Technologia ultradźwiękowa jest bezpieczna i przyjazna dla użytkownika
Wywiad z Michaelem Boernerem, dyrektorem ds. globalnego rozwoju biznesu w zakresie tworzyw sztucznych i Simonem Stadtmuellerem, ekspertem ds. zastosowań medycznych w Herrmann Ultraschalltechnik
Czy są jakieś nowe zastosowania produktów w procesie zgrzewania ultradźwiękowego?
Michael Boerner: Technologia łączenia ultradźwiękowego jest stosowana w produktach medycznych od wielu lat, na przykład w zestawach infuzyjnych lub w testach diagnostycznych. W ostatnim czasie obserwujemy silny trend rynkowy w dziedzinie urządzeń medycznych do noszenia. Zwłaszcza w tzw. CGM, czyli urządzeniach do ciągłego monitorowania glikemii. Są to czujniki do ciągłego pomiaru glikemii dla pacjentów z cukrzycą.
Jakie zalety oferuje w tym zakresie technologia łączenia ultradźwiękowego?
Simon Stadtmüller: Chroni elektronikę czujnika przed wpływami środowiska. Pacjenci noszą czujniki na skórze przez 14 dni za pomocą plastra samoprzylepnego. Mogą pływać, brać prysznic, a nawet ćwiczyć z czujnikami. Dlatego plastikowa obudowa musi być hermetycznie zgrzewana i przymocowana taśmą klejącą. Elementy można również nitować i łączyć za pomocą ultradźwięków. Pozwala to na wykonywanie połączeń o wysokiej wytrzymałości i elastyczności za pomocą ultradźwięków. Kolejną zaletą jest poprawa tolerancji skórnej. Często stosowane kleje zawierają substancje takie jak IBOA lub MBPA: alergeny skórne, na które reaguje wiele osób. Ultradźwięki eliminują ten problem. Technologia ta jest więc bezpieczna i przyjazna dla użytkownika. Poprawia również jakość życia, ponieważ eliminuje potrzebę nakłuwania palców w celu pobrania kropli krwi w celu monitorowania.
Jak duży jest rynek i w jakim tempie się rozwija?
Boerner: Około 540 milionów dorosłych na całym świecie żyje z cukrzycą. Każdego roku w wyniku tej choroby umiera prawie siedem milionów ludzi. Szacuje się, że do 2045 roku liczba pacjentów osiągnie 780 milionów, co oznacza, że liczba ta gwałtownie rośnie. W związku z tym wielu producentów produktów technologii diabetologicznej rozwija się obecnie i nierzadko obserwuje się wskaźniki przekraczające dziesięć procent. Jednak ten wzorzec wzrostu nie jest taki sam na całym świecie: w wielu regionach nowe produkty nie są dostępne dla pacjentów ze względu na koszty. Dzięki naszej technologii ultradźwiękowej chcemy przyczynić się do rozwoju bezpiecznej i wydajnej technologii produkcji, aby produkty były dostępne dla większej liczby osób.
Czy w planach są jakieś inne zastosowania ultradźwięków w obszarze tzw. wearables?
Boerner: Zgrzewanie ultradźwiękowe jest również stosowane w pompach insulinowych i innych urządzeniach do podawania leków. Wyzwania stojące przed producentami są tutaj bardzo podobne. Ponadto istnieją dalsze zastosowania ultradźwięków, zwłaszcza dla komponentów, które mają bezpośredni kontakt z insuliną lub lekami. Łączenie tworzyw sztucznych z membranami lub uszczelkami silikonowymi jest bardzo poszukiwane. Odbywa się to w sposób niezawodny dla procesu, z możliwymi do prześledzenia danymi procesowymi. Również w tym przypadku występuje wysoki poziom bezpieczeństwa dla pacjenta, ponieważ kleje z wrażliwymi składnikami aktywnymi nie mają kontaktu ze skórą. Oprócz rynku technologii diabetologicznych widzimy również podobne zastosowania dla czujników temperatury i czujników EKG, które są potrzebne do pomiaru czynności serca. Zrewolucjonizują one rynek medyczny.
Czy technologia łączenia ultradźwiękowego również przyczynia się do zrównoważonego rozwoju?
Stadtmüller: Proces łączenia ultradźwiękowego wymaga bardzo mało energii i nie wymaga żadnych dodatkowych materiałów łączących. Natomiast procesy łączenia termicznego wymagają stałego doprowadzania ciepła do narzędzia. Do produkcji klejów potrzebna jest również duża ilość energii. Bardzo ważne jest, aby producenci i projektanci byli świadomi możliwości w zakresie technologii łączenia, ponieważ to właśnie tam podejmowana jest ważna decyzja dotycząca zrównoważonego rozwoju.
Boerner: Energia jest dostępna na całym świecie i nie jest wymagana dodatkowa logistyka materiałów eksploatacyjnych. Technologia ultradźwiękowa zmniejsza w ten sposób ślad węglowy produktów. Niektóre tworzywa sztuczne bez dodatków można poddać recyklingowi jako monomateriały. Oczywiście recyklaty lub biotworzywa można również łączyć za pomocą ultradźwięków.
Firma Herrmann Ultraschall przeprowadziła już wiele badań z producentami tworzyw sztucznych w tej dziedzinie.
Jaką rolę odgrywają dziś automatyzacja i cyfryzacja?
Stadtmüller: Nasi klienci korzystają prawie wyłącznie ze zautomatyzowanych procesów produkcyjnych. Odtwarzalność, jakość i dane procesowe odgrywają tu coraz ważniejszą rolę. Zwłaszcza w technologii medycznej procesy są walidowane i mają kluczowe znaczenie dla zatwierdzania produktów zgodnie z przepisami UE lub amerykańsko-amerykańską FDA. Zatwierdzenia te wyznaczają bardzo rygorystyczne ramy dla producentów. Nasi klienci wykorzystują nasze dane procesowe dla każdej pojedynczej spoiny do monitorowania procesu, ale także do identyfikowalności. Umożliwiają one bezproblemową dokumentację.
Hasłem przewodnim kolejnego K jest "The Power of Plastics". Jak myślisz, w czym tkwi siła tego materiału?
Boerner: Plastik to materiał o wielu wspaniałych właściwościach. Siła tworzyw sztucznych w technologii medycznej polega na przykład na ich zdolności do wprowadzania innowacji przy jednoczesnym zaspokajaniu potrzeb pacjentów i personelu medycznego. Tworzywa sztuczne są nie tylko opłacalnym, ale także ratującym życie zasobem. To od nas zależy, czy wykorzystamy ten materiał w sposób rozsądny i zasobooszczędny. Jesteśmy na dobrej drodze, ponieważ materiały pochodzące z recyklingu i biotworzywa już znajdują zastosowanie w wielu obszarach. W połączeniu z inteligentnymi procesami łączenia, powinniśmy wykorzystać korzyści i dalej rozwijać te wyjątkowe technologie.
