Spitze!

© Gernot Walter

Injektions­nadeln sind Wegwerf­produkte. Nexans schafft es mit einem cleveren Rohrform­prozess und Dioden­lasern, dass Ärzte bald viel günstigere Spritzen in den Müll schmeißen.

Minute 28: Der Patient krampft und zuckt. Fernseharzt Dr. House stützt sich auf seinen Stock und ist beleidigt, weil seine erste Diagnose falsch war (die zweite wird dann die richtige sein). Sein Assistent brüllt nach einem Medi­kament mit kompliziertem Namen. Die Schwester schnippt gegen die Injektionsnadel. Die hat sechs Cent gekostet. Hier am TV-Set interessiert das niemanden. In der wirklichen Welt ist das anders.

Industrielle Umform- und Schweißprozesse haben den Preis für die hohlen Edelstahlnadeln Mitte des vergangenen Jahrhunderts zusammenschnurren lassen. Ärzte und Krankenhäuser konnten es sich nun leisten, die Nadeln nach einmaligem Gebrauch wegzuwerfen, anstatt sie nur zu sterilisieren und erneut zu verwenden. Diese Hygienemaßnahme dürfte fast so viele Menschen gerettet haben wie die injizierten Medikamente selbst.

Eine Milliarde Nadeln

Spritze-Ralf-Egerer

Ralf Egerer von Nexans setzt auf effiziente Diodenlaser, um das Piksen preiswerter zu machen. (Foto: Nexans / Manfred Zimmermann)

Belastbare Zahlen gibt es keine, aber alleine in Deutschland stechen Mediziner, Pfleger und Patienten selbst täglich sicherlich mehrere Millionen Nadeln durch die Haut und werfen sie dann weg. Weltweit werden es über eine Milliarde sein. Pro Tag. Da wird ein Cent-Betrag plötzlich zu einem gewaltigen Posten.

Ralf Egerer, Director Machine & Cryogenic Systems bei Nexans, hakt hier ein: „Medizintechnik ist teuer, auch bei solch scheinbaren Billigprodukten. Wir arbeiten daran, dass sie günstiger wird. Unser Ziel ist es, dass Injektionsnadeln bald nur noch die Hälfte kosten!“ Die Maschine, mit der Egerer das erreichen will, steht am Nexans-Standort Hannover: die NanoWema. Sie formt extrem dünne Edelstahlbänder zu Röhrchen und schweißt sie dann per Laserstrahl.

Know-how aus der KabelHerstellung

Eigentlich stellt Nexans Kabel her — und zwar in großem Stil: Das Unternehmen mit Sitz in Paris hat über 25.000 Mitarbeiter und zählt zu den Kabelriesen, die die Welt mit Tiefseekabeln, Industrie- und Telekommuni­kationsleitungen vernetzen. Mit der NanoWema transferiert Nexans das Know-how aus seinem Kerngeschäft in einen neuen Markt.

Unser Ziel ist es, dass Injektionsnadeln bald nur noch die Hälfte kosten.Ralf Egerer

„Injektions­nadeln sind gar nicht so weit weg von Kabeln. Um die Leitungsbündel in Tiefseekabeln vor dem Wasserdruck zu schützen, hüllen wir sie in dünnwandige Ummantelungen aus Kupfer oder Aluminium. Mit der Herstellung kleiner, langer Metallrohre haben wir also Erfahrung. Bei der NanoWema haben wir den Prozess weiterentwickelt für dünnere und kleinere Rohre“, sagt Egerer. Hier geht es um Wandstärken von 0,05 Millimetern und einen Durchmesser von 1,8 Millimetern.

Kaum noch Nachbearbeitung nötig

NanoWema

Die NanoWema fertigt die Röhrchen nahe ihrer Enddimension. So entfallen viele Arbeitsschritte zur Wandstärken- und Durchmesserreduktion. (Foto: Nexans / Manfred Zimmermann)

Konventionell kommt bei der Röhrchenherstellung WIG-Schweißen zum Einsatz. Egerer erklärt: „Da gibt es technische Grenzen, was Stahlmenge und Wandstärke angeht. Im Vergleich zu den lasergefügten Röhrchen haben die WIG-geschweißten daher eine dreimal so dicke Wandstärke und den doppelten Durchmesser. Sie müssen intensiv nachbearbeitet werden, um Wandstärke und Durchmesser zu reduzieren.“

Dazu werden die Röhrchen über eine Mandrille gezogen und durch einen dünneren Ring hindurchgezwängt. Der Edelstahl verhärtet, wird dichter und spröde. Für die weitere Nachbearbeitung muss der Stahl aber formbar bleiben. Also soll das Metall wieder entspannen. Dazu zieht man das kilometerlange Röhrchen durch einen Ofen, wo es voll durchglüht.

