Atmósfera estéril en el moldeo por inyección: perfil de pared especial y sistema de ventilación ingenioso permiten una altura de habitación de 6,3 m

Debido a que las instalaciones de producción en la sede principal en Bahlingen se habían quedado pequeñas, Braunform GmbH construyó en la ciudad vecina de Endingen una nueva ubicación con dos salas limpias para la producción de plásticos y farmacéuticos. (Fuente: Braunform GmbH)

En las salas limpias se utilizaron construcciones especiales para techos y paredes. Además, se diseñó un sistema de ventilación sofisticado con un flujo de aire descendente a través de unidades de filtro y ventiladores, que funciona de manera muy eficiente en términos energéticos. (Fuente: Braunform GmbH)

"Para desarrollar el concepto de ventilación óptimo, realizamos numerosas series de pruebas. Con base en estos resultados, desarrollamos posteriormente un sistema de energía eficiente", explica Jürgen Wolf, director de proyecto en bc-technology. (Fuente: bc-technology GmbH)

"bc-technology cuenta con un equipo muy competente, que también ha encontrado rápidamente soluciones ante desacuerdos con otros oficios. La empresa ha demostrado una vez más ser un socio confiable", afirma Thomas Geier, jefe de Ingeniería Industrial en Braunform GmbH. (Fuente: Braunform GmbH)

En los últimos años, Braunform GmbH con sede en Bahlingen ha crecido constantemente, por lo que los edificios de producción se quedaron pequeños con el tiempo. Por esta razón, la empresa construyó a solo unos kilómetros de la sede principal en Bahlingen, en la ciudad de Endingen, una nueva planta para la fabricación de productos plásticos y farmacéuticos mediante moldeo por inyección. Para garantizar todos los requisitos de calidad, la producción se realiza en dos salas limpias de las clases GMP C y GMP D, que fueron adaptadas específicamente: debido a las dimensiones de las máquinas de moldeo por inyección y de las grúas de carga, era necesaria una altura mínima de techo de 6,3 m. Los espacios de producción fueron planificados y construidos por bc-technology GmbH, que ofrece un sistema modular flexible para salas limpias. Se puso especial énfasis en una alta eficiencia energética, lograda mediante el uso de unidades de filtro y ventilador (FFU).

Numerosos productos médicos, como válvulas de seguridad para jeringas o cierres para bolsas de infusión, fabricados mediante moldeo por inyección de plástico, están sujetos a altas exigencias. Por ello, su producción se realiza cada vez más en condiciones controladas en salas limpias. Entre los usuarios de este proceso también se encuentra Braunform GmbH: el negocio principal de la empresa familiar es la fabricación de moldes en Bahlingen. Como complemento a su cartera de productos, desde 1997 producen en salas limpias, según GMP C y D, productos de plástico con procesos de fabricación exigentes para la industria farmacéutica. "Los pedidos en toda la empresa han sido cada vez más grandes en los últimos años, hasta el punto de que nuestros edificios de producción se quedaron sin espacio y ya no cumplían con los estándares tecnológicos", recuerda Thomas Geier, jefe de Ingeniería Industrial en Braunform GmbH. Por ello, la empresa decidió construir una nueva planta en una segunda ubicación cerca de la sede principal. La producción en sala limpia en la planta de Bahlingen se trasladaría a Endingen para dar más espacio al área de fabricación de moldes en Bahlingen. Además, en Endingen se tendría la posibilidad de implementar todo con la tecnología más moderna, teniendo en cuenta los requisitos logísticos. Esto implicaba altas exigencias para los planificadores, ya que las máquinas requerían una altura de espacio mínimo de 6,3 m.

Principio modular con alta eficiencia energética

Por ello, Braunform solicitó a varios proveedores presentar conceptos. Entre ellos también estaba bc-technology GmbH, que ya había participado en 2012 en la ampliación de las salas limpias existentes en la sede principal en Bahlingen. Debido a esta buena colaboración y al desarrollo de un concepto especialmente ahorrador de energía para la nueva planta, la empresa también recibió este encargo. En un período de construcción de solo nueve meses, se realizaron las dos salas limpias, una de las cuales cumple con la clase GMP C y la otra con la clase GMP D. Además, se incluyeron en los planes las zonas de personal y de materiales. Se tuvo en cuenta especialmente que, debido al tamaño de las salas limpias, en los cambios de turno habría mucho personal en las zonas de paso. El tamaño de las salas y el control de las zonas debían optimizarse para que los tiempos de espera fueran lo más cortos posible.

La altura inusual del techo representó también un desafío especial para bc-technology: requería, por un lado, un sistema de ventilación elaborado y, por otro, que las paredes cumplieran con los altos requisitos estructurales, por ejemplo, en cuanto a la resistencia. "Normalmente, las salas limpias tienen una altura promedio de unos 3 a 3,5 m", explica Jürgen Wolf, jefe de proyectos en bc-technology. "Dado que en este caso particular tuvimos que alojar las máquinas de moldeo por inyección y tres grúas de carga, fue necesario casi duplicar la altura del espacio."

