoteknik. Hvis granulater er kvalificeret til vores freeformer, kan såvel biokompatible samt steriliserbare og implanterbare, ja endog resorberbare, materialer forarbejdes. Det er ikke nødvendigt med en særlig certificering af processen. Der opnås en emissionsfattig og støvfri produktion, idet der arbejdes med meget lidt periferiudstyr, som ikke kræver indgreb fra operatørererne.

Kirurgiske skabeloner
Medicinske hjælpemidler anvendes typisk f.eks. som individualiserede operationshjælpemidler. Ikke mindst af omkostningsgrunde bliver flere og flere medicinske produkter, der anvendes "på blod", fremstillet af plastik. Freeformerne har netop i denne sektor klare fordele. Det gælder f.eks. de fremstillede komponenters høje kvalitet på grund af meget små lagtykkelser og muligheden for fremstilling af hård-blød-forbindelser. Et typisk eksempel på medikotekniske hjælpemidler er savskabeloner af PA til operationsforberedelse, funktionsdygtige bælge af medicinsk SEBS (28 Shore A) eller iltmasker af TPE, der kan tilpasses individuelt (32 Shore A).

Implantater
Det åbne freeformer-system tillader forarbejdning af mange forskellige medicinsk egnede og certificerede originalmaterialer som ABS, amorf PA og PC, elastisk TPU, delkrystallinsk PP eller PLLA. Implantatplader af resorberbart, FDA-tilladt originalmateriale Resomer LR 706 kan anvendes direkte i kroppen ved knoglebrud. Materialet polymer-composite imiterer menneskelige knogler og indeholder 30 procent keramiske tilsætningsstoffer. Komponenten er således ikke blot mere stabil, men afgiver også kalcium, hvilket understøtter knogleopbygningen. Efter en på forhånd fastlagt periode opløses implantatet fuldstændigt.
Resorberbare kranie-, kind- og fingerknogler af medicinsk PLLA (Purasorb PL18, Resomer LR 708) skal ikke fjernes ved operation efter opheling. Da plastgranulatet f.eks. kan belægges med inflammationshæmmende stoffer, minimeres afstødningsreaktioner. Men også varige implantater, f.eks. af PCU (Bionate), kan fremstilles med APF-processen og f.eks. anvendes i rygsøjlen.

Ortoser
Additiv fremstilling som industristandard hjælper frem for alt med at fremstille nye komplekse geometrier og udstyre nye produkter med flere funktionaliteter. Geometrifrihed kombineret med materialefrihed giver nye muligheder for at anvende plastik til mennesker. Også komplekse, procesorienterede konstruktioner kan nemt udføres med den automatiske databehandling og -forarbejdning i freeformer-styringen.
Et eksempel på hjælpemidler, som anvendes uden for kroppen, og er særdeles velegnet til additiv fremstilling, er individuelle ortoser. Også her ligger vægten på den ene side på muligheden for ekstremt nøjagtig tilpasning af sådanne komponenter efter patientens anatomi og på den anden side på det brede materialeudvalg, som f.eks. tillader polstring af nøjagtigt tilpassede, delvist fiberforstærkede kropsdelsskinner ved hjælp af bløde materialer på neuralgiske punkter, således at der ikke dannes sår eller trykpunkter.

Farma
Forarbejdning af resorberbare materialer på freeformere tillader ikke bare tidsmæssigt præcis reducering af implantater i den menneskelige krop, men kan også anvendes farmaceutisk. Der kan fremstilles opløselige cellulosebaserede polymertabletter til individuel patientmedicinering. Bærematerialet, som er belagt med et eller flere aktivstoffer, opløses inden for et frit definerbart tidsrum efter indtagelsen og frigiver aktivstofferne præcis der, hvor der er behov for dem. Dette kan også kombineres med forskellige bærematerialer. På denne måde kan flere individuelt doserede aktivstoffer transporteres ind i kroppen samtidigt og frigives til målrettet behandling.

Renrumsproduktion
Der kan udføres produktion med mindre tilpasninger i renrumsklasse ISO 6. Alle akseldrev er udført i lukket linearteknik, og freeformerens innovative temperaturstyring sker i lukket luftcirkulationsdrift. Desuden er hele konstruktionsrummet udført i ædelstål, og kvalitetssikringen via det serielle OPC/UA-interface benytter omfangsrige data til procesovervågning. Alle disse punkter sørger for problemfri fremstilling også i renrum.

3D-printet elektronik

Med freeformerne kan materialer med fyldstoffer forarbejdes til en størrelse på ca. 10 µm. Det gælder også elektrisk ledende materialer, som hidtil ikke har kunnet anvendes i additiv fremstilling.

Ekstensometerstrimmel
Eksemplet "Carbon Nano Tubes" gør det tydeligt, hvad der er muligt med freeformeren: I Arburg Prototyping Center (APC) i Lossburg blev et blødt TPU-materiale (PTC Allruna VEL S) med carbonpartikler og indlagt LED for første gang forarbejdet til en ekstensometerstrimmel på en Freeformer 200-3X. Tokomponentdelen, som også blev vist på Formnext, er fleksibel, elektrisk ledende og samtidig meget robust. Disse komponenter kan f.eks. anvendes inden for fysioterapi. Ekstensometerstrimlen kunne f.eks. afgive et visuelt eller akustisk signal, så snart den skadede arm eller et opereret knæ bliver for meget over- eller understrakt, så man er sikker på at undgå en ny skade under genoptræningen.

Indlæggedele og tilpasning

Vores freeformere kan ligeledes anvendes, når der skal fremstilles komponenter med indlæggedele eller printes på færdige komponenter, og på den måde individualisere komponenterne. Det kan ikke være nemmere: Fremstillingsprocessen afbrydes, delene lægges ind, og processen startes derefter igen – og så er de færdige! Plastemner kan også individualiseres ved at påføre et mindre lag eller et materiale i en anden farve. Kun fantasien sætter grænser!

Emballage

I forbindelse med emballage kan PP-materialerne sammen med det vandopløselige støttemateriale armat 12 problemfrit anvendes til fremstilling af prototyper af PP-originalmateriale.

PP-applikationer
Filmhængsler af PP, som f.eks. anvendes til flip-top-lukninger på levnedsmiddelemballager samt kosmetik- og hygiejneartikler, skal være meget bøjelige uden at knække. Med ARBURG Plastic Freeforming (APF) kan der også fremstilles prototyper additivt af PP-originalgranulat, som er næsten lige så stabile som et emne og kan åbnes og lukkes igen hundredvis af gange. Det muliggør omfattende funktionstest og en hurtig og samtidig besparende optimering af nye produkter. Ved hjælp af vandopløselige støttematerialer kan freeformeren dermed også udføre komplekse geometrier og design.