Prensas de sala limpia de Wickert: tecnología clave para el procesamiento de elastómeros

Así se ven los componentes típicos que pueden fabricarse en prensas de sala limpia Wickert. Los sectores se llaman industria farmacéutica, tecnología médica, biotecnología, etcétera. Wickert también registra una demanda creciente de estos productos, y por lo tanto, también de sus prensas. (Imagen: Wickert)

Las prensas de sala limpia de Wickert Maschinenbau de Landau también están completamente encapsuladas. El denominado espacio gris no puede contaminar la sala limpia. Pero esas son solo algunas características que permiten a las máquinas procesar elastómeros en entornos sensibles. (Imagen: Wickert)

Así es una prensa hidráulica apta para salas limpias de Wickert Maschinenbau, por ejemplo. Para que en estas áreas sensibles no pueda fallar, la carcasa está hecha de acero inoxidable. Además, sus contornos están diseñados para facilitar la limpieza. Pero eso no es todo... (Imagen: Wickert)

Wickert Maschinenbau registra una demanda claramente en aumento de prensas hidráulicas especializadas para el procesamiento de elastómeros en salas limpias. Las instalaciones se utilizan principalmente para la fabricación de sistemas de cierre para envases farmacéuticos, en la producción de placas bipolares para pilas de combustible o también en elementos de sellado y componentes de maquinaria para la industria de semiconductores.

El motivo es el creciente interés en componentes de embalaje de alta calidad para sustancias médicas costosas y sensibles. Además, se necesitan más salas limpias para poder satisfacer la creciente demanda de medicina personalizada, como jeringas desechables prellenadas para automedicación. La pandemia de COVID-19 ya había puesto de manifiesto la importancia de la tecnología en las prensas de compresión al vacío para la fabricación de estos productos.

Las prensas hidráulicas para salas limpias se utilizan, entre otras cosas, en la fabricación de sistemas de cierre farmacéuticos de caucho butílico (IIR) y caucho bromobutílico (BIIR). Además, sirven para la producción de películas de sellado para placas bipolares de elastómeros y de membranas de válvula de politetrafluoroetileno (PTFE) para aplicaciones en la industria química y médica. También se fabrican en estas instalaciones conexiones de caucho-metal para la fabricación de semiconductores.

Soluciones a medida

Las prensas hidráulicas del líder mundial en prensas para salas limpias se utilizan en el procesamiento de elastómeros especialmente cuando se aplican estándares de calidad muy altos. Cumplen con los requisitos más estrictos en precisión, homogeneidad de temperatura y seguridad del proceso en aplicaciones sensibles. Además, están diseñadas para permitir el procesamiento preciso de elastómeros en salas limpias hasta la clase de pureza de aire 6 según ISO 14644-1.

Wickert diseña y fabrica las instalaciones principalmente como máquinas especiales o en cantidades muy pequeñas según requisitos específicos del cliente. Debido a su estructura modular, pueden configurarse de diversas maneras.

Alcanzan temperaturas de procesamiento de hasta 500 °C, fuerzas de prensado de hasta 100.000 kN y planicidades de 0,025 mm/m. Para el vulcanizado de compuestos sensibles, se utilizan cámaras de vacío con una presión negativa de hasta 990 mbar. Esto previene la inclusión de aire incluso en formas complejas y además optimiza el uso de materiales caros.

Un criterio central es la conducción uniforme de la temperatura en la herramienta. Los controles de múltiples zonas y los sistemas de control en lazo cerrado garantizan que las desviaciones de temperatura de más de ± 1 K se eviten. Porque, a temperaturas de procesamiento típicas de hasta 230 °C, superar las tolerancias estrechas puede afectar negativamente la vulcanización y generar desperdicio. Por ello, un control absoluto de estos indicadores clave de rendimiento (KPIs) es garantía de calidad constante y segura en el proceso.

Instalaciones encapsuladas

Las prensas completamente encapsuladas se integran sin problemas en los conceptos de sala limpia con su recubrimiento de acero inoxidable. Se evita en la medida de lo posible el uso de lubricantes y agentes auxiliares. Cuando son imprescindibles, solo se emplean materiales no tóxicos y fisiológicamente inofensivos. Las partes móviles de las máquinas están diseñadas para prevenir la salida de lubricantes o agentes auxiliares. Esto se logra con sistemas de sellado y de escobillas de alta calidad.

El espacio de mantenimiento, conocido como zona gris, y el área de producción en la sala limpia están estrictamente separados para evitar contaminaciones. Las bombas hidráulicas, armarios de control y sistemas de regulación se sitúan en la parte trasera de la prensa, mientras que la sala limpia, donde se procesan los compuestos, se reserva exclusivamente para la fabricación. La construcción del interior de la prensa cumple con todos los requisitos para facilitar su limpieza: evita ángulos muertos y esquinas donde puedan acumularse posibles contaminantes.

Automatización reduce la carga de partículas

En aproximadamente la mitad de todas las nuevas instalaciones entregadas por Wickert, los procesos están parcialmente o completamente automatizados. Las placas de sujeción magnéticas permiten cambiar rápidamente herramientas ferromagnéticas en pocos minutos. Los sistemas para la aplicación automatizada de agentes separadores garantizan procesos reproducibles y constantes. Este proceso se realiza con el campo de elevación cerrado, y una aspiración de aerosoles integrada previene de manera fiable que las nieblas de pulverización contaminen el espacio de producción.

Interfaces hombre-máquina (HMI) espejo en la zona gris y en la sala limpia reducen aún más la entrada de partículas. De este modo, el personal de preparación puede realizar todas las tareas necesarias para el cambio de moldes desde la zona gris.

Supervisión según estándares GMP

Las instalaciones modernas utilizan KPIs y umbrales de calidad para detectar tempranamente parámetros de proceso defectuosos. Todos los datos relevantes se documentan de forma segura contra manipulaciones, de acuerdo con las Buenas Prácticas de Fabricación (GMP). Una matriz de niveles de acceso garantiza que solo personal autorizado pueda realizar cambios en los datos de las máquinas o recetas. Con la función de "Audit-Trail", también se puede supervisar y registrar las acciones del operador.

Prensas de múltiples niveles en espacios reducidos

Las conexiones fijas reemplazan las conexiones de manguera tradicionales y eliminan la necesidad de su reemplazo cada seis años. Esto reduce los costes operativos y aumenta la disponibilidad de las máquinas. Dado que el espacio en la sala limpia es limitado, las prensas de doble nivel optimizadas en superficie ofrecen además una opción para duplicar la capacidad de producción en el mismo espacio.

En el futuro, más automatización

Wickert prevé importantes avances en los próximos años en la supervisión de procesos basada en IA y en la eficiencia energética. La empresa también espera que la escasez de mano de obra especializada y la creciente variedad de componentes impulsen la demanda de automatización. Gracias a conceptos de preparación inteligentes, esta será cada vez más rentable incluso para lotes pequeños.

Gracias a continuas mejoras y a diversas opciones de modernización para instalaciones existentes, Wickert espera que las prensas hidráulicas en el procesamiento de elastómeros en condiciones de sala limpia sigan desempeñando un papel clave en el futuro.