UltimusPlus-Dispenser vereinfachen Einrichtung und Betrieb für eine effiziente Katheterentwicklung

Erfolgsgeschichte einer Anwendung

Qualität und Präzision spielen bei der Herstellung von Medizinprodukten auf der ganzen Welt eine wichtige Rolle. Gesetzliche Normen sorgen dafür, dass die Geräte strengen Prüfungen bestehen müssen. Katheter sind da keine Ausnahme.

Ursprünglich hatten Katheter eine einzige Funktion, nämlich den Urin aus den Harnwegen abzuleiten. Aufgrund zahlreicher Fortschritte bei Materialien, Designtechniken, Fertigungstechnologie und Fertigungsmöglichkeiten werden Katheter heute für eine Reihe medizinischer Funktionen eingesetzt, die von Harnröhrenkathetern bis hin zu Gehirnkathetern reichen.

Je nach Funktion, in der der Katheter eingesetzt werden soll, müssen die Konstrukteure bei der Entwicklung dieser Geräte viele Eigenschaften berücksichtigen, darunter Flexibilität, Steuerbarkeit und die Fähigkeit, größere Drehmomente oder Druckkräfte zu bewältigen.

Klebe- und Montageprozesse für Katheter können aufgrund der kleinen Form dieser Geräte außerordentlilch schwierig und umständlich auszuführen sein, da die Mikropunkte nicht größer als die Spitze eines Stifts sind und diese präzise und wiederholgenau dosiert werden müssen.

Das UltimusPlus Flüssigkeitsdosiergerät von Nordson EFD hat einem Medizintechnikunternehmen geholfen, die Effizienz und Genauigkeit deutlich zu verbessern, um die Katheterherstellung auf ein erstklassiges Niveau zu heben und gleichzeitig die erforderlichen behördlichen Standards zu erfüllen.

Verwendete Flüssigkeiten

• Cyanacrylat

Anforderungen an die Anwendung

• Auftrag konsistenter und genauer Materialmengen auf Katheter
• Zügige Materialverarbeitung und -dosierung vor dem Aushärten
• Dosieren in engen Toleranzbereichen

Vorheriger Prozess

Vor dem Kauf des UltimusPlus wurde das Cyanacrylat von Hand mit einer Quetschflasche aufgetragen. Dabei wurde die Quetschflasche über den gewünschten Bereich des Katheters gehalten und der Klebstoff buchstäblich auf die entsprechenden Katheterkomponenten gequetscht. Dies war eine neue Anwendung für das Entwicklungsteam. In den Anfangsphasen hatte das Team geplant, weiterhin eine Quetschflasche zum Verkleben der Katheterteile zu verwenden.

Probleme beim vorherigen Prozess

Als man mit der Implementierung dieses Prozesses begann, erkannte das Entwicklungsteam schnell, dass sie vor vielen Herausforderungen standen.

Zum einen war der Umgang mit dem Cyanacrylat umständlich. Die Verwendung einer Quetschflasche zum Auftragen des Klebstoffs war ein inkonsistenter und sehr ungenauer Prozess.

Da Cyanacrylat ein feuchtigkeitshärtender Klebstoff ist, hat er eine sehr kurze Vergusszeit. Daher würde es zu härten beginnen, bevor das Team die Quetschflasche vollständig entleeren konnte. Dadurch stand nur ein sehr kleines Zeitfenster zur Verfügung, um das Material zu verarbeiten und auf das Substrat aufzutragen.

Die zweite Herausforderung bestand darin, nicht die richtige Dosis an Material aufbringen zu können, um die notwendigen Katheterkomponenten miteinander zu verbinden. Das Team konnte die Flüssigkeitsmenge, die von der Quetschflasche aufgetragen wurde, nicht genau messen. Sie konnten auch nicht jedes Mal die Wiederholgenauigkeit der Flüssigkeitsdosis sicherstellen. Der inkonsistente Flüssigkeitsauftragsprozess führte zu erheblichem Abfall, höheren Materialkosten und einem unkontrollierbaren Fertigungsprozess.

Schließlich erwies sich die Verwendung der Quetschflasche zum Auftragen des Materials in einen Dosierbereich mit so engen Toleranzen als eine große Herausforderung. Dieses spezielle Kathetersystem hatte einen Schaftdurchmesser von weniger als 1,33 mm (0,052"). Das Entwicklungsteam benötigte eine präzisere Methode zum Auftragen des schnellhärtenden Klebstoffs auf diese Präzisionsteile.

Lösung

• UltimusPlus-Flüssigkeitsdosiergerät
• Optimum 27 ga SmoothFlow konische Nadeln
• Optimum Class-VI-Kartuschen

Ergebnisse

Als das Team das UltimusPlus Flüssigkeitsdosiergerät in seine Arbeitsabläufe einführte, erlebte es eine sofortige und wirksame Verbesserung seines Produktionsprozesses. Mit der Touchscreen-Steuerung ihrer intuitiven Oberfläche bot das UltimusPlus eine vereinfachte Einrichtung.

Das Team war in der Lage, die Dosierparameter einfach und schnell einzustellen und konnte sich mehr darauf konzentrieren, die Flüssigkeit an der richtigen Stelle aufzutragen.

