GE Plastics verhilft Merivaara zu neuer Materiallösung für seine Merilux Untersuchungsleuchte

Merivaara, ein führender Hersteller von medizinischen Geräten in Nordeuropa, strebt bei der Entwicklung seiner Produkte eine optimale Behandlung der Patienten an - sowohl im Hinblick auf den Komfort der Patienten als auch auf eine verbesserte Effizienz beim Pflegepersonal. Das Unternehmen plante eine Überarbeitung der Bauweise seiner Universal-Untersuchungsleuchte Merilux X1, um die Wärmeentwicklung durch den bisherigen Aluminiumreflektor zu reduzieren, der zu einer Erwärmung des Untersuchungsraums und des Leuchtengehäuses führte und auch die Patienten großer Hitze aussetzte. Gleichzeitig hatte Merivaara vor, das Design des hauptsächlich aus Metall gefertigten Gehäuses zu vereinfachen. Um bessere Materiallösungen für diese beiden sehr unterschiedlichen Komponenten zu finden, wandte sich Merivaara an GE Plastics aufgrund seines breiten Angebots an technisch ausgefeilten Produkten und vielen Zusatzleistungen.

GE Plastics und Merivaara Oy

Die Herausforderung: Mehr Komfort für Patienten durch kühlere Untersuchungsleuchte

Die Firma Merivaara Oy hat ihren Hauptsitz in Lahti (Finnland) und entwickelt und produziert medizinische Produkte, die sie an Pflegeheime und Krankenhäuser vertreibt. Die Merilux X1 Leuchtenserie dient zum Einsatz bei Untersuchungen und Operationen in Notaufnahmen, chirurgische Ambulanzen und Wachstationen. Die bisherige Konstruktion der Leuchte bestand aus einem Gehäuse aus extrudiertem Aluminiumprofil mit Endkappen aus Spritzgusskunststoff und einem facettierten Aluminiumreflektor. Aufgrund der vielen Nachteile dieser Lampe suchte Merivaara nach neuen Werkstoffen für eine überarbeitete Bauweise. Jyrki Nieminen, Leiter von R&D bei Merivaara, erläutert: „Bei der Entwicklung unserer Geräte steht für Merivaara optimale Patientenversorgung an höchster Stelle. Die übermäßige Wärmeentwicklung durch den Metallreflektor unserer Merilux Lampe bereitete uns daher die größte Sorge. Bei zu hohen Temperaturen leidet der Patient, und auch das medizinische Personal fühlt sich in zu warmem OPs oder Untersuchungsräumen nicht wohl.

Wir mussten einen Weg finden, um die Wärmeentwicklung zu reduzieren.“

Ein weiteres Ziel der Überarbeitung war die Senkung der Systemkosten durch Teilekonsolidierung. Außerdem wollte sich das Unternehmen von Metall als Werkstoff abwenden, um für zukünftige Versionen der Leuchte mehr Designflexibilität zu gewinnen. Damit all diese Ziele erreicht werden konnten, entschloss sich Merivaara zur Zusammenarbeit mit GE Plastics.

Die Lösung: Valox* und Ultem* als Metallersatz

Aus dem Kunststoffsortiment von GE wählte Merivaara für den Ersatz des Aluminium-Leuchtengehäuses Valox 865 aus – eine Mischung aus Polybutylen-Terephthalat (PBT) und Polyethylen-Terephthalat (PET) mit 30%iger Glasfaserverstärkung. Der Hochleistungskunststoff von GE erfüllte Merivaaras Anforderungen an Hitzebeständigkeit (bis zu 120°C), Chemikalienbeständigkeit (zum Schutz vor Desinfektionsmitteln) und individuelle Farbgestaltung.

Für den Reflektor der Lampe machte sich Merivaara die umfassende Erfahrung von GE im Bereich Beleuchtungstechnik und seinen Hochleistungs- Polyetherimidkunststoff (PEI) Ultem zunutze. Merivaara entschied sich schließlich für Spritzguss-Reflektoren aus Ultem 1000 von GE, kombiniert mit Aluminium-Metallisierung. Diese leiten das sichtbare Licht nach unten und strahlen gleichzeitig Infrarot-„Wärme“ nach oben zur Oberseite der Lampe und weg vom Patienten. Ein weiterer Vorteil von Ultem ist, dass es ohne jegliche Vorbehandlung metallisiert werden kann.

