Innovatív automatizálás a mikrofluidikában

Az SMC a világ automatizálási iparának vezető vállalataként az élettudományok és az orvostechnika számára is fejleszt és gyárt kiváló minőségű és innovatív termékeket

2022. július 20., szerda, 06:00

Címkék: automatizálás fluidtechnika folyamatirányítás folyamatvezérlés SMC szelep szeleprendszer

Globális értékesítési és szolgáltatási hálózatunkkal a világ 83 országában elérhetők vagyunk. 33 gyárunk gondoskodik arról, hogy termékeink mindenütt mindenben megfeleljenek az ügyfeleink igényeinek, és mindig időben rendelkezésre álljanak, bárhol is van rájuk szükség.

Több mint 12 000 alaptermékünknek 700 000-nél is több konfigurációját kínáljuk a hagyományos pneumatikán túl olyan területekre is, mint pl. tisztaterekre, mikrofluidikára, precíz hőmérséklet-szabályzásra, agresszív vegyszerállósági követelményekre vagy nagy tisztaságú gázok és folyadékok kezelésére.

Mikrofluidikai alkalmazások

MEMS-nek (Micro-Electro-Mechanical Systems) nevezzük azokat a rendszereket, ahol a vizsgálandó távolságok mikrométeres nagyságúak. Az ilyen alkalmazásokban azt használjuk ki, hogy a méretből adódóan speciális törvények szerint viselkednek a vizsgált tárgyak. A mikrofluidika speciális MEMS-rendszereket jelent, ahol a folyadékok szerepe a meghatározó. A 100 mikroliter alatti mikroszkopikus folyadékok viselkedése eltér a makroszkopikus mennyiségű folyadékok fizikai viselkedésétől.

Eltérés mutatkozik például a felületi feszültség, energiadisszipáció, folyadék-ellenállás, Reynolds-szám, viszkozitás és az áramlási tulajdonságok paramétereiben is. A LOC, az angol Lab-On-a-Chip kifejezésből képzett betűszó azt jelenti, hogy a néhány négyzetcentiméteres chip felületén működőképes mikrolaboratórium alakítható ki.

A LOC megoldások különösen alkalmasak:

• Kémiai analízisekhez
• Orvosi diagnosztikához
• Környezetvédelmi tesztekhez

A mikrofluidikai komponensek esetén különösen fontos a kiváló minőségű és megbízható termékek használata. Ezeknél az eszközöknél elvárás a hosszú élettartam, a karbantartás-mentesség, az üzembiztos működés, a magas ismétlési pontosság, valamint a letisztult design, melyek mind jellemzik az SMC termékeit.

LVM folyamatszelepek

A folyamatszelepek többek között az analitikai mérőkészülékekben kerülnek felhasználásra, mint például laboratóriumi és terepi orvosi elemző készülékek, amelyekben elsődlegesen a minta és/vagy a méréshez használt reagens kiadagolásában van szerepük.

Az LVM szériába tartozó szelepek kompakt, közvetlen működtetésű, 2 utú, illetve 3 utú vegyszerálló mágnesszelepek. Egyedi kialakításuknak köszönhetően rendkívül kis méretű holttérrel rendelkeznek. A kiváló vegyszerállóság miatt alacsony a karbantartási igényük, valamint élettartamuk az SMC által végzett tesztek alapján több mint 10 millió kapcsolás.

Az átfolyási keresztmetszet tartománya a mikrofluidikai felhasználásoknak megfelelően 0,8 mm – 2 mm méretű, és a kapcsoláskori térfogatváltozás (kiadagolt mennyiség) 0,01 µl-nél is kevesebb. Akár mobil készülékekbe is építhetők, mivel az energiafogyasztásuk energiatakarékos kivitel esetén kevesebb mint 1 W. A folyadékkal érintkező részek anyagminősége PEEK, illetve 3-féle membránanyaggal konfigurálható: EPDM, FKM, FFKM (Kalrez®). Ennek köszönhetően az agresszívebb vegyszerekkel való kompatibilitás is megvalósulhat.

LPV csípőszelepek (Pinch valve)

Az elektromos csípőszelepek széles körben használhatók az élettudományok területén. Ilyen szelepek használatával elkerülhető, hogy a folyadék érintkezzen a szeleppel, így biztosan nem alakulhatnak ki véletlenszerű szennyeződések, és teljesülnek a szükséges higiéniai feltételek. Az LPV szériába tartozó csípőszelepek kompaktak és holttérmentesek, ami könnyű és alapos tisztítási folyamatot tesz lehetővé. A szelep speciális kialakítása révén a tömlők gyorsan és könnyen csatlakoztathatók vagy cserélhetők. A szelephez 3, 4 és 6 mm külső átmérőjű rugalmas szilikoncsövek csatlakoztathatók, melyek jól bírják a gyakori alakváltozással járó terheléseket.

Alaplapok (Bonded Layer Manifold)

Az élettudományok területén kiemelt jelentősége van a minél kisebb méretnek és a helytakarékos megoldásoknak. Így merül fel az igény a csatlakozók és vezetékek kialakításának és helyigényének minimalizálására. Mind az analizátorok, mind pedig az egyéb orvostechnológiai berendezések esetében a folyadékokat, illetve gázokat bonyolult csőhálózatokon, csatornákon keresztül kell áramoltatni, melyek jelentős helyet foglalnak a berendezésben.

A ragasztva rétegelt alaplapok olyan egyetlen tömbbe integrált „folyadékáramkörök”, amelyekben a folyadékok és gázok az erre a célra kialakított csatornákban áramolhatnak, így olyan speciális esetekben is kiválóan használhatók, amikor külső csövek, szelepek, csatlakozók és egyéb szerelvények számára már nem áll rendelkezésre elegendő hely. Ezek a tömbök külön lapokból (rétegekből) épülnek fel, amelyekbe a különféle folyadékjáratokat marással alakítják ki. Ezt követően az egyes rétegeket pontosan egymásra illesztik, és nyomás és hőmérséklet hatására összeragasztják. A kompakt megoldáson túl nagy előnye a rendszernek, hogy nagyobb áramlási sebesség mellett sem alakulnak ki folyadékörvények a csatornákban, így növelni lehet a készülék sebességét és hatékonyságát.

További SMC-megoldásokról az smc-fluidcontrol.hu honlapunkon tájékozódhat.