A un pelo

Tobias Lacroix, jefe del departamento de microinyección, está completamente satisfecho con la nueva máquina de inyección totalmente eléctrica IntElect de Sumitomo (SHI) Demag: «Se trata de una pieza extremadamente precisa para adaptarse al diseño funcional fluido de la prueba rápida. Solo una pieza de alta precisión puede garantizar un resultado 100% fiable», y esa es precisamente la calidad que nos ha proporcionado esta máquina.» (Foto: Sumitomo (SHI) Demag) / Tobias Lacroix, jefe de moldeo por inyección micro, está más que contento con su nueva máquina de inyección totalmente eléctrica IntElect de Sumitomo (SHI) Demag: «La pieza debe ser extremadamente precisa para acomodar el diseño funcional fluido de la prueba rápida. Solo una pieza altamente precisa puede garantizar un resultado 100% fiable», y esta máquina lo cumple.» (Foto de Sumitomo (SHI) Demag)

El robot de brazo articulado de seis ejes extrae los componentes de prueba terminados del molde de cuatro cavidades y luego los coloca en un pequeño portador de carga. (Foto: Sumitomo (SHI) Demag)

Si el portador de carga está completamente lleno, desaparece en la cinta transportadora en dirección a la sala de montaje. Todo el proceso está completamente cerrado; el polvo y otras contaminaciones no tienen ninguna oportunidad. (Foto: Sumitomo (SHI) Demag) / Una vez que el portador de carga está lleno, una cinta transportadora lo lleva a una sala de montaje. Todo el proceso tiene lugar en una configuración completamente cerrada: el polvo y otras contaminaciones se mantienen fuera. (Foto de Sumitomo (SHI) Demag)

Durante la producción activa, el proceso solo puede ser supervisado a través de una ventana de cristal. Bajo condiciones de sala limpia de clase 7, la máquina de moldeo por inyección, el equipo de automatización y el montaje no deben tener contacto cercano con el operador. (Foto: Sumitomo (SHI) Demag)

A intervalos regulares, el operario de la máquina extrae componentes de pruebas rápidas a través de la bandeja de control de calidad del proceso de fabricación. Los expertos del laboratorio de pruebas de la empresa los examinan minuciosamente. (Foto: Sumitomo (SHI) Demag)

Aquí rige la «obligación de enmascararse»: los empleados ensamblan y embalan bajo condiciones de sala limpia de clase 7 — no debe entrar ningún cabello ni polvo en los productos finales. (Foto: thinXXS) / En esta área, las personas están obligadas a usar mascarillas: los empleados ensamblan y embalan productos bajo condiciones de sala limpia de clase 7 — los productos deben mantenerse libres de contaminación por cabello o polvo. (Foto de thinXXS)

Lo que parece una obra del Museo de Arte Moderno en realidad muestra los delicados canales y estructuras de una prueba rápida desechable, ampliados significativamente. (Foto: thinXXS) / Esto no es una obra de arte moderno, sino una imagen ampliada de los delicados canales y estructuras de una prueba rápida desechable. (Foto de thinXXS)

Las microestructuras, que ya no se pueden resolver a simple vista, salen de la máquina de inyección con cada disparo. Cada pieza es casi un clon de su predecesora. (Foto: thinXXS) / Estas intrincadas microestructuras son tan delicadas que ya no son visibles a simple vista. La máquina de moldeo por inyección produce estas estructuras con cada disparo. Son prácticamente idénticas: cada pieza es casi un clon de la anterior. (Foto por thinXXS)

"Somos mejores cuando se trata de precisión. Mostramos a nuestros clientes el camino desde el primer concepto de fabricación hasta la producción en serie rentable de los productos", resume el director Dieter Cronauer las fortalezas de thinXXS. (Foto: thinXXS) / "Nos destacamos cuando se requiere alta precisión. Guiamos a nuestros clientes desde el concepto inicial de fabricación hasta la producción en masa rentable", resume Dieter Cronauer, miembro del consejo de administración, los puntos fuertes de thinXXS. (Foto de thinXXS)

Minúsculo, delicado, preciso – en estas categorías piensan los empleados de thinXXS Microtechnology AG en Zweibrücken. La empresa fabrica pruebas rápidas desechables, entre otras cosas, para el diagnóstico médico. Los clientes son fabricantes de productos farmacéuticos y de diagnóstico, que desarrollan, por ejemplo, métodos de detección de infecciones bacterianas o células cancerosas en la sangre. Para allanar el camino desde el laboratorio hasta los hospitales y consultorios médicos, estos métodos deben llegar al mercado en forma de pruebas rápidas fáciles de usar. Aquí llega el momento de la herrería de microtecnología cerca de la frontera francesa.

Fundada en 2001 como spin-off del departamento de moldeo por inyección del Instituto de Microtecnología de Mainz, la empresa comenzó con 13 empleados y, según el consejo de administración, se especializó de inmediato en el segmento en el que se sentía como en casa: "Desde siempre nos hemos dedicado a la microinyección y el montaje, ese es nuestro know-how. En la fabricación de herramientas y moldes tenemos una característica única. Nuestros clientes lo saben y por eso incluso empresas de California vienen a Zweibrücken a visitarnos". Actualmente, thinXXS emplea a 75 personas. La planta de moldeo por inyección, montaje, logística y embalaje cuenta con un espacio propio de 350 m², y la demanda de los palets es grande. El 90 por ciento de los clientes provienen de Europa y Norteamérica, entre ellos Daktari Diagnostics y Emerald BioSystems de EE. UU., DST Diagnostische Systeme & Technologien GmbH de Alemania y Trinean de Bélgica. "Somos excelentes cuando se trata de precisión. Mostramos a nuestros clientes el camino desde el primer concepto de fabricación hasta la producción en serie económica de los productos. Porque nuestros clientes invierten millones en el desarrollo de diagnósticos y al final del día necesitan márgenes de venta altos para que sus inversiones valgan la pena", describe Cronauer su negocio.