Rob de Jong, Industry Manager bei GE Plastics, erläuterte: „GE hat bedeutende Investitionen in die Entwicklung neuer Beleuchtungslösungen für den medizinischen Bereich geleistet. Unser Ultem Sortiment bietet im Vergleich mit Metallreflektoren hinsichtlich Temperatur, Dimensionsstabilität und Gewicht bedeutende Vorteile. Reflektoren, die anstatt aus Metall aus Ultem gegossen werden, tragen zu einer Temperatursenkung bei und bieten gleichzeitig ausgezeichnete Lichtverteilung für bessere Patientenversorgung.“

Die Vorteile: Kaltspiegeltechnik sorgt für bessere Patientenversorgung

Durch die Überarbeitung der Bauweise der Merilux X1 Leuchtenserie mit Werkstoffen von GE erzielte Merivaara eine Reihe von Vorteilen. Kunststoffe bieten sowohl im Leuchtengehäuse als auch im Reflektor höhere Designflexibilität als Metall, ermöglichen Teilekonsolidierung und eliminieren Sekundärprozesse. Das Gehäuse, welches zuvor in drei einzelnen Teilen produziert und montiert werden musste, besteht jetzt nur noch aus zwei Spritzgusshälften. Die Designfreiheit von Valox-Kunststoff machte es zudem möglich, das Reinigen des Gehäuses zu vereinfachen, da Öffnungen und schwer zugängliche Bereiche beseitigt werden konnten. Im medizinischen Bereich ist dies ein bedeutender Gesichtspunkt.

Und da GE eine exakte Farbabstimmung bieten konnte, sind für die Valox-Kunststoffteile keine kostspieligen sekundären Lackierprozesse nötig.

Für den Reflektor verbesserte der Ultem 1000-Kunststoff die Facettierung des Teils und die Positionierung der Lichtquelle. Außerdem reduzierte er die Zykluszeiten, da Montageelemente und -stellen eingegossen werden können, anstatt zu einem späteren Zeitpunkt hinzugefügt werden zu müssen. Das Material kann außerdem ohne jegliche Vorbehandlung und Grundierung metallisiert werden.

Aufgrund des Einsatzes von Ultem 1000 anstatt von Aluminium konnte die auf den Patienten und in den Untersuchungsraum reflektierte Wärme durch die Merilux Leuchte bedeutend reduziert werden. Mit Hilfe der Technologie von GE wurde ein Effekt erzielt, der als „Kaltspiegel“-Reflexion bezeichnet wird. Reflektoren aus Ultem mit einer geeigneten metallisierten Beschichtung trennen das Nutzlicht von der heißen Infrarotstrahlung und sorgen damit für mehr Wohlbefinden für den Patienten und eine ausgezeichnete Lichtquelle für den Arzt. Durch Kaltspiegel-Reflexion wird das Licht gleichmäßiger verteilt, was die Entwicklung „heißer Stellen“ im OP oder Behandlungsraum verhindert.

Da sowohl Gehäuse als auch Reflektor anstatt aus Metall aus Kunststoffen von GE gefertigt werden, bleibt die Leuchte selbst kühler. Die Oberflächentemperatur ist jetzt bis zu 20 °C niedriger als bei den bisherigen Metallkomponenten. Ein weiterer Vorteil von GE-Kunststoffen im Vergleich zu Metall ist das leichtere Gewicht. Durch Reflektoren mit dünnerer Wand und durch leichtere Gehäuse sind die Merilux Leuchten einfacher zu transportierten und einzustellen.

„Mit einer Kombination aus außerordentlicher Kunststofftechnologie und zusätzlicher Wertschöpfung erfüllte GE Plastics alle unsere Erfordernisse“, bemerkte Niemenen abschließend. „GE half uns dabei, Design, Leistung, Präzision und Wartung unserer Leuchten zu verbessern und gleichzeitig die Gesamtkosten zu reduzieren, wodurch uns ein Wettbewerbsvorteil entstand. Aber am wichtigsten ist, dass wir mit Hilfe von GE-Werkstoffen unsere Aufgabe, d. h. die Verbesserung der Patientenversorgung, besser erfüllen können."

Näheres unter: www.merivaara.com.

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