Mit dem Service Rapid Tooling kann Leoni sein Portfolio als Systemlieferant aufwerten und bei der Designfindung in der Entwicklungsphase kostengünstiger, schneller und flexibler mit Spritzgussprototypen unterstützen als mit herkömmlichen Methoden. Bei dem Verfahren kombiniert Leoni Stahl-Grundgestelle mit 3D-gedruckten Formeinsätzen aus Acrylharz. Diese sind sehr robust und halten Niedrig- und Hochdruck-Spritzguss stand. Prototypen können in kürzester Zeit hergestellt und Geometrien optimiert werden.

Zunächst wird das Design des Steckers, der Tülle oder der Verzweigung mit Hilfe von 3D-Modellen zeitnah mit dem Kunden abgestimmt. Dann wird das Werkzeug mit Anspritzung und Entlüftung konstruiert und das Formeinsatzpaar gedruckt. Durch genormte Abmessungen kann Leoni seine 3D-Werkzeuge problemlos in verschiedene Anlagen einbauen. Der Angusskanal sitzt automatisch an der richtigen Stelle. Die Effizienzsteigerung durch einheitliche Grundgestelle mit Führungseinheiten ist groß und kann durch eine zusätzliche Verwendung von Wendewerkzeugen noch maximiert werden.

Bei den mit diesem Verfahren hergestellten Prototypen und Kleinserien erzielte Leoni bisher von allen getesteten Kunststoffen mit PVC die besten Ergebnisse. Die Wandstärke der Formteile sollte dabei nicht zu groß sein.

Für die Business Unit Healthcare ist der Schritt nach Mexiko und in die USA strategisch extrem wichtig. Mit der Produktion in Nordamerika will man Kunden vor Ort wesentlich schneller und flexibler bedienen und damit neue Kunden gewinnen. Gleichzeitig sollen andere Produktionsstandorte in Europa und Asien entlastet werden. Mit einer eigenen Entwicklung in Detroit, USA, will Leoni vor allem seine Position als Systemlieferant bei global tätigen OEMs stärken. Auch in Nordamerika sollen Hersteller medizintechnischer Geräte bereits in der Entwicklungsphase bei der Definition einer optimalen Verkabelung von Leoni optimal unterstützt werden.  

Geplant ist, dass die Produktion für die Business Unit Healthcare am Leoni-Standort in Apaseo el Grande im mexikanischen Staat Guanajuato im Frühjahr 2018 anläuft. Im ersten Schritt werden vor allem Kabelsysteme für Imaging Geräte produziert. Dafür wurden bereits mehr als 80% der zur Herstellung notwendigen Fertigungstechnologien vor Ort aufgebaut.

Bisher fertigte Leoni in dem zentral in Mexiko gelegenen Werk ausschließlich Bordnetzsysteme für die Automobilindustrie. Kabelsätze für die Medizintechnik haben im Vergleich zwar geringere Stückzahlen; anders herum werden bei einem Kabelsystem für ein Röntgengerät oder einen Magnetresonanztomografen in der Regel unterschiedlichere Fertigungstechnologien angewandt.

Schirmdämpfung bezeichnet die Wirksamkeit der Abschirmung einer Leitung vor Störsignalen. Der Schirm schützt dabei ähnlich eines Faradayschen Käfigs die unter dem Schirm liegenden Elemente vor äußeren elektromagnetischen Einflüssen, um die EMV zu gewährleisten.

Um die Schirmdämpfung zu messen, versieht Leoni ein 3 m langes Kabel im Prüfaufbau mit einem Stecker an dem einen und einem Abschlusswiderstand an dem anderen Ende und setzt es in ein Messrohr ein. Dann wird Energie in das Kabel eingespeist. Aus dem Kabelschirm tritt nun Energie aus und breitet sich aus. Am sendernahen Ende werden Schirmung und Messrohr kurzgeschlossen und am gegenüberliegenden Ende die Überlagerung von hin- und zurücklaufender Welle gemessen. Dabei ist die Schirmdämpfung als das logarithmische Verhältnis zwischen der eingespeisten Leistung und der nun gemessenen Leistung zu verstehen.

Die Schirmdämpfung wird in Abhängigkeit der Frequenz gemessen, bleibt allerdings bei Leitungen ab einigen 10 MHz weitestgehend konstant. Da bei tieferen Frequenzen die Wellenlänge zu lang für die Messmimik wäre, wird bis max. 100 MHz die Schirm-Performance aus dem Kopplungswiderstand ermittelt.

