据有效数据统计:截止至2018年底,中国医药包装行业市场规模突破千亿元,达到了1068亿元,较上年增长10．6%,快于全球增速。其中塑料包装具有化学稳定性好、卫生性良好、光学性能优良和质轻、阻隔性能好等优点,导致金属及其复合材料包装与塑料包装的比重不断上升,2018年,塑料包装和金属及其复合材料包装比重分别为43．3%和24．0%,已经取代玻璃包装,成为医药包装行业的主流产品。
而2020年新春伊始,随着新型冠状病毒的爆发,医疗行业正在经受特殊的挑战,不仅体现在医护资源的短缺,各类医疗用品供不应求,特殊时期,医药包装产品的质量,也受到严峻的考验。
医疗药物的卫生、安全是最为重要的,因此在医疗产品包装中密封性能处于关键地位。
图1:医疗用品包装
药用塑料瓶瓶盖密封性能一般是其瓶口和盖子的密封性能的好坏,瓶盖具有好的密封性能可以防止瓶子里面气体及液体渗漏。对于塑胶瓶盖而言,密封性能是评价其质量的重要标准。
一般来说,瓶盖提供密封能力的区域有三个,依次为瓶盖内封,瓶盖外封,瓶盖顶封。
图2:安培瓶
但在医疗用品中,例如安培瓶等装置药物粉末的小瓶子的瓶盖是非常小的,但它对产品的要求非常严苛,必须具备很高的密封性,因此密封盖的产品质量显得尤为重要。
这类注塑瓶盖,其体积狭小,结构特殊,因此对模具制造的要求便非常高,因为冷却的好坏关系到注塑产品的成型质量。在传统制模中,水路一般通过机床车削等方式加工完成。而因模具结构的限制导致传统水路无法贴近产品,因此对传统模具制造中水路系统提出了挑战。
1、在原始方案中热流道倒装模温度高、周期长;
2、产品尺寸要求较高,顶出时产品温差应小于10度,普通水路难以做到。
esu毅速3d打印方案
针对以上难题,我们以esu毅速近期的一个类似案例作出详细分析——医疗密封盖片
图3:密封盖片3d模型图
客户提出具体要求:缩短冷却时间,那么如何实现毅速设计师经过前期的模流分析以及后期加工试验给出了解决方案。即热嘴套镶件设计随形水路,配合做复合打印深入到产品正下方。看似简单的方案,技术要求却极为严苛。
图4:原始方案
“热嘴套设计随形水路”即利用3d打印技术在热嘴套部位设计出随形水路,对比传统模具而言随形水路覆盖了整个热嘴套镶件内部,从第一步提高冷却效率,使得模温均衡。其次利用复合打印技术(esu毅速自主研发的专利技术,已申请专利)深入到产品正下方。由图5可以清晰的看到,黄色高导热材料延伸至产品下方,从而提高冷却效率,并使得产品整个平面冷却均衡,避免因冷却不均衡产生的产品变形等缺陷,提高产品良率。因此,方案需掌握两种核心技术即:模具3d打印随形水路与复合打印技术。
图5:esu毅速3d打印方案
然而具体提升结果,据该客户的反馈数据显示:使用我们3d打印方案之后产品达到顶出温度时间从之前的20s下降到如今的10s,冷却时间缩短近50%,生产效率大幅提升,企业的交货时间令甲方都感到惊喜;而注塑瓶盖产品顶出时最大温差由之前的20℃下降到如今的8℃,也符合了制造要求:顶出时温差应<10℃。温差大幅下降,均衡模温,产品质量得到了显著的提升,注塑瓶口出现缺陷的几率非常小。
模流分析结果对比
根据客户的反馈数据,也证实了esu毅速前期的模流分析结果的准确性,下附模流分析图。
产品达到顶出温度的时间：
图6:产品顶出温度的时间
产品温度
图7:产品温度
疫情大考,谁在裸泳一眼可知,因循守旧遇到危机便是灾难,技术革新必定不可缺失,互联网行业日新月异,我们制造业在新时代的浪潮下必然也要跟上脚步,不断尝试利于企业自身发展的技术是当下企业管理者需要思考的点。而我们今天分享的医疗案例只是其中一点,提升效率与质量永远是企业长远发展的根基。

---