Erfolgsgeschichte GlucoModicum
Unterschiedliche Kunststoffe, empfindliche Elektronik und kurze Produktionszyklen: Für die Herstellung eines neuen, nadelfreien CGM-Systems von GlucoModicum benötigte das Unternehmen ein Fügeverfahren, das die anspruchsvollen Kriterien erfüllen konnte. Für dieses herausfordernde Projekt setzte Herrmann Ultraschall auf enge Zusammenarbeit und die Entwicklung einzigartiger Schweißwerkzeuge, die den idealen Fügeprozess ermöglichten.
Die Anwendung
Das tragbare Medical Device besteht aus zwei Komponenten: einem wiederaufladbaren Sender und einem Biosensor, der täglich gewechselt wird. Der Biosensor besteht aus einer dünnen Mehrschichtfolie, die auf einem Kunststoffring befestigt ist.
Für die automatisierte Produktion des Biosensors benötigte GlucoModicum ein Fügeverfahren, das gleich zwei Anwendungen innerhalb des Herstellungsprozesses lösen kann:
- Befestigung der Multilayer-Folie auf dem äußeren Gehäusering
- Verbindung der Folie mit dem elektrischen Kontakt auf der Rückseite
Die Verbindung musste nicht nur fest und langlebig sein, sondern auch die empfindliche Sensorik schützen und höchste optische Qualität gewährleisten.
Herausforderungen
- Die dünne Folie sowie die enthaltene Sensorik benötigen einen extrem schonenden Fügeprozess, der die Integrität der Bestandteile bewahrt
- Folie und Gehäuse bestehen aus unterschiedlichen Kunststoffen, sodass ein klassischer Ultraschall-Schweißprozess nicht möglich war
- Als Medizinprodukt für Endverbraucher muss die Optik der Verbindungen höchsten Anforderungen genügen
- Hohe Stückzahlen erfordern einen extrem schnellen Fügeprozess
Klassische Verfahren wie Kleben kamen aufgrund geringer Auflageflächen, langer Aushärtezeiten und fehlender Prozesssicherheit nicht infrage.
Unsere Lösung
- Anpassung des Bauteildesigns: Gemeinsam mit den Produktdesignern von GlucoModicum wurde das Gehäuse weiterentwickelt, um einen optimalen Energierichtungsgeber zu integrieren. Dieser konzentriert die Ultraschallenergie dort, wo die Verbindung erzeugt werden soll, und schützt umliegende Bereiche.
- Entwicklung einer speziellen Sonotrodenkontur: Nach mehreren Testreihen wurde eine einzigartige, strukturierte Werkzeugkontur entwickelt, die die notwendige formschlüssige Verbindung erzeugt – ohne die Sensorik zu belasten.
- Schonung der Komponenten durch spezielle Aufnahme: Eine eigens entwickelte Werkstückaufnahme aus Gießharz fixiert das Bauteil sicher und dämpft gleichzeitig Vibrationen. Das verhindert optische Beeinträchtigungen und schützt die integrierte Elektronik.
Kundennutzen
„GlucoModicum entwickelte mehrere Jahre lang einen Miniatur-Biosensor, der sehr empfindlich gegenüber Glukose ist. Als wir uns schließlich mit der Herstellung des Produkts befassten, überzeugte uns der kundenorientierte Lösungsansatz von Herrmann Ultraschall. Anstatt von uns umfangreiche Änderungen an unserem Produkt zu verlangen, arbeiteten sie unermüdlich an einer Lösung, die genau auf unsere Bedürfnisse zugeschnitten war. Mit nur minimalen Änderungen am Design unseres ursprünglichen Biosensors machten sie möglich, was andere für unmöglich gehalten hatten.“
Harri Palomäki, Director of Operations bei GlucoModicum
Ergebnis: Sichere Verbindung für das Medical Wearable
Die Zusammenarbeit mit GlucoModicum beweist die Flexibilität und Vielseitigkeit von Ultraschall als Fügetechnologie. Sie zeigt außerdem, wie wichtig ein erfahrener Ultraschall-Berater für den Erfolg eines Projekts ist. Nur mit der Erfahrung aus über 2.000 gelösten Anwendungen pro Jahr konnten notwendige Änderungen an Bauteil und Schweißwerkzeug durchgeführt und ein Prozess entwickelt werden, der:
- die empfindliche Elektronik schützt
- hohe Festigkeit bei geringsten Materialstärke sichert
- perfekte Optik gewährleistet
- höchste Produktionsvolumina ermöglicht
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