Die Fertigung von Mikrostruktur- und Mikrofluidik-Anwendungen ist in den vergangenen Jahren zu einem zentralen Standbein von RKT geworden. In der Medizintechnik rücken derlei Anwendungen mehr und mehr in den Fokus, da Produkte der Mikrofluidik in der Labor- und Point-of-Care-Diagnostik schnelle und zuverlässige Analyseergebnisse ermöglichen. Im Kunststoffspritzguss müssen enge Toleranzen im Werkzeug bei der Auslegung der feinen Kanäle und Oberflächenrauheiten von Analyse-Kartuschen mit Mikrostrukturen eingehalten werden, um Flüssigkeiten und Reagenzien später optimal zu führen.
Mikrofluidik und Mikrostruktur im Kunststoffspritzguss
Kunststoffgerechte Auslegung
Die Kernfunktion des Bauteils, die Fluidik, wird zu 95 Prozent von unseren Kunden vorgegeben. Wir legen die Kartuschen oder Disks dann kunststoffgerecht aus, beraten zur Wahl des passenden Kunststoffs, prüfen Kanäle und Kammern auf ihre Entformbarkeit und legen noch frei zu wählende Geometrien (vornehmlich der Kunststoffhülle) fest. Es kommt darauf an, dass geringste Flüssigkeitsmengen – winzige Tropfen von wenigen Mikrolitern – zielgenau innerhalb der Kartusche geführt werden können.
Feinste Geometrien im Werkzeugbau
Unser Werkzeugbau ist in der Lage, winzige Strukturen durch Feinstfräsen und Erodieren herzustellen – der Fräsdurchmesser beträgt teilweise nur 1/10 mm, was ungefähr der Kante eines Blatts Papier entspricht. Zudem nutzen wir bei Mikrostrukturen auch Herstellungsverfahren wie Lasertechnik und LiGA, um kleinste Strukturen bestmöglich abzubilden.
Die gesamte Wertschöpfungskette abbilden
Was RKT in der Mikrofluidik zudem auszeichnet, ist die Abbildung der gesamten Wertschöpfungskette über den Spritzguss des eigentlichen Kunststoffbauteils hinaus: die gemeinsame Designauslegung, Prototypenerstellung, der Werkzeugbau, Kunststoffspritzguss, die Montage, Befüllung mit biochemischen Reagenzien und Flüssigkeiten sowie die Versiegelung und Verpackung.
Siegelprozess
Beispielsweise haben wir in den letzten Jahren neue Prozesse, wie das Thermobonding, für unsere Mikrofluidikprodukte etabliert. Das Thermobonding beschreibt den komplexen Versiegelungsprozess einer Kartusche nach der Befüllung, um das Innere atmosphärisch abzudichten. Hierzu wird eine Kunststofffolie mittels Heißprägung auf die Kartusche aufgebracht, was eine optimale Kombination von Temperatur, Druck und Zeit erfordert. Weder dürfen Reagenzien durch die Temperatureinwirkung beeinträchtigt werden, noch darf die Anhaftung zu gering sein, sodass sich Inhalte vorzeitig miteinander vermischen könnten. Zudem darf natürlich die Geometrie der Disk durch den Wärmeeintrag nicht verändert werden. Für jedes Produkt finden wir hier die optimalen Prozesseinstellungen.
Fertigung unter kontrollierten Reinraumbedingungen
Dass zahlreiche Prozessschritte unter Reinraumbedingungen der ISO-Klasse 7 durchgeführt werden müssen, versteht sich bei derart sensiblen Medizinprodukten von selbst. Unsere Reinraumbereiche sind nach ISO 14644-1 zertifiziert und werden nach strengen Vorgaben regelmäßig auf Partikelanzahl und Keime überprüft.
Fertigungsleistungen innerhalb Mikrofluidik und Mikrostruktur im Kunststoffspritzguss
Welche Fertigungsleistungen wir Ihnen innerhalb von Mikrofluidik und Mikrostruktur im Kunststoffspritzguss anbieten können, stellen wir Ihnen hier vor:
