醫用塑料制品的模內組裝注塑設備

模內組裝注塑成型是在模具內將各個單獨的部件組合成一個整體，而不是在模具外部將各個部件通過扣合、焊接或粘結的方式組裝，大幅度降低了醫療塑料部件受污染的幾率。

模內組裝所用的設備與其他的多組分成型設備沒有太多的不同，主要的區別是，模內組裝將自動化操作和后續的操作步驟整合在了一起，具有能確保加工重復性和精度的閉環控制系統。

模內組裝注塑成型出無法用常規方法成型的醫療塑料器械組件，多種形式的模內組裝成型推進了醫療塑料器械的科技進步。Engel公司模內組裝生產液體硅橡膠和PBT兩種不相容材料組合的旋塞過濾器。MGS公司采用包覆模內組裝注塑成型，三個部件的材料分別為PC、PP、TPE，成型出一個具有旋轉中心機構的醫用閥。

模內裝配注射瓶蓋注塑設備。瓶蓋是瓶的重要組成部分，直接關系到藥物的儲存期和質量。用金屬瓶蓋理念開發的塑料瓶蓋，性能低于金屬瓶蓋，用于輸液瓶蓋還存在密封性能問題。開發雙層復合型高性能密封瓶蓋，是急需解決的課題。瓶蓋內層為高阻隔性又具有優良密封性能的塑料，外層為高強度塑料，兩層塑料通過模內獨立成型而一次性組裝注塑成型。美國西氏醫藥服務公司關注輸液瓶蓋的問題，在上海青浦區總投資8000萬美元，注塑生產輸液瓶的TrimTec和InsoCap瓶蓋部件，幫助中國制藥企業達到日益嚴格的藥物安全標準。

模內組裝許多*的技術和應用更多地出現在模具方面的創新應用，而不是成型設備的改進。模內組裝注射成型模具國內還是空白。國內還僅停留在注射成型一些附加值低的生活用制品的普通的多色/多組份注射成型上，沒有向前一步跨進注射成型其它加工方法無法制造的高科技塑料制品的模內組裝領域，阻礙了塑料制品的應用發展和相關行業的科技進步，同時得不到高的經濟效益。

功能化醫療塑料制品注塑成型設備

功能化注塑成型設備指特定加工能力和性能的塑機。功能化的塑機基本上沒有特定的模式，根據制品成型工藝的要求，采納現有的機構、結構、控制等，進行組合自主創新。人工*、假肢等塑料人體器官的注塑成型必定需求功能化的注塑成型設備。

功能化注塑成型設備的開發是技術難度高的項目。根據產品的性能及功能，從原料到加工進行全面的研究，開發注塑成型設備。例如，墊圈和密封件注塑成型設備、隔膜高速薄壁注塑成型設備、彈性體注塑成型設備等等。

廣東泓利機械有限公司PET G48高速瓶胚機

注射器、滴管、瓶蓋這類一次性醫用產品的用量非常大，因此要求注塑生產周期短的功能化注塑機。采用多模腔、短循環周期來滿足生產要求，例如模具動作、注射、塑化這三個主要動作由伺服馬達驅動，其他動作可以選用電動或液壓驅動。在采用水冷馬達，運行時不受周圍環境的影響縮短生產周期。除了考慮注塑成型時的短循環周期，還要保證注塑產品的質量一致性。

國內有關企業積極研發功能化醫療塑料制品注塑機，努力打破被制造商壟斷的局面。2009年12月份，泰瑞機器制造（中國）有限公司為zui大的輸液專業制造商制造的31臺TRX16塑料拉蓋注塑機，*次進入醫用器材行業。泰瑞機器注塑機在無菌車間運行，標志產品質量符合醫用器材的生產制造，為下一步該市場的開拓奠定了基礎。