Solución óptima mediante amplios ensayos

Como las máquinas de moldeo por inyección emiten una alta carga térmica de 8 kW, debían integrarse en el concepto de energía y ventilación. bc-technology propuso un flujo de aire descendente mediante unidades de filtro y ventilador (FFU) con salidas de vórtice y enfriadores de retorno. En comparación con otros sistemas, estos tienen la ventaja de reutilizar gran parte del aire existente, requiriendo menos aire fresco; por lo tanto, poseen una eficiencia energética muy alta. Además, pueden combinarse con los componentes del sistema CleanoFlex, desarrollado por bc-technology. Este sistema flexible y modular para salas limpias permite realizar ampliaciones y modificaciones en cualquier momento y es adecuado para soluciones personalizadas. También se pueden realizar salas de clases de limpieza superiores sin gran esfuerzo.

La empresa no dejó nada al azar en las planificaciones: para probar la eficiencia del flujo de aire descendente, se encargaron ensayos en un laboratorio de pruebas. "Como no disponíamos de una máquina de moldeo por inyección para las pruebas, simulamos la carga térmica con un calentador de radiación. Este emite la misma carga térmica que las máquinas en la sala limpia. Además, los ensayos se realizaron en un entorno de trabajo de altura comparable", explica Wolf sobre las detalladas preparaciones previas. "Luego, mediante simulaciones ópticas de flujo, se documentaron los movimientos del aire, lo que nos permitió desarrollar una solución muy eficiente en energía para Braunform", continúa Wolf.

Bajo consumo energético mediante recuperación de calor

El concepto de ventilación también está bien pensado: por un lado, las nuevas salas limpias cuentan con un sistema de ventilación descentralizado con FFU y filtros H14, que garantiza una circulación turbulenta en los hangares. Esto también es un factor importante para alcanzar la clase de limpieza necesaria. Por otro lado, las salas son ventiladas por un sistema central con aire fresco. Para evitar que las máquinas emitan partículas a la sala, se instaló una extracción local de partículas en las unidades de inyección de las máquinas de moldeo. Este aire se reemplaza con aire exterior proveniente del sistema central. Aquí se emplea el método comprobado de recuperación de calor mediante un intercambiador rotatorio, lo que permite reducir significativamente los costos de calefacción y climatización. Además, el sistema de ventilación central humidifica y deshumidifica el aire según las condiciones requeridas en la sala limpia. Se utilizó un sistema inteligente y autoadaptable que funciona según el principio en cascada: mientras las unidades FFU operan en modo continuo y regulan la temperatura de la sala, la unidad principal de ventilación solo activa el modo de enfriamiento o calefacción cuando los sensores detectan que se ha superado o bajado la temperatura establecida. La temperatura se mantiene constante en 22±3 °C con una humedad relativa del 50±10 por ciento.

Perfil especial para paredes y techos debido a la altura superior a la media

Además, la altura excepcional fue un factor importante en la construcción de las paredes y del techo. Aquí también se priorizó la alta flexibilidad para facilitar cambios posteriores. El sistema de techo está compuesto por varios módulos intercambiables y es soportado por perfiles de aluminio. La altura es ajustable de forma flexible mediante varillas roscadas. El techo puede soportar una carga adicional de hasta 110 kg/m².

bc-technology también desarrolló paneles de pared especiales, que tienen una estructura flexible y son autoportantes; así, se evita la transferencia de carga al techo. Los paneles tienen 60 mm de grosor y superficies visibles recubiertas de plástico. También en este caso, las paredes están reforzadas con una estructura adicional de perfiles de aluminio. "En los elementos de pared, también es importante que los espacios intermedios sean herméticos. Por eso, están rellenos con mantas de fibra de piedra unidas con resina sintética y que no se deforman", explica Wolf. El material no es inflamable según DIN 4102/A1. Destacan especialmente sus excelentes valores de aislamiento térmico y acústico, que refuerzan aún más el concepto energético bien pensado.

Finalización puntual a pesar de un calendario ajustado

A pesar de la alta complejidad del encargo, bc-technology pudo planificar y realizar las salas limpias en plazo. "Al comenzar la construcción, aún no estaban terminados todos los detalles del plan. Además, el proyecto requirió numerosas coordinaciones regulares con otros oficios y planificadores externos en climatización y control. También fue necesario verificar constantemente el cumplimiento de las normativas para salas limpias según GMP e ISO 14644", explica Wolf sobre los desafíos. Gracias a que bc-technology también se encargó de la calificación de las salas limpias, sin necesidad de contratar a una empresa externa, Braunform quedó muy satisfecha con la colaboración. "bc-technology cuenta con un equipo muy competente, que también en situaciones de desacuerdo con otros oficios encontró rápidamente soluciones. La empresa ha demostrado ser un socio confiable una vez más", afirma Geier. Por ello, el jefe de Ingeniería Industrial ve buenas perspectivas para futuros proyectos conjuntos.