Många av dagens bärbara enheter, inklusive värdefull medicinsk utrustning, kasseras efter användning, ochBransons nya avlödningsteknikerbjuder ett sätt att återvinna och återanvända värdefulla komponenter.
När den globala befolkningen växer och åldras ökar också efterfrågan på ett brett utbud av medicinsk utrustning, från bärbara fitness- och hälsotillståndsmonitorer till lätta, lättanvända apparater för behandling och läkemedelsleverans. Bärbara enheter inkluderar smartklockor och träningsspårare, bärbara blodtrycksmätare, pulsoximetrar och den ökande användningen av biologiska och virala detektionssensorer. Det finns också test- och behandlingsprodukter, inklusive apparater för blodsockertestning och bärbara kontinuerliga glukosmätare, epinefrin- och insulinpennor och implanterbara insulininfusionsanordningar.
Den enorma användningen av hälso- och sjukvård och medicintekniska produkter för också med sig en enorm avfallsström, vilket skapar kostsamma hanteringsutmaningar för tillverkare, leverantörer av hälsovårdstjänster och konsumenter. Många av dessa enheter drivs och innehåller värdefulla komponenter som kan återvinnas och återanvändas, såsom batterier, specialiserade och logiska kretsar, ädelmetaller och plast. Tyvärr återvinns, återanvänds eller återvinns väldigt lite av denna utrustning idag.
Figur 1: Emersons Branson 3G lasersvetsutrustning används för närvarande som en del av en process för att "avlöda" plastsvetsar i medicinsk utrustning, vilket möjliggör återvinning och upparbetning av högvärdiga komponenter och minskar avfall från medicintekniska produkter.
Det är tydligt att varje återvinningsmetod med sluten krets som återvinner och återanvänder värdefulla komponenter och material kan generera betydande avkastning för enhetstillverkare. Som ett resultat har det funnits ett stort intresse för medicintekniska produkter designade för användning i den cirkulära ekonomin.
Typiska "smarta" medicinska apparater består av en kombination av komponenter, inklusive strömförsörjning, elektronik, bildskärmar och sensorer, förpackade i en kompakt, bärbar eller bärbar plasthölje. Exempel inkluderar armbandsur eller monitorer som bärs på handen, handhållna monitorer, sensorer på hängen, fingerclipsoximetrar eller blodtrycksmanschetter med kompakta uppblåsnings-/displayenheter. Ultraljuds- och lasersvetstekniker är viktiga för att skydda känsliga enhetskomponenter eftersom de ekonomiskt och permanent kan binda hållbar plast.
Men "permanent" svetsning kan vara ett tveeggat svärd. Om en utrustning inte klarar ett prestandatest under tillverkningen, kan den permanenta svetsen (ultraljud, laser, etc.) inte avlägsnas annat än genom destruktiv demontering. Som ett resultat är det svårt för tillverkare att analysera fel och återställa värdefulla interna komponenter för efterföljande användning. Därför, från en praktisk synvinkel, blir den felaktiga utrustningen och alla värdefulla komponenter processskrot, vilket är en förlust för tillverkaren.
Figur 2: Emerson-experter har utvecklat en mobil avlödningsarbetsplattform som använder en Branson 3G-lasersvets och STTIr-teknik för manuell eller helautomatisk drift.
För att designa medicintekniska produkter som tjänar den cirkulära ekonomin och minska avfallsströmmarna fokuserar tillverkare av produkter i allt högre grad på produktdesign och monteringstekniker som bättre stöder återvinning i slutet kretslopp. Det första och mest kritiska steget i denna process är att effektivt återanvända befintliga komponenter för att minska och eliminera avfall i tillverkningsprocessen.
Som svar på förfrågningar från enhetstillverkare har Emerson-experter utvecklat en Branson-plastsvetsprocess som på ett säkert och oförstörande sätt kan "avlöda" plast som vanligtvis används i medicinsk utrustning och bärbara produkter. Processen, som för närvarande pågår kommersiella försök, använder patenterad STTIr lasersvetsteknik utvecklad av Emerson och innehåller produktspecifika demonteringsverktyg.
Med hjälp av denna "avlödningsteknik" har enhetstillverkare framgångsrikt öppnat enhetshöljen av plast, möjliggjort oförstörande felanalys och återställt värdefulla funktionella komponenter såsom trådlösa sändare/mottagare.tryckta kretskort(PCB), elektroniska sammansättningar, displayer och batterier för användning vid montering av nya enheter. Även plast som tas bort från kasserade enheter kan användas för upparbetning eller återvinning.
Figur 3: Många av dagens wearables, inklusive värdefull medicinsk utrustning, kasseras efter användning. Bransons nya avlödningsteknik erbjuder ett sätt att återvinna och återanvända värdefulla komponenter.
Denna nya avlödningsprocess är ett väsentligt första steg för tillverkare som vill upparbeta eller återvinna medicinsk utrustning med slutna kretslopp. Det maximerar avkastningen, samt ökar utnyttjandet av användbara delar och material, minimerar avfalls- och kasseringskostnader i samband med tillverkningsprocessen och hjälper tillverkare att uppfylla UL 2799A, Environmental Claims Validation Program (ECVP) standard för noll-avfallsklassificering.
Även om de direkta produktionsfördelarna med denna avlödningsteknik kan vara betydande, kan dess större potential dyka upp inom en snar framtid i den cirkulära ekonomin. Tänk om tillverkare kunde ta isär stora mängder medicinsk utrustning för att återvinna högvärdiga komponenter och återanvända dem?
För biofarligt skrot som dialysvårdsutrustning, tänk om det fanns ett perfekt sätt att demontera, ta bort och isolera biofarliga komponenter och sedan bearbeta och återvinna de återstående komponenterna, som vanligtvis utgör 90 % eller mer av utrustningens volym?
Båda dessa scenarier visar den obegränsade potentialen i avlödningsprocessen, vilket öppnar dörren för storskalig återvinning och upparbetning av miljontals komponenter och enheter. Eftersom kostnaden för att kassera reglerat medicinskt avfall är 50-100 gånger högre än kostnaden för att kassera generiska produkter, har avlödningsprocessen stor potential att minska kostnaderna för enbart avfallshantering.