高速率的PET、PP醫療瓶坯油電復合驅動塑化注射高性能注塑機

塑化注塑運行速度和周期直接關系到制品成型周期，注射塑化機構的性能直接關系到瓶坯的質量。普通的往復式螺桿塑化注射，由于前、后塑化質量不一致，導致瓶坯質量不一致；又因為注射與塑化兩者之間不能同時進行，降低了生產效率。而采用擠注復合的塑化注射系統（將塑化與注射兩種功能由常規的一個部件分為兩個部件，即伺服馬達驅動擠出螺桿獨立塑化及液壓柱塞獨立注射，兩者之間互不干擾），則能夠穩定PET、PP熔體軸向溫度進而實現塑化質量的一致性，同時還大大提高了生產率。加拿大Husky公司注射PET瓶坯的PET400瓶坯注塑機，應用擠注復合塑化注射系統，交流伺服電機直接驅動擠出螺桿塑化，系統結合該公司的的熱流道模具，成型一模96個瓶坯，周期不到7.5秒，即每小時產量達到46000支；PET300瓶坯注塑機，成型一模72個瓶坯，周期不到5.5秒，即每小時產量達到47100支。值得一提的是螺桿注料動作，該機熔融料注射動作是螺桿的注射不是單純直線向前運動而是以同塑化旋轉方向的極低速度旋轉的向前運動，降低了注射活塞與注射缸內壁的剪切力，降低了乙醛分解的幾率，同時杜絕了注射可能產生的熔融料回流。采用大直徑螺桿塑化，使塑化行程在1D左右，縮短了成型周期，提高了塑化熔融料的溫度均勻性，有利于群腔瓶坯的質量的一致性，同時提高了生產效率。泓利PET630-96高速瓶坯注塑機，注射塑化系統采用同步塑化雙階式擠注復合系統，塑化與注射同時進行，縮短了生產周期，提高了生產率。

醫療注塑制品精密注塑設備

醫療設備繼續朝小型化和多功能轉變。器官類、手術類、測試類等醫療塑料制品應用領域的不斷擴大，微型化、精密化的醫療塑料制品的迅速發展，必將大幅度降低患者的醫療費用。復雜的集成式醫療器械，如吸入器、胰島素計量筆等，由復雜的、且能完成特定功能（如存儲、霧化和計量）的多個精密部件組裝而成，對塑料結構件之間的配合精度以及相互之間的作用力要求很高。把精密注塑機的開發與精密醫療塑料制品的開發結合起來，開發醫療塑料制品精密注塑機，是精密注塑機的開發方向。

高速高壓注射系統。精密小型的塑化裝置，螺桿直徑在12-18mm范圍內，螺桿長度較短，L/D比值大約為20，以避免長停留時間引起材料降解；開關型噴嘴，避免由于加工溫度高造成熔體流延。注射額定壓力大于250MPa。

醫療塑料制品精密注塑機為提高潔凈度，執行機構的驅動形式宜為全電動。微型精密注塑機，由于其成型的特殊性，為提高塑化質量及計量重復精度的穩定性，塑化采用多級計量的擠注復合系統。西班牙Babyplast公司研制的一種二級計量的擠注復合系統微型精密注塑機，液壓驅動的高壓螺桿往復擠出塑化的二級精密計量的小注塑的擠注復合系統，斜上方的塑化擠出單元采用*的金屬球塑化系統，避免了螺桿塑化的強剪切和強生熱造成的材料降解,注塑儲料室容積僅15cm3，縮短了物料的高溫滯留時間。醫療設備的日趨小型化和多功能化，使得微型化、精密化的醫療塑料制品迅速發展，這無疑對醫療制品生產主機 — 注塑機提出了更加精密化的要求。市場上出現的幾種精密機型很好地體現了這一潮流,如西班牙Babyplast公司研制的二級計量擠注復合系統微型精密注塑機，以及分別由德國Battenfeld公司和Ferromatik Milacron公司研制的Microsystem50及FX25三級計量擠注復合系統精密注塑機，都大幅提高了微型醫療塑料件的尺寸及重量精度。

