Beim kaltisostatischen Pressen werden Pressstücke oder Pulver in Formen bei Umgebungstemperatur einem extremen isostatischen Druck von bis zu 600 MPa (87.022 psi) ausgesetzt. Übliche Druckmedien sind unter anderem Wasser, Emulsion oder Öl, wobei die Pressstücke in einigen Fällen verpackt sein können.
Moderne HIP-Anlagen von Quintus bieten Betriebstemperaturen von bis zu 2.000 °C (3.632 °F) und Betriebsdrücke von 200 MPa (30.000 psi). Die zu wählenden Parameter sind vom Material abhängig, wobei ein höherer Druck häufig die Nutzung niedrigerer Temperaturen ermöglicht, wodurch die gewünschte Mikrostruktur der Materialien erhalten werden kann. Natürlich darf die Arbeitstemperatur während des HIP-Zyklus nicht die Schmelztemperatur des zu behandelnden Materials überschreiten.
Die Serienmodelle unserer warmisostatischen Batteriepressen können Drücke von bis zu 600 MPa bei Temperaturen von 150 Grad Celsius liefern (mit Wasser oder Öl als Druckmedium).
Das ist von der Zellkonstruktion abhängig; im Falle eines (anodenlosen) Konzepts mit integrierter Lithium-Metall-Anode würde Quintus eine Verdichtung der vollständigen Pouch-Zelle vorschlagen. Damit würde sich das isostatische Pressen dem Stapeln und Verpacken im Beutel (Pouch) anschließen.
Pulver, das in einer Form extremem Druck ausgesetzt ist, wird zu einem Festkörper kompaktiert, der je nach Material eine Dichte von bis zu 95 % erreichen kann.
In der Luft- und Raumfahrtindustrie lassen sich mithilfe der Hochdruckbehandlung in der Regel aufwendige Nacharbeitungen per Hand und eingeschobene Wärmebehandlungen reduzieren oder sogar vollständig eliminieren. Darüber hinaus unterstützt die Hochdruck-Umformung komplexe und anspruchsvolle Formen mit einer hervorragenden Wiederholgenauigkeit und Produktqualität für jede Branche.
Die flexible Membran der Fluidzellpresse unterstützt die meisten Umformverfahren mit Block-, Mehrfach- und Expansionswerkzeugen. Flache/kleine Werkzeuge können in derselben Umformoperation mit tiefen/großen Werkzeugen kombiniert werden. Die Fluidzelltechnologie erlaubt das Unterschneiden, Ablängen und Stanzen und eignet sich für komplizierte Formen. In der Fluidzellpresse erstreckt sich der Hochdruck über die volle Werkzeugfläche anders als in Pressen mit Gummikissen, wo der Druck zum Beispiel im unteren Bereich eines Blockwerkzeugs dramatisch abfällt.
Ein Versagen der Membran führt in der Regel nur zu einem kleinen Leck und lässt sich anhand einer längeren Zyklus- und Druckaufbaudauer erkennen. Im schlimmsten Fall füllt sich die Schale bei einem großen Schaden mit Öl, was aber äußerst unwahrscheinlich ist. Daraufhin dekomprimiert die Presse automatisch und führt das Öl im System zum Behälter ab. Anschließend kann die Bedienperson ein manuelles Ventil am Hauptölbehälter schließen. Eine verschlissene Membran lässt sich gewöhnlich innerhalb von vier Stunden ersetzen, sofern alle Ersatzteile vorhanden sind.
Die Lebensdauer der Membran hängt von der Form der genutzten Werkzeuge ab, erreicht aber in der Regel eine Größenordnung von mehreren zehntausend Zyklen. Bei einigen Modellen der Quintus-Pressen kann die Membran ebenfalls repariert werden, falls sie aufgrund eines Bedienfehlers versehentlich durchstochen oder beschädigt wird. Ein Wechsel der Membran dauert nur wenige Stunden, sofern alle Ersatzteile vorhanden sind.
Quintus ist vorrangig ein Anlagenbauer, beschäftigt aber zudem ein extrem qualifiziertes Team für den Anwendungssupport, dessen Leistungsspektrum auf Anfrage ebenfalls Schulungen zum Flexform-Prozess inklusive Werkzeugdesign, Umformverfahren und Umformsimulation umfasst.
