Filter für Mund- und Nasenmaske von Arburg

In nur 41 Tagen vom Konzept zum fertigen Serienprodukt

Seit Beginn der Pandemie ist Arburg im Kampf gegen Corona aktiv. Ein Beispiel ist die multifunktionale Mund- und Nasenmaske. In nur 41 Tagen wurde diese zusammen mit Partnern entwickelt und zur Serienreife gebracht. Im Mai fiel der Startschuss für die Produktion der Mund- und Nasenmasken aus LSR (Liquid Silicone Rubber) und PP (Polypropylen) – zunächst als Version für den alltäglichen Gebrauch.

Um sowohl den Träger der Maske als auch dessen Umfeld vor dem Virus zu schützen, folgte der nächste Schritt: Die Konzeptionierung und Herstellung eines ergänzenden Einwegfilters, der sich einfach auf die Maskenöffnung aufstecken lässt. »Uns war wichtig, mit der Maske nicht nur ein Produkt für den Alltag zu entwickeln, sondern durch den zusätzlichen Filter auch den persönlichen Schutz in den Vordergrund zu stellen«, sagt Gerhard Böhm, Arburg-Geschäftsführer Vertrieb. Als weitere Anforderungen nannte er einen hohen Tragekomfort, die Sterilisierbarkeit und die Mehrfachverwendung im Hinblick auf Nachhaltigkeit und Ressourcenschonung. 

Dr. Thomas Walther, Abteilungsleiter Anwendungstechnik bei Arburg ergänzt: »Das Masken-Projekt zeigt anschaulich, wie sich bei neuen Produktideen in ganz besonderen Fällen die ‚time-to-market‘ beschleunigen lässt, wenn alle Partner ihre Kompetenzen, Technologien und Ausstattungen bündeln.« Beteiligt waren an dem Projekt die Firmen Sigma Engineering (LSR-Bauteil- und Werkzeugsimulation), Polar-Form (LSR-Werkzeug), Foboha und Wilhelm Weber (Thermoplast-Werkzeuge), Ewikon (Kaltkanal), Elmet (LSR-Dosieranlage), Männer und Günter (Heißkanaltechnik), Barth Mechanik (Greifer), Wacker und Borealis (Material), Karl Küfner (Konzeption Filter), Herrmann Ultraschall (Schweißtechnik) sowie Packmat (Verpackungstechnik).

Multifunktionale Maske

Die Maske selbst besteht aus einer weichen LSR-Komponente, die über Nase und Mund gestülpt wird und einem festen PP-Halter mit Ösen zur Befestigung der elastischen Bänder. Auf einem elektrischen Allrounder 570 A mit 2.000 kN Schließkraft und einem 4-fach-Werkzeug wurden die LSR-Masken gespritzt und von einem Multilift V Robot-System entnommen. Der zugehörige PP-Halter entstand auf einem elektrischen Allrounder 520 E Golden Electric mit 1.500 kN Schließkraft und einem 2-fach-Werkzeug. Die Spritzteile entnahm hier ein Multilift Select Robot-System.

Zur Infektionsvermeidung im Alltag wird die Maskenöffnung mit einer Abdeckung verschlossen, sodass die Atemluft nach unten abgeleitet wird. Um den Träger selbst und gleichzeitig dessen Umfeld zu schützen, kann ein Einwegfilter auf die Öffnung gesteckt werden. 

Zusätzlicher Filter für mehr Sicherheit

Der Filter wurde zusammen mit der Firma Karl Küfner entwickelt. »Für die Herstellung der dünnwandigen Filtergehäuse aus PP haben wir einen Allrounder 470 H mit 1.000 kN Schließkraft und 4-fach-Werkzeug eingesetzt«, erklärt der  Projektverantwortliche Manuel Frick. Da diese hybride Hochleistungsmaschine für schnelllaufende Anwendungen konzipiert ist, können die Teile in einer Zykluszeit von rund 5,5 Sekunden gefertigt werden. So sei es möglich, sehr effizient circa 2.500 Gehäuse pro Stunde zu produzieren, die dann mittels Ultraschall mit einem Hochleistungsvlies zum fertigen Filter verschweißt werden.

Die Frage, ob Arburg künftig mit der Produktion von Masken als Spritzgießer am Markt agieren wird, verneint Gerhard Böhm ganz klar: »Mit der Herstellung der Masken möchten wir kein Geld verdienen, sondern wollten vielmehr aufzeigen, wie sich solche hochwertigen Produkte schnell entwickeln und wirtschaftlich in Serie fertigen lassen.« Mit diesem Projekt habe Arburg sowohl seine Kompetenz im Turnkey-Sektor aufgezeigt, als auch interessante Erfahrungen sammeln können: von der Konzipierung der Maske über die Prototypenfertigung mit dem Freeformer bis hin zur Serienfertigung mit automatisierten Allroundern.