Hohe Durchsätze in der Medizintechnik Erhöhte Taktraten für hochpräzise Automatisierung

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Als Spezialist für Motion-Control- und Positioniersysteme unterstützt Aerotech Industriekunden aus der Medizintechnik bei hochpräzisen und branchenspezifischen Automatisierungsprozessen.Dazu gehören Laserschweiss- und Schneidlösungen sowie passende Bewegungssysteme und -komponenten, welche den Durchsatz um das Zwei- bis Fünffache erhöhen können.

Seit über 50 Jahren gehören Motoren, Antriebe, Steuerungen, Positioniertische und vieles mehr zum breiten Produktportfolio von Aerotech. Über die Jahre ist so ein enormes Wissen entstanden, das stets zu den richtigen Lösungen für anspruchsvolle Positionieraufgaben führte. «Als Hersteller von Automatisierungssystemen für die Medizintechnik bieten wir eine ausführliche Integrationsberatung, an dessen Ende entweder die Lieferung einzelner Komponenten, ein nahtlos integrierbares Subsystem oder eben eine vollständige Automatisierungslösung steht. Anwendungstrainings, Schulungen und Services runden unser Dienstleistungsportfolio ab«, präzisiert Norbert Ludwig, Geschäftsführer der Aerotech GmbH in Fürth. Auch öffentliche Webinare, die sich speziell um Themen wie «Laserbearbeitung in der Medizintechnik« drehen, werden kostenlos und regelmässig über die Homepage des Herstellers angeboten. «Die Branche ist im wahrsten Sinne des Wortes voller Bewegung, daher ist der stetige Erfahrungs- und Wissensaustausch für uns ein wichtiges Gut, welches wir speziell auch über Fachwebinare weiter forcieren wollen«, so der Motion-Control-Experte Norbert Ludwig weiter.

Effektiv in der 3D-Lasermikrobearbeitung

Für die hochpräzise Fertigung komplexer Bauteile in der Medizintechnik eignet sich bspw. besonders der AGV3D, ein von Aerotech erst 2021 am Markt lanciertes 3D-Strahlablenksystem zur Lasermikrobearbeitung. Der thermisch stabile 3-Achs-Laserscanner ist geradezu prädestiniert für Anwendungen, in denen keine Flachfeld-Objektive (f-Theta-Linsen) eingesetzt werden können oder die Kontur des Werkstücks eine Fokusnachführung in z-Richtung verlangt.

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Durch integrierte Wasser- und Luftkühlungen erreicht der neue Scanner ausserdem eine maximale thermische Stabilität. Temperaturgradienten innerhalb des AGV3D werden vermieden und damit Fehler durch thermischen Drift reduziert. Das führt zu konstanten Leistungen über die gesamte Bearbeitungszeit hinweg bei einer gleichbleibend hochverfügbaren Laserbearbeitungsgenauigkeit. «Auf diese Weise erreicht der AGV3D das grösste Arbeitsvolumen aller aktuell verfügbaren 3D-Scanner - und das bei einer Vielzahl unterschiedlicher Laserwellenlängen», betont Norbert Ludwig. Dies ermögliche Vielseitigkeit und Effizienz im Herstellungsprozess und mache manuelle Fokusanpassungen bei wechselnden Werkstücken überflüssig.

Durch das grosse Sichtfeld des AGV3D lassen sich zudem auch kleinere, effizientere Bewegungsmechaniken zur Positionierung des Werkstücks verwenden. Auf Wunsch liefert Aerotech an Medizintechnikhersteller den AGV3D auch als vollständig konfiguriertes Scansystem inklusive Flachfeldoptik aus.