Die konisch zulaufende 27 ga SmoothFlow-Nadel, die an einer Kartusche angebracht wurde, ermöglicht die präzise Applikation von hochkontrollierten Flüssigkeitsaufträgen. Das Befüllen der Kartuschen mit Cyanacrylat wurde wesentlich einfacher als die bisherige Methode mit der Hand-Quetschflasche.

Der Dosiervorgang war nicht mehr unordentlich und ungenau, und die Flüssigkeit härtete nicht mehr so schnell aus, sobald sie in die Spritze gefüllt war. Die Dosiernadel mit kleinem Durchmesser ermöglichte ein müheloses Dosieren auf die Präzisionskomponenten des Ballonkatheters. Das UltimusPlus Dosiergerät lieferte jedes Mal eine exakte Menge an Flüssigkeit, was Abfall und Kosten reduziert.

Das Dosiergerät war in der Lage, alle Herausforderungen des Entwicklungsteams zu lösen. Sie profitierten auch von vielen anderen Funktionen, die das Gerät zu bieten hatte, wie z. B.:

• Vollständige Bedienersperre
  
  Diese Funktion war wichtig, da viele unterschiedliche Bediener das Dosiergerät den ganzen Tag über benutzen. Die vollständige Bedienersperre gab dem Entwicklungsteam die Möglichkeit, die erforderlichen validierten Dosierparameter einzustellen, ohne dass die Parameter verändert werden können. Damit war jeder Auftrag gleich dem vorherigen und zwar innerhalb der validierten Einstellungen.



• Dosierprotokoll
  
  Diese Funktion gab dem Medizintechnikunternehmen die Möglichkeit, Dosierdaten wie Dosierzeit, Dosierdruck und angelegtes Vakuum aufzuzeichnen und herunterzuladen. Jeder Dosierdatensatz identifizierte auch das verwendete Dosierprogramm und wurde mit einem Datums- und Zeitstempel versehen, so dass das Team leicht feststellen konnte, auf welche Produktionscharge sich die Dosierinformationen bezogen. Diese Daten könnten dann als CSV-Datei heruntergeladen werden, mit deren Hilfe sich Trends im Produktionsprozess erkennen lassen und Anomalien aufgedeckt werden können, die zu Qualitätsproblemen führen könnten und die Funktionalität des Geräts beeinträchtigen.



• Automatische Kalibrierung
  
  Traditionell verwenden Dosiergeräte Magnetspulen und Regler, meist mechanische Hardware, die eine Kalibrierung erfordert, um sicherzustellen, dass die angezeigten Einstellungen auf dem Dosiergerät mit der internen Leistung der Magnetspule und des Reglers übereinstimmen. Das UltimusPlus unterscheidet sich von anderen Geräten durch eine geschützte Technologie, die jede Dosierung kalibriert. Diese Technologie stellt sicher, dass, wenn der Bediener z. B. einen Luftdruck von 10 psi einstellt, auch ein Druck von 10 psi erzeugt und an die Kartusche geliefert wird.
  
  Diese Funktion reduzierte die Einrichtungszeit für den Hersteller von medizinischen Geräten, da keine Ausfallzeiten entstehen, während das Dosiergerät von einer dritten Person kalibriert wird. Außerdem entfallen die Kosten für die Kalibrierung des Dosiergeräts. Diese selbstkalibrierende Funktion gewährleistete auch die Genauigkeit des ersten Schusses, was dem Team half, qualitativ hochwertigere Katheter mit weniger Nacharbeit und Ausschuss herzustellen. First-Shot-Genauigkeit bedeutet, dass jeder dosierte Auftrag vom ersten bis zum letzten Schuss validiert und kalibriert wird, um die bestmögliche Prozesskontrolle zu gewährleisten.
  
  

Das Entwicklungsteam hatte so viel Erfolg mit der UltimusPlus, dass es plant, den optionalen Barcode-Scanner zu kaufen, der mit dem Gerät kompatibel ist. Dadurch kann ein Teil gescannt werden, wenn es durch die Montagelinie kommt und seine Dosierparameter werden automatisch in das Dosiergerät geladen.

Der Barcode-Scanner nimmt dem Dosiergerät das Rätselraten bei der Programmierung ab und stellt sicher, dass das Dosiergerät jedes Mal mit den validierten Parametern eingerichtet wird. Außerdem kann der Bediener eine präzisere, wiederholbare Menge an Flüssigkeit auftragen, die für die Anwendung erforderlich ist - jedes Mal.

Nordson EFD kann Ihnen dabei helfen, alle Ihre Anforderungen an medizinische Anwendungen zu erfüllen, sei es für einen Katheter oder ein anderes lebensrettendes Gerät. Wenn Sie Fragen haben oder mit einem erfahrenen Anwendungsspezialisten sprechen möchten, zögern Sie nicht, uns eine E-Mail an [email protected] zu senden.

Über Ahmed Khan

Ahmed Khan ist der globale Produktmanager für Präzisionsflüssigkeitsdosierung und Automatisierung bei Nordson EFD. Er bietet Empfehlungen und Lösungen für Kunden und hilft bei der ersten Systemintegration. Ahmed verfügt über 13 Jahre Erfahrung in der Flüssigkeitsdosierung. Er kam 2013 zu Nordson EFD und ist in East Providence, RI, ansässig.