Auf der diesjährigen Compamed zeigt Leoni Muster umspritzter Bauteile, die mit Hilfe von 3D-gedruckten Formeinsätzen auf Acrylharzbasis hergestellt wurden. Der Systemlieferant nutzt dieses Verfahren, um seine Kunden besonders in der Produktentwicklung oder bei der Prüfung der Serientauglichkeit bestimmter Geometrien mit Prototypen zu unterstützen. Mit anwendungsspezifischen Designs und extrem schnellen und kostengünstigen Anpassungen unterstützt Leoni seine Kunden bereits in der Entwicklungsphase bei der Designfindung medizintechnischer Systeme und führt individuelle Lebensdauertests bei Bedarf selbst durch. Auch Spritzguss-Kleinserien aus PVC können mit diesem Verfahren und in geringen Stückzahlen hergestellt werden.

Irradiation-Services bei Leoni

Im Gesundheitswesen ist ein hoher Grad an Sterilität Voraussetzung – denn lebende Mikroorganismen in Materialien oder auf Gegenständen können zu schwerwiegenden Komplikationen führen.

Die Sterilisation mit Elektronenstrahlen ist ein genormter ISO 11137 und seit 30 Jahren bewährter Prozess, der im Medizinbereich gegenüber anderen Methoden, wie etwa der Behandlung mit Hitze oder Chemikalien (Begasung), entscheidende Vorteile bietet: Beim Einsatz von Betastrahlen (beschleunigten Elektronen) handelt es sich um ein kaltes Verfahren, sodass es z.B. auch für hitzeempfindliche Produkte geeignet ist – diese sind danach sofort, ohne weitere Tests, einsatzfähig. Die ionisierende Strahlung zeichnet sich durch hohe Strahlenenergie und Durchdringung (10 MeV) aus, wodurch Keime oder resistente Sporen abgetötet werden. Darüber hinaus ist die Elektronenstrahlen-Sterilisation engergieeffizient und benötigt keine radioaktive Quelle. Leoni sterilisiert Medizinprodukte, Rohstoffe sowie Packmittel.

Lösungen für die Endoskopie mit optimierten Oberflächen

Auf der Compamed zeigt Leoni auch Kabelsysteme für die Endoskopie, die der Systemlieferant vor allem mit Flüssigsilikon (Liquid Silicone Rubber/LSR) am Standort Georgensgmünd entwickelt, fertigt und nach DIN ISO 13485-Standards überprüft. Die auf der Messe ausgestellte Lösung aus LSR zeichnet sich durch eine optimierte Oberfläche für ein verbessertes Haftgleiten aus. Zudem ist sie durch die Vermeidung von Rillen und Löchern an den Übergängen sicher desinfizier- und sterilisierbar. Für optimales Design und individuellen Service begleitet Leoni seine Kunden bereits in der Entwicklungsphase seiner Systeme bei der Materialauswahl, dem Kabel- und Systemaufbau.

Auf Wunsch können die optimierten Silikonkabel antimikrobiell ausgestattet werden – hierfür setzt Leoni eine Technologie auf Säure-Basis ein, die dem Kabel eine keimtötende Wirkung verleiht, resistent gegen Schweiß und Eiweiß ist und kein Silber oder Kupfer in den Kabelmantel beimischt. Auf diese Weise stellt Leoni einen langfristigen Hygiene-Effekt sicher. 

Technologien für ein mittleres Preissegment verfügbar machen ist im Hinblick auf die demographische Entwicklung weltweit ein Thema und bei den OEMs der Medizintechnik von zentraler Bedeutung. Mit seiner Cios-Familie bietet Siemens Healthineers seinen Kunden leistungsstarke und zuverlässige mobile C-Bögen mit ausgezeichnetem Preis-Leistungsverhältnis. Zuverlässiges und robustes Design, einfache Handhabung, geringer Wartungsaufwand und ein weltweiter Kundenservice – mit seinen mobilen C-Bögen macht Siemens Healthineers den Einsatz bildgebender Systeme in vielen Einrichtungen für die alltägliche Chirurgie möglich.