Auch auf fünf Achsen unterwegs

Der grössere Bruder davon ist der 5-Achs-Laserscanner AGV5D, eine ebenso flexible wie hochpräzise Laserscannerlösung, die aber speziell konische, zylindrische und eckige Bohrungen oder auch andere komplexe Konturen und Geometrien erzeugt. «Mit 2- oder 3D- Scannern wären solch komplexe Bauteile im Mikrometerbereich gar nicht oder nur unter sehr viel Aufwand herzustellen«, erklärt Norbert Ludwig. Der Grund liegt in den fünf Freiheitsgraden des AGV5D: Der Laserstrahl kann gleichzeitig in 5-Achsen gescannt und bewegt werden: Spot-Platzierung im Sichtfeld (2-DOF), Tiefenschärfe (1-DOF), Präzisionswinkel (2-DOF). Angesteuert wird der 5-Achs-Scanner im Übrigen über die Aerotech-Steuerungsplattform Automation1, die gleichzeitig auch die Werkstückpositionierung und Lasersteuerung übernimmt.

In der Medizintechnik kommt der Scanner bspw. bei der Herstellung interventioneller kardiovaskulärer Implantate oder Hypotubes zum Einsatz. Häufig auch in Verbindung mit Femtosekundenlasern, hierfür stehen Optiken mit Wellenlängen von 1030 nm, 1064 nm, 515 nm oder 532 nm zur Verfügung.

Quantensprung in der Stent-Herstellung

Mit Vasculathe hat Aerotech ausserdem eine innovative Schneidlösung für die anspruchsvolle Stent-Fertigung im Portfolio. Das voll integrierte Bewegungssystem kombiniert automatisierte Materialhandhabungsfunktionen mit direktangetriebenen Linear- und Drehbewegungen. Im Vergleich zu herkömmlichen kugelumlaufspindelbasierten oder anderen Antriebsprinzipien soll dies den Durchsatz um das Zwei- bis Fünffache erhöhen und gleichzeitig Fertigungstoleranzen im Submikrometerbereich ermöglichen.

Norbert Ludwig dazu: «Verwenden Medizintechnikhersteller unser Vasculathe-System benötigen sie im Vergleich zu herkömmlichen Produktionsmethoden weniger Maschinen für die gleiche Anzahl von Stents.» Gleichzeitig ermögliche das System auch, einen erhöhten und variierenden Produktionsbedarf auf der vorhandenen Fertigungsfläche zu decken.

Herzen auf Trapp bringen mit Hermesys

Neben dem Stent-Schneiden bietet Aerotech Lösungen für Herzschrittmacher- und Katheter-Laserschweisssysteme, die Fertigung von Intraokularlinsen (IOL) und Kontaktlinsen, DNA- und Blut-Sequenzierung, haptische Fräser und Bohrer, Röntgengeräte, Kernspintomografen und CAT-Scanner. Hervorzuheben ist Hermesys, ein Bewegungs-Subsystem für das Lasernahtschweissen von implantierbaren Herzschrittmachern, also ein Gasverschweissen unter hohem Druck. Aufgrund seiner kompakten Bauweise verfügt die Bewegungs-Plattform über eine hohe Steifigkeit, was die Schweissqualität für Laser-Nahtschweissen nachweislich verbessert.

Die kompakte Bauform mit wenigen hervorstehenden Aufbauten ermöglicht zudem eine einfache Einbindung von Handlingsystemen zur Materialzu- und -abführung. In das System ist zudem ein automatisiertes Be- und Entladesystem integriert, sodass die Produktion von Herzschrittmachern vollautomatisiert betrieben werden kann. «Medizintechnikhersteller erreichen also auch mit Hermesys einen vergleichbar höheren Durchsatz - und das bei gleichbleibend hoher Herstellungsqualität», resümiert abschliessend Norbert Ludwig. «So erzeugen wir für unsere Kunden mit unserem stetig wachsenden Produktportfolio gleich auf mehreren Ebenen einen Wettbewerbsvorteil im stark umkämpften Markt der Medizinproduktefertigung.»

Aerotech auf der SPS 2023

Aerotech: Hochpräzise Motion-Control- und Positionierlösungen

Motion-Control-Plattform

Automation1 mit erweiterter Galvo- und Gantry-Unterstützung

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