Festo’s meerlaagse kunststof verdeelplaten genomineerd voor belangrijke industrieprijs

Festo is met zijn meerlaagse kunststof verdeelplaten genomineerd voor de internationale industrieprijs van de Hannover Messe. Het bedrijf neemt het op tegen Schaeffler en Ziehl-Abegg die respectievelijk een platform voor actuatoren indienden, en een elektrische synchrone liftmotor.

Festo diende sterk geïntegreerde manifolds in, oftewel meerlaagse kunststof verdeelplaten die vloeistoffen regelen, doseren en mengen, terwijl ze de stroomsnelheden bewaken met behulp van sensoren. Dit laat zien hoe ver functionele integratie in kunststofcomponenten inmiddels kan gaan. Waar traditionele verdelerplaten zich beperken tot het passief geleiden van vloeistoffen, combineert deze oplossing meerdere processtappen in één compact kunststof systeem.

De manifolds bestaan uit meerlaagse kunststof platen met fijn gestructureerde microkanalen. Binnen deze kanalen worden vloeistoffen niet alleen getransporteerd, maar ook actief gemengd, gedoseerd en gestuurd. Daarmee verschuift de rol van de kunststof component van passieve drager naar een integraal onderdeel van het procesontwerp.

Integratie van kleppen en sensoren

Een belangrijk verschil met conventionele systemen, is de vergaande integratie van functionaliteit. Kleptechnologie is direct in de manifold opgenomen, inclusief media-scheiding en een minimalisatie van zogenoemd ‘dead volume’. Dit laatste is met name relevant in toepassingen waar restvloeistoffen of contaminatie strikt moeten worden vermeden, zoals in de biotechnologie en medische sector.

Daarnaast zijn sensoren op strategische punten in het systeem geïntegreerd. Het gaat onder meer om metingen van flow, druk, temperatuur en pH. Doordat deze meetpunten zich direct in de vloeistofkanalen bevinden, ontstaat een nauwkeuriger en sneller regelsysteem dan bij externe sensoren het geval is.

Microstructurering in kunststof

De kern van de innovatie ligt in de combinatie van microgestructureerde kanalen en geïntegreerde functies binnen een kunststof platform. De manifolds zijn opgebouwd uit meerdere lagen, waarin microkanalen met hoge precisie zijn aangebracht. Deze lagen worden vervolgens samengevoegd tot één functioneel geheel.

Voor de kunststofverwerking betekent dit dat eisen aan maatnauwkeurigheid, oppervlaktestructuur en verbindingstechniek aanzienlijk hoger liggen dan bij conventionele toepassingen. Denk aan micro-injection molding of embossing, gevolgd door betrouwbare las- of bondingtechnieken om lekdichte structuren te realiseren.

Ontwikkeling gericht op serieproductie

Opvallend is dat het ontwerp nadrukkelijk is gericht op economische produceerbaarheid. De combinatie van microfluïdica, kleppen en sensoren wordt niet alleen als technologisch concept gepresenteerd, maar als platform dat geschikt moet zijn voor serieproductie.

Daarmee adresseert de ontwikkeling een belangrijke drempel in microfluïdische systemen, die vaak blijven steken in prototypestadia. Door vanaf het begin rekening te houden met maakbaarheid en reproduceerbaarheid, ontstaat een oplossing die industrieel toepasbaar is.