中国国际医疗器械设计与制造技术展览会(Medtec China)2021

专注于为医疗器械研发与生产服务

2022年8月31-9月2日 | 上海世博展览馆1&2号馆

模具3D打印提升医疗注塑产品的密封性能

2021-07-06

2020年初,随着新型冠状病毒肺炎疫情的爆发,医疗行业正在经受特殊的挑战,除了医护资源的短缺、各类医疗用品供不应求之外,特殊时期,医药包装产品的质量也受到严峻的考验。因为医疗药物的卫生和安全是最为重要的,所以在医疗产品包装中密封性能处于关键地位。

药用塑料瓶瓶盖密封性能一般是指其瓶口和盖子的密封性能的优劣,瓶盖良好的密封性能可以防止瓶子里面气体及液体渗漏。对于塑胶瓶盖而言,密封性能是评价其好坏的重要标准。一般来说,瓶盖提供密封能力的区域有三个,依次为瓶盖内封、瓶盖外封和瓶盖顶封。在医疗用品中,例如西林瓶等装置药物粉末的小瓶子的瓶盖是非常小的,但它对产品的要求非常严苛,必须具备很高的密封性,因此密封瓶盖的产品质量显得尤为重要。

这类注塑瓶盖的体积狭小,对模具的要求便非常高,因为模具冷却的好坏关系到注塑产品的成型质量。在传统制模中,冷却水路一般通过机床车削等方式加工,但因模具结构的限制,传统的模具冷却水路无法贴近产品。这样会导致热流道倒装模温度高、周期长。此外,因为产品尺寸要求较高,顶出时产品温差应小于10 ℃,普通的模具冷却水路也难以做到。

针对以上难题,上海毅速激光科技有限公司(以下简称:“毅速”)的设计师经过前期的模流分析以及后期加工试验给出了具体的3D打印解决方案——利用热嘴套镶件设计随形水路,配合做复合打印深入到产品正下方。这个看似简单的方案,技术要求却极为严苛。

ESU毅速3D打印方案
“热嘴套设计随形水路”即利用3D打印技术在热嘴套部位设计出随形水路,对比传统模具而言,随形水路覆盖了整个热嘴套镶件内部,从第一步就开始提高冷却效率,使得模温均衡。其次利用复合打印技术(毅速自主研发的专利技术,已申请专利)深入到产品正下方。如图所示,黄色高导热材料延伸至产品下方,从而提高冷却效率,并使得产品整个平面冷却均衡,避免因冷却不均衡产生的产品变形等缺陷,提高产品良率。因此,此方案需掌握两种核心技术,即模具3D打印随形水路和复合打印。

客户反馈数据显示,使用了毅速3D打印方案之后产品达到顶出温度时间从之前的20 s下降到如今的10 s,冷却时间缩短近50%,生产效率大幅提升,企业的交货时间令甲方都感到惊喜。而注塑瓶盖的产品顶出时最大温差由之前的20 ℃下降到如今的8 ℃,也符合了产品的制造要求(顶出时温差应<10 ℃)。温差大幅下降,均衡模温,让产品质量得到了显著的提升,注塑瓶口出现缺陷的几率非常小。

疫情大考之下,谁在裸泳一眼可知。因循守旧遇到危机便是灾难,技术革新必定不可缺失。互联网行业日新月异,制造业在新时代的浪潮下必然也要跟上脚步。不断尝试利于企业自身发展的技术是当下企业管理者需要思考的,毅速的技术案例只是其中一点,提升效率与质量才是企业长远发展的根基。

来源:MM现代金属加工