Wir sparen unseren Kunden viele teure Nachbearbeitungs­schritte.Ralf Egerer

„Fünf Reduktionen und drei Glühschritte sind bei konventionell gefertigten Röhrchen normal. Ein ungeheurer Aufwand an Energie und Arbeitskraft!“, konstatiert Egerer. „Mit dem Diodenlaser fertigen wir die Röhrchen nahe an ihrer finalen Dimension. Das heißt, wir sparen unseren Kunden viele teure und flächenintensive Nachbearbeitungsschritte.“

Fünf Kilometer Schweißnaht

Nexans

Nexans gehört zu den führenden Anbietern von Kabeln und bietet Lösungen für alle Anwendungs­gebiete. Ob Office, Energiever­sorgung, Gebäudetechnik, Trans­port, Automotive oder Industrie – Nexans-Kabel und Leitungen sorgen für die sichere Übertragung von Energie oder Daten. Die Palette reicht vom Kupferdraht bis zur Hybridleitung, vom filigranen Sensorkabel bis zur Hochspan­nungseitung. Abgerundet wird das Portfolio durch Zubehör für hochwertige Anschlüsse oder Verbindungen.

Die NanoWema wickelt ein dünnes, fünf Kilometer langes Metallband vom Coil und fettet es. Dann arbeitet sie es in mehreren Schritten mittels Formrollen zu einem perfekt gerundeten, offenen Röhrchen. Die Maschine zieht das aufgebogene Blech durch einen engen Ring, den sogenannten Schließstein. Eine kleine Finne ragt im Inneren des Rings in den Fügespalt. Sie hält die Naht mittig in der Spur. Das Laserlicht kann nun mit sturem Fokus seine fünf Kilometer lange Naht von oben herab schweißen — in einem Zug.

Unterdessen wickelt die NanoWema das Langrohr sogleich auf eine Spule. Nach vier Stunden kann der Diodenlaser kurz Luft holen. „Wir knipsen den Laser an und ziehen ein kilometerlanges Rohr darunter durch, dann knipsen wir ihn wieder aus. So simpel ist das“, sagt Egerer. „Aber damit das auch wirklich funktioniert, braucht es die jahrelange Ex­pertise von Nexans in diesen Prozessen. Das macht uns so schnell keiner nach.“

Doppelte Geschwindigkeit

Aus dem Hohlprofil werden Injektionsnadeln, Thermostat-Kapillarröhrchen oder Abschirmungen für Kommunikationselektronik. (Foto: Nexans / Manfred Zimmermann)

Der Laser kommt beim kilometerlangen Dauerschweißen auf 20 Meter pro Minute. Das ist doppelt so schnell wie die WIG-Schweißer. Es treten keine Verschmutzungen am Material auf, die man später entfernen müsste. Schweißt man mit WIG-Technik das geschmierte Röhrchen, verkrustet das Fett mit dem Schweißdraht und es entstehen Verunreinigungen. Der Laser brennt das Fett einfach weg.

„In den letzten zehn Jahren ist die Lasertechnik viel günstiger geworden. Wir bekommen deutlich mehr Kilowatt Leistung pro investiertem Euro. Und das bei viel höherem Wirkungsgrad“, erklärt Egerer. „Wenn man all diese Faktoren zusammenrechnet, kommen wir bei der NanoWema mit Diodenlaser auf halb so hohe Stückkosten pro Röhrchen wie bislang im Markt üblich.“ Die Nachfolger von Dr. House brauchen sich also auch in Zukunft keine Gedanken um den Preis ihrer Injektionsnadeln machen. 

 

Kontakt

Ralf Egerer
Nexans Deutschland GmbH
Tel.: + 49 (0) 511 676 – 3349
ralf.egerer@nexans.com

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