Reinraumpressen für die Elastomerverarbeitung verzeichnen bei der Wickert Maschinenbau GmbH eine deutlich steigende Nachfrage. Sie stammt aus der Pharmaindustrie und der Medizintechnik ebenso wie von Herstellern von Bipolarplatten und von Zulieferern der Halbleiterindustrie.
Hinter dem Trend steht ein wachsender Bedarf an hochwertigen Verpackungskomponenten für teure und empfindliche medizinische Substanzen sowie an Bauteilen für die personalisierte Medizin. Gefertigt werden auf den Anlagen unter anderem Verschlusssysteme pharmazeutischer Verpackungen, Komponenten für Brennstoffzellen sowie Dichtungen und Bauteile für die Halbleiterproduktion.
Sauberkeit bestimmt die Bauweise der Reinraumpressen
Im Zentrum jeder Anlage steht die strikte Trennung von Wartung und Produktion. Hydraulikpumpen, Schaltschränke und Elektronik sind an der Rückseite untergebracht, im sogenannten Grauraum, während die Reinraumseite ausschließlich der Verarbeitung der Mischungen dient. So lassen sich Kontaminationen von vornherein vermeiden. Die vollständig gekapselten und mit Edelstahl verkleideten Pressen fügen sich nahtlos in bestehende Reinraumkonzepte ein, ihr Innenraum kommt ohne Hinterschneidungen und tote Ecken aus und ist dadurch leicht zu reinigen. Auf Hilfs- und Schmierstoffe wird so weit wie möglich verzichtet, unverzichtbare Mittel sind ungiftig und physiologisch unbedenklich, und hochwertige Dicht- und Abstreifsysteme an bewegten Teilen verhindern deren Austritt.
Rund die Hälfte der neu ausgelieferten Systeme arbeitet teil- oder vollautomatisiert, was den Partikeleintrag durch Personal verringert. Über Magnetspannplatten lassen sich ferromagnetische Formen binnen Minuten wechseln, und eine automatisierte Trennmittelauftragung im geschlossenen Pressenraum hält die Abläufe reproduzierbar. Eine integrierte Aerosolabsaugung fängt den dabei entstehenden Sprühnebel ab, bevor er den Produktionsraum erreicht. Zusätzlich erlauben gespiegelte Bedienoberflächen auf beiden Seiten, dass das Rüstpersonal sämtliche Schritte eines Formenwechsels vom Grauraum aus ausführt.
Präzision und lückenlose Dokumentation greifen ineinander
Reinraumpressen müssen höchste Anforderungen an Genauigkeit, Temperaturhomogenität und Prozesssicherheit erfüllen. Wickert legt die Maschinen überwiegend als Sonderlösungen oder in sehr kleinen Serien aus, der modulare Aufbau erlaubt dabei zahlreiche Konfigurationen für die Elastomerverarbeitung bis zur Luftreinheitsklasse 6 nach ISO 14644-1. Die Anlagen erreichen Verarbeitungstemperaturen bis 500 Grad Celsius, Presskräfte bis 100.000 kN und Parallelitätstoleranzen von 0,025 mm/m, für sensible Mischungen stehen Vakuumkammern mit bis zu 990 mbar bereit, die Lufteinschlüsse auch bei komplexen Geometrien verhindern und den Materialeinsatz optimieren.
Über Erfolg oder Ausschuss entscheidet die gleichmäßige Temperaturverteilung im Werkzeug, denn schon Abweichungen von mehr als ±1 K können die Vulkanisation bei den üblichen Temperaturen bis 230 Grad Celsius stören. Mehrzonenregelungen und geschlossene Regelkreise halten die Toleranzen, während Kennzahlen (KPIs) und Quality Gates fehlerhafte Prozessparameter früh anzeigen. Sämtliche relevanten Daten werden nach den Vorgaben der Good Manufacturing Practice (GMP) gesichert dokumentiert, eine Zugriffsmatrix lässt Änderungen an Maschinen- und Rezepturdaten nur durch autorisiertes Personal zu, und die „Audit-Trail“-Funktion protokolliert jede Bedienhandlung nachvollziehbar.
Vom Pharmaverschluss bis zum Halbleiterbauteil
Auf den Pressen entsteht ein breites Spektrum an Bauteilen. Dazu zählen pharmazeutische Verschlusssysteme aus Butylkautschuk (IIR) und Brombutylkautschuk (BIIR), Dichtungsfolien aus Elastomeren für Bipolarplatten von Brennstoffzellen sowie Ventilmembranen aus Polytetrafluorethylen (PTFE) für chemische und medizinische Anwendungen. Für die Halbleiterproduktion fertigt Wickert auf denselben Reinraumpressen zudem Gummi-Metall-Verbunde.
Der wachsende Bedarf erklärt sich vor allem aus dem Interesse an hochwertigen Verpackungskomponenten für teure und empfindliche medizinische Substanzen. Hinzu kommt die personalisierte Medizin, etwa mit vorgefüllten Einweg-Spritzen zur Selbstmedikation, für die zusätzliche Reinräume nötig sind. Bereits während der COVID-19-Pandemie hatte sich gezeigt, welche Rolle Vakuum-Kompressionspressen bei der Herstellung solcher Produkte spielen.
Geringere Kosten, doppelte Kapazität und ein klarer Ausblick
Fest verlegte Verrohrungen lösen herkömmliche Schlauchverbindungen ab und ersparen den ansonsten alle sechs Jahre fälligen Austausch, was Betriebskosten senkt und die Verfügbarkeit erhöht. Weil Reinraumfläche teuer ist, verdoppeln platzsparende Doppelstockpressen die Kapazität, ohne dass zusätzliche Stellfläche nötig wird.
Für die kommenden Jahre rechnet Wickert mit spürbaren Fortschritten bei der KI-gestützten Prozessüberwachung und der Energieeffizienz. Da Fachkräfte knapper werden und die Zahl der Bauteilvarianten zunimmt, dürfte die Nachfrage nach Automatisierung weiter steigen, die sich dank durchdachter Rüstkonzepte selbst bei kleinen Losgrößen lohnt. Mit fortlaufenden Weiterentwicklungen und Nachrüstoptionen für vorhandene Anlagen sollen Reinraumpressen für die Elastomerverarbeitung auch künftig eine tragende Rolle behalten.
