Veel van de hedendaagse draagbare apparaten, waaronder waardevolle medische apparaten, worden na gebruik weggegooidBranson's nieuwe desoldeertechnologiebiedt een manier om waardevolle componenten te recyclen en opnieuw te gebruiken.
Naarmate de wereldbevolking groeit en vergrijst, neemt ook de vraag naar een breed scala aan medische apparaten toe, van draagbare fitness- en gezondheidsmonitors tot lichtgewicht, gebruiksvriendelijke apparaten voor behandeling en medicijnafgifte. Draagbare apparaten zijn onder meer smartwatches en fitnesstrackers, draagbare bloeddrukmeters, pulsoximeters en het toenemende gebruik van biologische en virale detectiesensoren. Er zijn ook test- en behandelingsproducten, waaronder bloedglucosetestapparatuur en draagbare continue glucosemonitors, epinefrine- en insulinepennen en implanteerbare insuline-infuusapparaten.
Het enorme gebruik van gezondheidszorg- en medische apparatuur brengt ook een enorme afvalstroom met zich mee, waardoor dure verwijderingsproblemen ontstaan voor fabrikanten, dienstverleners in de gezondheidszorg en consumenten. Veel van deze apparaten worden aangedreven en bevatten waardevolle componenten die kunnen worden gerecycled en hergebruikt, zoals batterijen, gespecialiseerde en logische circuits, edele metalen en kunststoffen. Helaas wordt tegenwoordig maar heel weinig van deze apparatuur teruggewonnen, hergebruikt of gerecycled.
Figuur 1: De Branson 3G-laserlasapparatuur van Emerson wordt momenteel gebruikt als onderdeel van een proces om plastic lasnaden in medische apparaten te "desolderen", waardoor recycling en herverwerking van hoogwaardige componenten mogelijk wordt en de verspilling van medische apparaten wordt verminderd.
Het is duidelijk dat elke recyclingmethode met een gesloten kringloop, waarbij waardevolle componenten en materialen worden gerecycled en hergebruikt, aanzienlijke rendementen voor apparaatfabrikanten kan opleveren. Als gevolg hiervan is er veel belangstelling voor medische hulpmiddelen die zijn ontworpen voor gebruik in de circulaire economie.
Typische ‘slimme’ medische apparaten bestaan uit een combinatie van componenten, waaronder voedingen, elektronica, beeldschermen en sensoren, verpakt in een compacte, draagbare of draagbare plastic behuizing. Voorbeelden hiervan zijn polshorloges of monitoren die aan de hand worden gedragen, draagbare monitoren, sensoren aan hangers, vingerclipoximeters of bloeddrukmanchetten met compacte opblaas-/display-eenheden. Ultrasone en laserlastechnieken zijn essentieel voor de bescherming van gevoelige apparaatonderdelen, omdat ze duurzame kunststoffen economisch en permanent kunnen verbinden.
"Permanent" lassen kan echter een tweesnijdend zwaard zijn. Als een apparaat tijdens de productie een prestatietest niet doorstaat, kan de permanente las (ultrasoon, laser, enz.) niet worden verwijderd, behalve door destructieve demontage. Als gevolg hiervan is het voor fabrikanten moeilijk om storingen te analyseren en waardevolle interne componenten terug te halen voor later gebruik. Vanuit praktisch oogpunt worden de defecte apparatuur en alle waardevolle componenten daarom processchroot, wat een verlies is voor de fabrikant.
Figuur 2: Emerson-experts hebben een mobiel desoldeerwerkplatform ontwikkeld dat gebruik maakt van een Branson 3G-laserlasapparaat en STTIr-technologie voor handmatige of volledig geautomatiseerde bediening.
Om medische apparaten te ontwerpen die de circulaire economie dienen en de afvalstromen te verminderen, richten fabrikanten van apparaten zich steeds meer op productontwerp en assemblagetechnieken die gesloten kringlooprecycling beter ondersteunen. De eerste en meest kritische stap in dit proces is het effectief hergebruiken van bestaande componenten om verspilling tijdens het productieproces te verminderen en te elimineren.
In antwoord op vragen van apparaatfabrikanten hebben experts van Emerson een Branson-kunststoflasproces ontwikkeld waarmee kunststoffen die vaak worden gebruikt in medische apparaten en wearables veilig en niet-destructief kunnen worden "desolderen". Het proces, dat momenteel in commerciële tests wordt uitgevoerd, maakt gebruik van de gepatenteerde STTIr-laserlastechnologie ontwikkeld door Emerson en bevat productspecifieke demontagegereedschappen.
Met behulp van deze "desoldeer"-techniek hebben fabrikanten van apparaten met succes plastic behuizingen geopend, niet-destructieve foutanalyses mogelijk gemaakt en waardevolle functionele componenten teruggevonden, zoals draadloze zender/ontvanger-assemblages,printplaten(PCB's), elektronische assemblages, displays en batterijen voor gebruik bij de assemblage van nieuwe apparaten. Zelfs plastic dat uit afgedankte apparaten wordt verwijderd, kan worden gebruikt voor herverwerking of recycling.
Figuur 3: Veel van de hedendaagse wearables, inclusief waardevolle medische apparaten, worden na gebruik weggegooid. De nieuwe desoldeertechnologie van Branson biedt een manier om waardevolle componenten te recyclen en opnieuw te gebruiken.
Dit nieuwe desoldeerproces is een substantiële eerste stap voor fabrikanten die medische apparaten met een gesloten lus willen herverwerken of recyclen. Het maximaliseert de opbrengst en verhoogt het gebruik van bruikbare onderdelen en materialen, minimaliseert de afval- en verwijderingskosten die gepaard gaan met het productieproces, en helpt fabrikanten te voldoen aan UL 2799A, de Environmental Claims Validation Program (ECVP)-norm voor zero-waste-classificatie.
Hoewel de directe productievoordelen van deze desoldeertechnologie aanzienlijk kunnen zijn, kan het grotere potentieel ervan in de nabije toekomst in de circulaire economie ontstaan. Wat als fabrikanten grote hoeveelheden medische apparatuur na consumptie zouden kunnen demonteren om hoogwaardige componenten terug te winnen en deze opnieuw te gebruiken?
Wat als er voor biologisch gevaarlijk schroot, zoals apparatuur voor dialysezorg, een perfecte manier bestond om biologisch gevaarlijke componenten te demonteren, te verwijderen en te isoleren, en vervolgens de resterende componenten, die doorgaans 90% of meer van het volume van de apparatuur uitmaken, opnieuw te verwerken en te recyclen?
Beide scenario's demonstreren het onbeperkte potentieel van het desoldeerproces, waardoor de deur wordt geopend voor grootschalige recycling en herverwerking van miljoenen componenten en apparaten. Omdat de kosten voor het afvoeren van gereguleerd medisch afval 50-100 keer hoger zijn dan de kosten voor het afvoeren van generieke producten, heeft het desoldeerproces een groot potentieel om de kosten van afvalverwerking alleen te verlagen.