Bei der HPP erreicht der Druck Werte von bis zu 6.000 bar (87.000 psi). Unter einem solchen Druck werden Produkte um etwa 15 % ihres Ursprungsvolumens komprimiert. Das heißt, Verpackungen für die HPP müssen wasserdicht und hermetisch verschlossen sein und aus flexiblen Materialien bestehen, die einer Komprimierung um mindestens 15 % standhalten. Aus diesem Grund werden in der Regel Kunststoffmaterialien für die HPP gewählt, da diese häufig über eine ausreichende Flexibilität verfügen, um Gefäße zu erhalten, die ohne Beschädigung komprimiert werden können und nach der Behandlung wieder ihre ursprüngliche Form annehmen. Außerdem erlauben solche Verpackungen die Nutzung verschiedener nachhaltiger Alternativen für die HPP wie rPET, PP, PLA und andere biologisch abbaubare Lösungen. Zu den häufig für die HPP gewählten Verpackungen zählen unter anderem Flaschen, Becher und Schalen in Kombination mit verschiedenen Folien oder Deckeln. Die Dichtflächen von Folien müssen verhältnismäßig breit, gleichförmig und vorzugsweise flach sein. Verschweißbarkeit (Heißsiegelstärke) ist ein wichtiges Element von Verpackungen, die einer HPP unterzogen werden. Gitterartige Muster sind nicht geeignet, da sie die Diffusion von Sauerstoff in die Verpackung und so wiederum einen oxidationsbedingten Verderb der Produkte zulassen.
Definitiv. Die HPP garantiert die Lebensmittelsicherheit und verlängert die Haltbarkeit bei optimalem Zustand frischer Produkte. Außerdem wird die HPP von verschiedenen Lebensmittelsicherheitsbehörden (FDA, EFSA usw.) als äußerst sicheres Verfahren anerkannt. Die Lebensmittelsicherheit wird erreicht, indem vegetative pathogene Mikroorganismen wie Bakterien, Viren, Schimmelpilze, Hefen und Parasiten durch die Anwendung eines Drucks von 400 MPa (4.000 bar/58.000 psi) bis 600 MPa (6.000 bar/87.000 psi) über eine Dauer von wenigen Sekunden bis zu etwa 6 Minuten deaktiviert werden.
Als wissenschaftlich fundiertes Verfahren wird die Hochdruckbehandlung (High Pressure Processing, HPP) von internationalen Aufsichtsbehörden nicht nur als ein antimikrobielles Verfahren mit außerordentlicher Wirkung bei der Deaktivierung vieler schädlicher Lebensmittelkeime anerkannt, sondern auch als ein Prozess, der das Wachstum von Fäulemikroorganismen verlangsamt und im Vergleich zu unbehandelten Lebensmitteln eine Haltbarkeitsverlängerung um das 2- bis 10-fache im gekühlten Zustand bietet. Diese beiden Vorteile können allein bereits eine erhebliche Bedeutung für die globalen Herausforderungen bei Lebensmittelsicherheit und Lebensmittelverschwendung haben. Darüber hinaus bergen die meisten konventionellen Lebensmittelbehandlungsverfahren auf Basis von Wärme und/oder Chemikalien Gesundheitsrisiken in sich oder beeinträchtigen den Nährstoffgehalt. Verbraucherinnen und Verbraucher fordern eine höhere Qualität von Lebensmitteln, besonders die Erhaltung der natürlichen Nährstoffe von frischen, rohen oder nur leicht verarbeiteten Produkten. Die HPP beeinträchtigt die Nahrungsbestandteile von Lebensmitteln kaum, da sie keinerlei Auswirkungen auf kovalente Bindungen hat, wodurch HPP-Produkte ihre Vitamine und bioaktiven Inhaltsstoffe behalten. Hersteller, die die HPP nutzen, können auf chemische Konservierungsstoffe verzichten, um das Wachstum von Mikroorganismen zu kontrollieren, und müssen weniger häufig die Sicherheit ihrer Lebensmittel testen. So kommen sie einerseits den Forderungen der Kundschaft nach zusatzstofffreien Lebensmitteln nach und reduzieren anderseits ihre Betriebskosten für eine Verbesserung der Geschäftsergebnisse. Aus diesem Grund ist die HPP mittlerweile der Prozess der Wahl bei der nicht-wärmebasierten Lebensmittelverarbeitung. Die sichere Deaktivierung von Lebensmittelkeimen im verpackten Zustand bietet Lebensmittel- und Getränkeherstellern einen geschäftskritischen Vorteil bei der Lebensmittelsicherheit, der gleichzeitig die Kundschaft, den Markennamen und die Reputation eines Unternehmens schützt.
