从集中模制到历史记录的水测试

经验、创造力和合作对于开发一种独特的微生物测试瓶的自动化生产过程和机械至关重要,这种测试瓶能在数小时而不是数周内证明水中不含大肠杆菌。

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验证饮用水是没有有害的大肠杆菌和总大肠杆菌污染是必不可少的,通常耗时。典型的水小瓶试验样品可超过两周的处理,以实现“清洁水”的声明。一个新的便携式单用水测试盒和来自Endetec的自动化测试系统,称为Tecta将过程减少到2至18小时,具体取决于污染水平。但在三个主要实体之间没有三年的合作,Tecta可能永远不会发生:Endetec,其模具制造商及其注塑机制造商。测试样品瓶和生产它需要广泛的创造力和合作的过程。

Tecta系统的特点是一个仪器内置孵化,一个复杂的光学系统,集成的用户界面与解释软件,和一个独特的测试盒。该药筒的关键设计规格包括一个塑料瓶,带有活铰链和盖子,底部有一个透明液体硅橡胶(LSR)插头/节点。LSR节点包含一个可溶于水的生长介质贴片,可以通过光学系统进行测试。

这三家公司之间讨论的重点是确定哪些材料可以用于产品和什么进程将最有效地生产。的材料必须是清楚的看到的流体内部的盒,并通过伽马灭菌处理。此外,有可能是在所选择的塑料没有抑制剂,以获得与LSR的最佳密封。最后,材料不能与微生物的生长是在测试过程中发生的干扰。

鉴于这些参数,所选择的塑料是改性聚丙烯,LSR是光学透明的1003级硅氧烷。通过调整热塑性方法,最终确定材料。早期阶段的下一个重要决定是是否将材料分开塑造并组装它们,或者将它们组装成超出它们。

位于印第安纳州奥锡的模具制造商Roembke Manufacturing & Design的首席执行官Greg Roembke解释说:“墨盒的生产是过度成型技术的一个独特挑战,因为它结合了低熔体热塑性塑料和LSR。”

“Roembke已经适应和完善二次注塑和热塑性塑料注射成型包覆成型生产成品了记者的,”他说。“这是LSR的在多个市场中增长最快的行业之一,因为它允许新的公式,结合不同的基材,如硅树脂和塑料,最符合成本效益。”

Tecta盒特别具有挑战性,因为尽管将LSR模具加热至320°至400°F,但塑料具有较低的熔化温度。温度也直接影响循环时间,以及塑料和LSR之间的密封的有效性。

“我们已经制定了增加塑料的熔融温度,以防止其变形为LSR模具加热采用独特的工艺,” Roembke说。“我们在美国的唯一工具制造商已成功地完成了两杆的LSR项目。”

原型设计

Roembke and Engel Machinery North America, York, Pa共同开发了两个注塑单元和LSR模具原型。这些原型的测试是在Roembke的3600平方公里的地方进行的。公司拥有7台注塑设备,规格从35吨到200吨不等。这使得模具和生产过程可以在现场进行测试和验证。在购买实际的共模压力机之前,使用了现场共模/注塑机,以确保过程顺利进行。

为塑料小瓶和LSR部件修改了一系列原型工具,以完成双射出模具/压机过程。一个压力机用于模塑塑料小瓶,然后将其移动到第二压机以施加LSR工具。使用的主要机器是Engel的胜利200H / 80L / 160 Combi。这是一个160吨单腔机,配备了两个注射单元,一个用于热塑性塑料,另一个用于LSR。

Endetec已经确定材料之间不可能存在化学粘结剂,这是选择光学级LSR的一个原因。但Roembke说,在原型制作过程中,团队发现塑料与模具钢的结合在某些区域扭曲了产品。在大范围运行后,它还会留下残留物,使LSR不能正常结合。

“这些是需要与材料人民和客户密切沟通,以解决这一问题方面,” Roembke说。

最终,Roembke模具是一个单滴冷甲板,具有标准的LSR阀门设计,具有侧注射(而不是背注射)的塑料。Roembke说:“这种添加有助于保持理想的温度,以确保有效的密封,同时保持足够的循环时间。”

最后的Engel机器是标准的双组分模型,可在注射单元上结合最小的直径螺丝(12 mm)。两个喷射单元使用专用伺服阀,具有用于最佳速度和压力的阀门控制。

自动化和扩展

一旦原型完成,Roembke为启动生产建立了一个单腔生产模具,尽管压力机和自动化都是为四腔模具设计和建造的。最初的原型模具是用两台55吨的Arburg压力机建造的:一台用于运行塑料模具,另一台用于运行LSR模具。Roembke说:“这些机器彼此靠在一起,我们亲自把塑料部件转移到LSR机器上,充当机器人的角色。”

成型后,Churubusco,印第安纳州的临Systems开发的机器人传送方式。当第一注射模具打开时,机器人传送的模制塑料部件的LSR模具。继LSR注射,所述单元由相同的机械手取出并在转盘自动化单元正在上演。

六轴机器人系统也完成外部的成型区域的六个过程,包括含有预先测定量的生长培养基,和标签的水溶性小袋的放置。

该生产设备的开发不仅导致了大肠杆菌的经济和自动微生物检测系统,它证明了模具制造商,机器建设者,自动化供应商和客户之间的协作努力可以实现曾经认为是不可能的。最终,Endetec的Tecta将通过在积极污染事件的情况下提供早期的警告来改善公共卫生和饮用水安全。

据道格·威尔顿,endetec.业务副总裁,“这项新水景技术的全球市场潜力就是巨大的。我们已经在北美,欧洲和亚洲销售了系统,并在开发的额外市场。“

这意味着生产系统被设计用于扩张是良好的。“单腔工具可以很容易地扩展到四腔工具,因为销售斜坡直升为预期的四倍体积,”Roembke说。

由Renee R. Bassett;亚当麦迪逊额外报告

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