Bei der Verkabelung dieser Gerätefamilie vertraute Siemens Healthineers erneut auf Leoni. Wie bei anderen Projekten zuvor war der Systemlieferant auch bei der Cios-Familie von Anfang an eingebunden und hat gemeinsam mit dem Kunden die Spezifikationen der Kabelkomponenten und die optimale Kabelführung in der Entwicklungsphase der Geräte definiert. Zu den Leoni-Produkten für die Cios-Familie gehören bestehende und neu konstruierte Kabel und Kabelsysteme für die Trolley-, Chassis/System- und C-Bogen-Verkabelung. Bei allen Leoni-Entwicklungen standen eine störungsfreie und elektromagnetisch verträgliche Signalübertragung für eine exzellente Bildqualität und hohe dynamische Anforderungen an die Rohkabel mit geringem Abrieb im Fokus. Zudem mussten einige Komponenten aufgrund des weltweiten Vertriebs der Cios-C-Bögen bestimmte UL-Styles erfüllen.

Über die erneute Auszeichnung zum ‚Besten Lieferanten‘ bei Qualität und Logistik in 2016 freut sich Leoni, denn sie prämiert die optimale Funktion bestehender Prozesse und die hervorragende Leistung der involvierten Mitarbeiter in Deutschland und der Slowakei.

Die DIN EN ISO 13485 ist eine international anerkannte Norm, die die hohen gesetzlichen Anforderungen an die Medizintechnik mit den etablierten Qualitätsmanagementsystemen in Einklang bringt. Leoni hat durch die erfolgreich bestandene Zertifizierung nach DIN EN 13485 am Standort in Georgensgmünd bewiesen, dass sie ihrer Verpflichtung bezüglich Produktrisiken und deren Handhabung nachkommt. Die Prozesse zur Qualitätssicherung von Leoni-Kabeln und –Kabelsystemen unter anderem für die Endoskopie, Ultraschall und Kathetertechnik mit rückverfolgbarer Dokumentation und Risikomanagement sind nachhaltig wirksam. Das umfangreiche Produkt- und Dienstleistungsspektrum für die Wachstumsbranche Medizintechnik von Leoni kann mit dem Erlangen des Zertifikates nun weiter ausgebaut werden.

Hohe Qualität als oberstes Ziel

Die LEONI elocab GmbH ist ein Standort der Leoni Business Unit Healthcare die seit mehr als 30 Jahren Kabel und Kabelsysteme für medizinische Anwendungen entwickelt und produziert. Von der Meterware über einzelne Komponenten bis hin zum einbaufertigen System werden die zum großen Teil speziellen Kundenanforderungen in ein anwendungsoptimiertes Design einbezogen und zur Serienreife gebracht. Eine hohe Qualität der Konstruktionen mit der Auswahl geeigneter Materialien und umfangreichen Prüfverfahren ist der Maßstab für jedes Leoni-Produkt. Mit der Zertifizierung nach DIN EN ISO 13485 beweist Leoni nun seine hohen Ansprüche an die Produktsicherheit von Kabellösungen für Endoskope, Ultraschallgeräte und Katheter.

Vom 14. bis zum 17. November 2016 zeigt Leoni in Halle 8b, Standnummer L21, System-Lösungen für die Medizintechnik.

LSR-Umspritzung verhindert Nährboden für Biofilme

Durch die Umspritzung mit LSR, das heißt Flüssig-Silikon, verhindert Leoni Lücken und Kerben an den Verbindungsstellen von Kabelsystemen für die Endoskopie, in denen sich Nährboden für gefährliche Biofilme bilden kann. Der Systemlieferant und Kabelspezialist setzt beim Umspritzen von Steckern, Ferrulen und Abzweigungen seiner Endoskopiesysteme auf ein eigens entwickeltes Material auf Basis von Flüssig-Silikon: Leoni Si-Tec. Durch die Umspritzung mit diesem Mantelwerkstoff wird eine hundertprozentige Abdichtung tückischer Stellen erreicht. Rillen und Nischen werden eliminiert. Zudem werden verbaute Stecker mit abgestimmten Materialien wie Epoxidharz, Kleber oder Silikon ausgegossen und ein Eindringen von Flüssigkeit an diesen Stellen verhindert. So sind endoskopische Kabelsysteme von Leoni gasdicht, hitzebeständig bis 143 °C und damit perfekt für die dauerhafte chemische oder die Autoklave Sterilisation geeignet. Die gleichzeitige Nutzung von Leoni-Si-Tec als Kabelmantel verbessert die Gleiteigenschaften des Kabels und gewährleistet eine sehr gute Handhabung ohne zusätzliches Talkumieren. Auf der Compamed veranschaulichen Kabelsystemmuster die Vorteile des Leoni-Verfahrens zur LSR-Umspritzung von Bauteilen endoskopischer Verbindungen und der gleichzeitigen Nutzung von Leoni-Si-Tec als Kabelmantel.