Die HPP wird kommerziell bei einer breiten Palette von Lebensmitteln und Getränken, verzehrbereiten Fleischwaren, frucht- oder milchbasierten Getränken, Babynahrung, Milchprodukten, Haustiernahrung, zubereitungsfertigen marinierten Fleischwaren und Fertiggerichten, Meeresfrüchten sowie verschiedensten pflanzenbasierten Produkten wie Guacamole, Hummus, Salsa-Soßen, verzehrbereiten Salaten, Tofu und pflanzenproteinbasierten Fleischersatzprodukten genutzt. Die meisten Lebensmittel und Getränke eignen sich für die HPP. Zur Bestimmung der Bedingungen für die HPP und Erfüllung gesetzlicher Vorschriften und Richtlinien müssen jedoch einige interne und externe Faktoren berücksichtigt werden.
Wir unterstützen unsere Kundschaft über die gesamte Entwicklung des vollständigen HPP-Prozesses angefangen von der Rezeptur über die Verpackung bis hin zu Überprüfungs- und Validierungsleistungen vor Ort. Unsere umfassende Bewertung und Unterstützung ist darauf ausgelegt, Ihr Produkt schnell auf den Markt zu bringen.
Über die Jahre haben wir unsere Kundendienstverträge mit verschiedenen Deckungsstufen entwickelt. Dementsprechend wird Quintus Care in zwei Hauptvarianten angeboten. In der Basisvariante erhalten Sie prioritären Kundendienst, technische Fernunterstützung, Anwendungssupport (in einigen Ländern nicht verfügbar), jährliche Präsenzschulungen sowie jährliche Wartungs-, Sicherheits- und Zuverlässigkeitsüberprüfungen. Quintus Care Full deckt zusätzlich zum Umfang der Basisvariante sämtliche Ersatzteile für vorbeugende Wartungsarbeiten und unvorhergesehene Zwischenfälle (mit einigen Ausnahmen) ab. Die proaktive Wartung im Rahmen eines Quintus Care-Vertrags bietet Ihnen langfristig planbare Kosten und gewährleistet die maximale Verfügbarkeit Ihres Systems.
Alle unsere Kundendienstverträge bauen auf 3 Grundprinzipien auf:
Das ist natürlich Ihre Entscheidung. Einige Kundenunternehmen besprechen den Abschluss eines Kundendienstvertrags bereits vor der Investition, weil sie der Meinung sind, eine stärkere Verhandlungsposition zu erhalten. Außerdem wird in einigen Fällen bereits während des Garantiezeitraums eine zusätzliche Verfügbarkeitszusage gewünscht. In anderen Fällen schließen Kundenunternehmen schon früh einen Kundendienstvertrag ab, um kein eigenes Ersatzteillager aufbauen zu müssen und den internen Organisationsaufwand zu begrenzen. Die Garantie gilt im Allgemeinen für während des Garantiezeitraums auftretende Probleme. Vorbeugende Wartung ist dennoch von Beginn an und auch für die Dauer des Garantiezeitraums notwendig.
Von einigen Teilen, die der Erfahrung nach häufiger benötigt werden, halten wir einen Bestand vor. Da die von uns gelieferten Anlagen jedoch häufig kundenspezifisch angepasst werden, ist das nicht für alle Teile sinnvoll. Außerdem können Teile veralten, was die Beschaffung eines Ersatzteils erschwert. Bei einer proaktiven Planung der Teile für eine vorbeugende Wartung stellen die Vorlaufzeiten im Allgemeinen weniger ein Problem dar.
Wir verfügen über zwei Kundendienstkanäle in den USA und in Europa, die abhängig von der Zeit beide genutzt werden können.
