GE unterstützt Ensinger bei der Belieferung von Medizingeräteherstellern mit Hochleistungs-Halbzeugen

Als Anbieter von Kunststoff-Halbzeugen (u. a. Rohren, Stäbe und Platten) beliefert Ensinger Hersteller von Endprodukten wie z. B. Medizingeräte. Dabei setzt das Unternehmen über 100 verschiedene Kunststoffe bei der Fertigung dieser Teile durch Extrusion, Gussverfahren, Heißpressen und Pultrusion ein.

Ensinger arbeitete bisher mit Polyphenylsulfon (PPSU) für die Produktion der im Extrusionsverfahren gefertigten Stäbe und Stangen seiner Tecanyl-Produktreihe, die bei Herstellern von Implantatprobekörpern (Implant Trial Heads) Verwendung finden. Hierbei handelt es sich um temporäre Knochenprothesen, die während einer Operation in den Körper eingesetzt werden, um die genaue Größe der endgültigen Prothese zu ermitteln.

Ensinger suchte jedoch nach einer Alternative zu PPSU, mit der sich die Materialkosten senken und die Produktion steigern ließ, und das bei gleich bleibenden oder besseren Materialeigenschaften.

GE Plastics und Ensinger

Die Herausforderung: Ein höherwertiges Material für anspruchsvolle medizinische Anwendungen zu finden

Die deutsche Firmenzentrale der Ensinger GmbH befindet sich in Nufringen. Seit 30 Jahren ist Ensinger hoch innovativer Hersteller von Konstruktions- und Hochleistungskunststoffen für ein breit gefächertes Anwendungsspektrum. Heute arbeiten weltweit rund 1000 Mitarbeiter an der Entwicklung neuer Konzepte und Lösungen für Ensinger.

Zu den zahlreichen Produkten von Ensinger zählen u. a. Kunststoff-Halbzeuge wie Stäbe, Stangen und Platten für die Medizingerätebranche, die hieraus Endprodukte fertigt. Die Tecanyl MT-Produktreihe des Unternehmens dient der Herstellung von fertigen Medizingeräten, wie chirurgische Instrumente für unterschiedliche Zwecke, Sterilisationstabletts und Instrumentengriffe.

Zu den fertigen Produkten, die mit Stangen und Stäben aus Tecanyl MT hergestellt werden, zählen temporäre Testimplantate (Testprothesen) oder Trial Heads. Diese Kunststoffteile ermöglichen es einem Chirurgen, die genaue Größe der benötigten Knie-, Hüft- oder Schulterprothese zu bestimmen. Ensinger verwendete bisher PPSU in der Tecanyl MT-Produktreihe, suchte jedoch nach einem Alternativwerkstoff, der dem Unternehmen einen Wettbewerbsvorsprung versprach.

„Wir suchten nach Möglichkeiten, die Systemgesamtkosten zu reduzieren, um unsere Wettbewerbsposition auf dem Markt zu verbessern”, erklärte Dr. Wiedler, verantwortlich für die Entwicklung neuer Geschäftsmöglichkeiten in Europa. „Neben dem Thema Kostenkürzung stand zudem die Steigerung der Produktivität auf der Wunschliste.

Selbstverständlich musste sich das neue Material durch herausragende Eigenschaften auszeichnen und den gesetzlichen Anforderungen an medizinische Geräte genügen. Offen gestanden zweifelten wir daran, dass es ein solches Material überhaupt gibt.”

Die Lösung: Noryl* HNA055 von GE

GE Plastics erfuhr von der Suche, die Ensinger nach einem neuen Material anstellte, und ermittelte das modifizierten Polyphenylenether Noryl HNA055 als geeignete Lösung. Als idealer Werkstoffkandidat für Medizingeräteanwendungen ist dieses opake Produkt biokompatibel und erweist sich als widerstandsfähig gegenüber wiederholter Dampfsterilisation und anderen Formen der Sterilisation ohne signifikante Veränderung der Materialeigenschaften. In Labortests erhielten die Probekörper ihre mechanischen Eigenschaften über bis zu 2.500 Dampfsterilisierungszyklen bei 134 °C hinweg aufrecht.

Zu den wichtigsten Eigenschaften des Werkstoffs zählen Schlagzähigkeit, Formstabilität, chemische Widerstandsfähigkeit, Hydrolysestabilität und hohe Leistungsfähigkeit unter hohen und niedrigen Temperaturen.

Die Vorteile: Die Summe der Kostensenkungsfaktoren ergibt einen Wettbewerbsvorsprung

Für Ensinger und dessen Kunden eröffnet Noryl HNA055 eine Vielzahl von Möglichkeiten, um Systemkosten und Ergebnisse zu verbessern. Erstens lässt sich der Noryl-Kunststoff bei niedrigeren Temperaturen verarbeiten als PPSU. Auf diese Weise kann die Gussform wasser- statt ölgekühlt werden, wie bei Hochtemperaturwerkstoffen wie PPSU erforderlich. Dies spart Energie- und Werkzeugkosten und birgt das Potenzial zu einer Steigerung der Verarbeitungsproduktivität dank erhöhter Gussgeschwindigkeiten.

Zweitens reduziert der Noryl-Kunststoff den Abrieb an Schneidewerkzeugen im Vergleich zum verschleißanfälligeren PPSU. Da sich der Werkstoff von GE einfacher schneiden lässt, lassen sich höhere Schneidegeschwindigkeiten nutzen und die Bearbeitungsdauer damit senken. Eine Steigerung der Kostenproduktivität lässt sich durch den verlängerten Einsatz von Schneidewerkzeugen zusammen mit Noryl HNA055 erzielen. Schließlich lassen sich dank der niedrigeren spezifischen Dichte im Vergleich zu PPSU mit Noryl HNA055 mehr Teile aus einem Kilogramm Material fertigen und die Kosten damit senken. Mit dem Hochleistungskunststoff Noryl lassen sich größen- und formbeständige Testimplantate mit hervorragender Hydrolysestabilität fertigen. Sie sind leichter und vereinfachen dem Chirurgen damit die Arbeit. Außerdem sind sie außergewöhnlich widerstandsfähig und resistent gegenüber Sterilisierung, Desinfektionsmitteln und herkömmlichen Reinigungsmitteln.

„Noryl ermöglicht es uns nicht nur, unsere Produktivität zu steigern und die Kosten dabei zu senken, sondern bietet unseren Kunden außerdem einen hohen Mehrwert“, so Dr. Wiedler abschließend.

Näheres unter: www.ensinger.ltd.uk.

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