Erfolgreiche Erstzertifizierung nach DIN ISO 13485

Bereits im April 2016 wurde der Leoni-Standort in Georgensgmünd erfolgreich durch die DQS nach DIN ISO 13485 erstzertifiziert. Dort fertigt die Business Unit Healthcare vorrangig die Verbindungen für Endoskope, Katheter und Ultraschallgeräte im Reinraum. Durch das bestandene Audit wurde Leoni bestätigt, der Verpflichtung bezüglich Produktrisiken und deren Handhabung nachzukommen. Die Prozesse zur Qualitätssicherung von Leoni-Kabeln und    -Kabelsystemen mit rückverfolgbarer Dokumentation und Risikomanagement sind nachhaltig wirksam.

Hygienisch bis antimikrobiell

Zur Vermeidung von Biofilmen und zur Verringerung der Keimbelastung in Krankenhäusern bietet die Leoni Business Unit Healthcare ein breites Spektrum antimikrobieller Kabel und Systeme. Technologieinhaber und exklusiver Partner von Leoni in der Herstellung dieser Produkte ist die Firma Amistec aus dem österreichischen Kössen. Deren Geschäftsführer, Prof. Dr. J. Peter Guggenbichler stellt die Technologie zur Herstellung antimikrobieller Oberflächen im Rahmen der Medica Education Conference am 17.11.2016 um 14:10 in Raum 16 in einem 15-minütigen englischsprachigen Vortrag vor.

Technologieführerschaft in der mobilen Röntgenbildgebung ist ein erklärtes Ziel der Entwicklungsarbeit bei Ziehm Imaging. Vor allem in der Flachdetektor-Technologie setzt der Hersteller medizinischer C-Bogenröntgengeräte seit 2006 immer wieder Maßstäbe.

Vor mehr als fünf Jahren konnte Leoni einen ersten Konfektionsauftrag von Ziehm Imaging für Handschalterleitungen gewinnen. Seither wurde die Zusammenarbeit beider Firmen stetig ausgebaut. Aktuell liefert Leoni maßgeschneiderte Hybridkabel mit optionalen Zugentlastungen und einbaufertige Kabelsysteme für verschiedene mobile C-Bögen von Ziehm Imaging, wie zum Beispiel die Vision- oder die 8000-Familie. Dabei unterstützen Leoni-Ingenieure ihren Kunden bereits in der Entwicklungsphase der Geräte.

Jetzt zeichnete Ziehm Imaging seinen Kabelsystemlieferanten erstmalig als „Partner des Jahres“ aus. Gewürdigt wurden Qualität, Liefertermintreue und Zusammenarbeit im Jahr 2016. Thomas Schultze, Vice President Operations bei Ziehm Imaging: „Als Technologieführer im Bereich Medizintechnik ist es unser Anspruch, auch hinsichtlich Sicherheit und Qualität Maßstäbe zu setzen. Diesbezüglich vertrauen uns unsere Kunden in der ganzen Welt. Ohne verlässliche Partner wie Leoni und deren Technologietransfer innerhalb unserer Wertschöpfungspartnerschaft ist eine Kundenbindung, wie wir sie heute leben, kaum möglich. Vielen Dank für dieses Engagement und diese Unterstützung, wir freuen uns auf eine weiterhin erfolgreiche Zusammenarbeit.“

Am 22. Juli 2016 nahmen Leoni-Mitarbeiter die Auszeichnung im Rahmen einer Feierstunde in der Zentrale von Ziehm Imaging in Nürnberg entgegen.  

Leoni hat alle Komponenten für eine kabelgebundene Datenübertragung bei flexiblem Einsatz nach Kategorie 5e optimiert. Hierzu hat der Systemlieferant zum einen das Material einer Cat-5e-Leitung von Leoni so verändert, dass sie wendelfähig wurde. Zum anderen wurden konfektionierte Stecker umspritzt. Anschlussteile können Winkeltüllen mit individuell definierbarem Ausgangswinkel oder eine zusätzlich geschirmte RJ45-Buchse sein.

Seine Cat-5e-Wendelleitungen stellt Leoni mit beliebigen Längen und einem Außendurchmesser von mindestens 25 mm her. Ein Kabelmantel aus thermoplastischem Polyurethan (TPU) gewährleistet eine hohe mechanische Belastbarkeit bei geringen Rückstellkräften. Im Dauertest blieben die Cat-5e-Übertragungsparameter der konfektionierten Wendelleitung auch bei wiederholter Dehnung stabil. Außerdem verfügt das Kabel über den UL-Style 21527 (80 °C/300 V).