醫療注塑制品微型精密注塑設備

微型精密注塑機在我國是空白。微型精密注射加工用于生產總體尺寸、功能特征或公差要求以毫米甚至微米計、重量幾微克到幾分之一克的微型制品。比如吸液管，這是一種很小很精密的精度要求非常高的產品，的截面尺寸要保持非常準確，這就不能采用普通的注塑工藝，而必須用微型精密的加工技術。成型制品的微型特征，需要特殊的成型機械和輔助設備來完成各種生產操作。如 ：注射量控制、模具排空（真空）、注射、制品的頂出、檢驗、分離、操作、存放、定位和包裝。模具嵌件和模腔的加工也需要特殊的技術。如果微注射成型制品的壁厚小于0.5mm，須具備模具抽空能力，因為這種情況下壁厚與空氣逃逸的氣孔尺寸處于同一數量級；的模溫控制。

塑化均一的塑化注射部件。注射三要素P（壓力）V（比容）T（溫度）中，核心是比容，比容的均一主要靠注射部件來解決，壓力和溫度起到輔佐功能。熔融料比容的一致，保證了成型制品的內應力一致，從而達到制品外形的耐時間性精度。

合模部件。 精密注射合模部件的首要性能是模板在高壓狀態下繞度趨近于零。

控制系統。精密注射控制系統的首要性能是高的動態響應性能。

注射性能。高速/超高速注射，必須選用高動態響應性能驅動元件及系統，滿足加速度要求，否則達不到設計的注射速度指標。

醫療注塑制品薄壁精密注塑設備

薄壁精密塑料制品在醫療人工器官上得到越來越多的應用，薄壁精密注塑設備已成為醫療塑料制品成型新的研究熱點。注射速度1000mm/s、注射壓力300MPa的大功率注射普遍應用于薄壁精密塑料制品的加工。

薄壁精密成型模具與常規制品的模具相比，從結構、澆注系統、冷卻系統、排氣系統和脫模系統等都發生了重大變化。薄壁注塑成型的填充時間很短，很多填充時間不足0.5s，在這樣短的時間不可能遵循常規的速度、壓力曲線，因此必須使用高解析度的微處理器來控制注塑機；在整個注塑成型過程中，應同時各自獨立地控制壓力和速度，常規注塑機的充填階段用速度控制，保壓階段再轉為壓力控制的方法已不適用。注射機的啟動與制動（加速、減速）性能應與注塑速度相適應。

整套醫療產品生產系統

醫療注塑制品的特殊性，要求主機廠商能夠提供可實現潔凈生產的全套注塑生產線，包括注塑機、潔凈室及周邊設備等。因此，主機廠商需與其他相關設備廠商展開廣泛的聯合開發和制造，共同研發醫療產品注塑生產線。

我國醫療塑料制品注塑成型設備的技術水平與*設備相比還有著不小的差距，特別是在微型、精密醫療塑料件這樣的技術領域，差距更為明顯。為此，國內主機廠商應積極吸收*技術并加大研發力度，爭取在較短的時間內趕上水平。寧波海達塑料機械有限公司作為一家省級*企業，在這方面走在了前列。該公司以市場為導向，努力開發醫療產品注塑設備。在目前已交付客戶的多套醫療制品注塑設備中，有的機型已能夠生產質量低于2g的制品。

潔凈的伺服電機驅動

伺服電機驅動執行機構系統，動態響應性能優異，對成型參數的控制具有*的應答反應速度，以潔凈的運行方式，在高速、、精密、節能等方面顯示出成型的優勢，特別在潔凈加工方面具有其他驅動形式*的優勢。水冷式伺服驅動電機，可避免氣冷時形成的渦旋氣流而產生污染。液壓馬達驅動改為伺服電機驅動，更有利于達到潔凈房標準，提高生產效率。

寧波海達塑料機械有限公司開發適于醫療產品注塑成型的合模力HDJE98的全電動注塑機。整機全封閉，減少外界污染物進入成型區及加料區。定、動模板模具安裝面經特殊表面處理，zui大限度減小污染物附著。鑄件表面經強力除砂處理，清除污染物。模板在無油潤滑的軸承上移動，確保了成型區潔凈。滑動部分經特殊表面處理，避免新的污染源產生。模板定位重復精度≤0.01mm。成型質量平均值1.55005g的PA66制品，一模四腔，標準偏差0.00051042g，變動系數0.00032929，優于上類似規格的全電動注塑機。