Indispensable: máxima precisión

El corazón de Zweibrücken es la planta de moldeo por inyección. La propia fabricación de herramientas en la casa crea moldes con canales y estructuras en el rango de micrómetros. De ellos surgen componentes macroscópicos con áreas microestructuradas, por ejemplo, en formato de una tarjeta de crédito. Las fresas de precisión ultrafina generan a partir de los diseños de los constructores las microestructuras en las herramientas. La vista desnuda ya no distingue las finas geometrías en su variedad.

En diagnóstico siempre se trata de cantidades diminutas. Una gota de sangre debe ser suficiente para determinar en minutos si el paciente está infectado y, en caso afirmativo, en qué medida. La sangre y la sustancia integrada en el almacenamiento de líquidos de la prueba rápida se mezclan y muestran rápidamente el resultado en una unidad de evaluación separada, similar a una prueba de embarazo. A través de los canales de la pieza de plástico que contiene la prueba, las cantidades definidas de líquido deben moverse a una velocidad determinada. El desafío lo explica Tobias Lacroix, jefe del departamento de microinyección: "Todo depende de la máxima precisión de la pieza para garantizar el diseño funcional fluidico de la prueba rápida y, por lo tanto, un resultado 100% seguro. Aquí se trata de dimensiones menores que el ancho de un cabello y con geometrías muy exigentes".

Es evidente que, en una pieza de alta tecnología como esta, también la máquina de moldeo por inyección debe cumplir con los requisitos de la microestructura. Cada grano de polvo en el proceso de producción sería un desastre para thinXXS. Por eso, todo el proceso se realiza en una sala limpia. La máquina de moldeo por inyección para la prueba rápida bacteriana proviene de Sumitomo (SHI) Demag Plastics Machinery GmbH en Schwaig. Está ubicada en una sala limpia de clase 8 con una carcasa adicional que incluye toda la automatización, garantizando condiciones de sala limpia de clase 7. Se trata de una máquina de moldeo por inyección totalmente eléctrica del tipo IntElect 100-180, que Sumitomo (SHI) Demag entregó como contratista general con sistema de manejo y automatización.

Tolerancia de componentes en micrómetros

Con tres herramientas de cuatro cavidades diferentes, en la máquina se producen los componentes que los empleados ensamblan para formar la prueba rápida desechable. Con un peso de disparo de aproximadamente 12 g, la máquina produce los elementos de prueba con un peso de 2,7 g en un ciclo de tres turnos. Dos de los conjuntos de componentes están hechos de PMMA de color natural, el tercero de polipropileno teñido de azul. "Lo decisivo para nosotros fue que con la máquina de moldeo por inyección podemos lograr una precisión de reproducción extremadamente alta y una tolerancia de componentes en el rango de micrómetros. Además, necesitábamos un sistema de automatización que dirija las piezas terminadas directamente al montaje, también en una sala limpia de clase 7. Decidimos por Sumitomo (SHI) Demag porque nos convenció el concepto desarrollado, la promesa de entrega en un plazo ajustado, la relación calidad-precio y nuestras experiencias positivas con otra máquina de Sumitomo (SHI) Demag. La atención técnica del servicio externo es realmente excelente", explica Lacroix.

Puertas cerradas

El gránulo seco llega a la unidad de plastificación a través del alimentador y dosificador. La herramienta del cliente se calienta con agua a unos 90 °C. La máquina está conectada a través de una interfaz CAN Bus con la máquina de moldeo por inyección. Con una relación L/D de 20 y una fuerza de cierre de 1000 kN, la IntElect produce en ciclos de 16 segundos los elementos de la prueba rápida. La protección de retroceso activa activeLock asegura que, desde el primer momento de la fase de inyección, la masa fundida no pueda volver a los canales de la espiral. Para componentes como estos, la precisión y la constancia del proceso son fundamentales para mantener las tolerancias estrictas.

Un robot articulado de seis ejes de Stäubli recoge los componentes terminados del molde y los coloca en un pequeño recipiente de recogida (KLT). Cuando el recipiente está lleno, se desplaza a la línea de transporte y llega directamente a la sala de montaje adyacente. La zona de recogida, incluida la unidad de transporte, está completamente sellada. Para la inspección de calidad periódica de los componentes médicos, el técnico de control de calidad activa un pulsador de requisitos que activa el cajón de control de calidad. El empleado inserta el cajón en la máquina, el robot coloca allí el lote a inspeccionar, de modo que el equipo de control de calidad pueda examinarlo y desecharlo si es necesario. Sensores monitorean si el cajón está en la estación de depósito en la cabina, supervisan la estación de depósito, la línea de transporte, el agarre del robot y la extracción de las piezas del molde.

Todo el proceso se realiza de forma totalmente automática tras puertas cerradas, visible solo a través del panel de vidrio de la cabina de sala limpia. La satisfacción con el proveedor Sumitomo (SHI) Demag es sincera: "Todo el sistema funciona con absoluta precisión y reproducibilidad. En la validación GMP, Sumitomo (SHI) Demag nos apoyó de manera excelente y todo salió sin problemas. Me gustó mucho que tuviéramos un contacto que se encargara de todos los aspectos técnicos y administrativos de toda la planta. ¡Estoy realmente completamente satisfecho!", concluye Lacroix.