Latch und individuellen Winkel der konfektionierbaren Tülle, sowie die Buchse versieht Leoni mit einem zusätzlichen Schirm und umspritzt sie im Niedrigdruckverfahren mit Schmelzklebstoff. Dadurch wird die Verbindung nicht nur mechanisch, sondern auch thermisch und elektrisch geschützt.

Ergebnis dieser von Leoni durchgeführten Modifikationen bestehender Komponenten ist eine fliegende Cat-5e-Verbindung, die nicht nur extrem flexibel ist, sondern im Vergleich zu Verbindungen mit RJ45-Adaptern (Gender Changern) auf eine zusätzlich Schnittstelle verzichtet. Sie eignet sich insbesondere für Kabelführungen mit vertikalen oder horizontalen Verfahrwegen. Zum Beispiel in Stativen oder Patientenliegen kann sie eine verlustarme, sowie platz- und kostensparende Alternative für mechanische Kabelführungen sein.

Leoni nutzt in der Herstellung von Kabelsystemen für die Medizintechnik verschiedene halbautomatische Spritz- und Vergusstechniken zur Verarbeitung von Thermoplasten, thermoplastischen Elastomeren oder LSR. Neben den an verschiedenen Produktionsstandorten verfügbaren Spritzgussmaschinen kann die Business Unit Healthcare auf ein breites Spektrum spezieller Hotmelt-Apparaturen zurückgreifen. Umspritzte Stecker, Tüllen und Verzweigungen für endoskopische Systeme werden bevorzugt in LSR ausgeführt. In Kombination mit einem LSR-Kabelmantel liefert Leoni flexible, gasdichte und autoklavierbare Systeme.

„Wir wollen unseren Kunden mehr umspritzte Bauteile in unseren einbaufertigen Systemlösungen anbieten“, begründet Siemen-Jannes Meinders, Leiter der Leoni Business Unit Healthcare, die Investitionen in weitere halbautomatische Anlagen. „Als Systemlieferant fokussieren wir uns auf individuelle Lösungen für spezielle Anforderungen und das bereits ab kleinen Stückzahlen. Da ist ein breites Spektrum an Technologien und Know-how gefragt.“

Leoni entwickelt anwendungsoptimierte Bauteilgeometrien und die notwendigen Werkzeuge. Welches Verfahren und welcher Werkstoff eingesetzt werden, richtet sich bei den umspritzten Bauteilen nach der Anwendung. In der Regel stimmen die Werkstoffe des Kabelmantels und der Umspritzung überein, um eine gute Verbindung herzustellen. Neben Silikon verarbeitet Leoni für patientennahe Anwendungen auch andere biokompatible Werkstoffe wie FEP, ETFE und TPU. Für mechanisch anspruchsvolle Anwendungen in der Geräteverkabelung umspritzt Leoni seine außen oder innen liegenden Verbindungen mit technischen Kunststoffen wie Thermoplasten oder thermoplastischen Elastomeren oder umgießt elektronische Komponenten mit (thermoplastischen) Schmelzklebstoffen. Bei Bedarf wird ein zusätzlicher Schirm eingearbeitet. Im Hochdruckverfahren kann Leoni auch bis zu 30 % glasfaserverstärkten Kunststoff umspritzen.

Produktbeispiele von Leoni

Mit dem Ausbau seiner Fertigungstechnologien produziert Leoni heute nicht nur endoskopische Systeme, die durch die Vermeidung von Rillen und Nischen in den Übergängen die Bildung von gefährlichen Biofilmen verhindern. Umspritzte Lösungen des Kabelspezialisten finden sich in vielen Anwendungen: So entwickelte Leoni neben einer Tülle mit Halterung für ein chirurgisches Navigationssystem von Brainlab bereits diverse abdichtende Gehäusedurchführungen oder Handschaltertüllen für Imaging-Geräte. Weitere Beispiele für umspritzte Lösungen sind eine flexible Cat-5e-Verbindung mit Winkeltülle und Wendelleitung oder ein umspritzter Stecker an einem schleppkettenfähigen HDMI-Kabel für mechanisch anspruchsvolle Anwendung auf engstem Bauraum. Nicht zuletzt bietet Leoni neben antimikrobiellen Kabeln auch umspritzte Bauteile mit antimikrobieller Oberfläche.