Una cuestión sencilla: la integración de máquinas de moldeo por inyección en la pared de la sala limpia reduce los costos de energía y evita la entrada de partículas

Die Pajunk GmbH desarrolla y fabrica diversos productos de tecnología médica. En la sede principal en Geisingen, Baden-Württemberg, se ha construido un nuevo centro de producción y logística con una sala limpia de clase GMP D, que abarca una superficie de 1.015 m2. (Fuente: bc-technology GmbH)

En la nueva sala limpia se llevan a cabo diferentes pasos de trabajo: Esto incluye, entre otros, la fabricación de productos para biopsias y anestesia, así como procesos de prueba y embalaje. (Fuente: bc-technology GmbH)

En la nueva sala limpia se llevan a cabo diferentes pasos de trabajo: entre ellos, la fabricación de productos para biopsias y anestesia, así como procesos de prueba y embalaje. (Fuente: bc-technology GmbH)

Algunos componentes se fabrican mediante el proceso de moldeo por inyección de plástico. Sin embargo, la producción en la sala limpia tiene la desventaja de que las máquinas generan mucho calor, lo que conlleva un alto consumo de energía debido a los sistemas de climatización instalados. Por ello, bc-technology desarrolló junto con el fabricante de máquinas de inyección un concepto que permite integrar las máquinas en la pared de la sala limpia, sin que puedan desarrollarse partículas no deseadas. (Fuente: bc-technology GmbH)

Algunos componentes se fabrican mediante el proceso de moldeo por inyección de plástico. Sin embargo, la producción en la sala limpia tiene la desventaja de que las máquinas generan mucho calor, lo que conlleva un alto consumo de energía por parte de los sistemas de climatización instalados. Por ello, bc-technology desarrolló junto con el fabricante de máquinas de inyección un concepto que permite integrar las máquinas en la pared de la sala limpia, sin que puedan desarrollarse partículas no deseadas. (Fuente: bc-technology GmbH)

Algunos componentes se fabrican mediante el proceso de moldeo por inyección de plástico. Sin embargo, la producción en la sala limpia tiene la desventaja de que las máquinas generan mucho calor, lo que conlleva un alto consumo de energía debido a los sistemas de climatización instalados. Por ello, bc-technology desarrolló junto con el fabricante de máquinas de inyección un concepto que permite integrar las máquinas en la pared de la sala limpia, sin que puedan desarrollarse partículas no deseadas. (Fuente: bc-technology GmbH)

La máquina de moldeo por inyección se encuentra en la zona negra del nuevo centro de producción y logística. Sin embargo, puede ser cargada y descargada desde la sala limpia. Para la zona de moldeo, se ha instalado una unidad de filtro-ventilador de flujo horizontal (FFU) en la carcasa de la máquina de moldeo por inyección como zona de protección, para que las piezas siempre estén en condiciones de sala limpia. (Fuente: bc-technology GmbH)

La máquina de moldeo por inyección se encuentra en la zona negra del nuevo centro de producción y logística. Sin embargo, se puede cargar y descargar desde la sala limpia. Para la zona de moldeo, se ha instalado una unidad de filtro-ventilador de flujo horizontal (FFU) en la carcasa de la máquina de moldeo por inyección como zona de protección, para que las piezas siempre estén en condiciones de sala limpia. (Fuente: bc-technology GmbH)

En la planificación de la sala limpia, bc-technology tuvo que tener en cuenta el requisito de Pajunk de que también se puedan conectar máquinas posteriormente, que se pongan en marcha en diferentes momentos y de manera independiente entre sí. (Fuente: bc-technology GmbH)

En el pasillo de visitantes, la sala limpia cuenta con una pared de vidrio de altura completa y superficie grande. (Fuente: bc-technology GmbH)

Desde la década de 1960, Pajunk GmbH desarrolla y produce diversos productos para la tecnología médica. Para evitar la contaminación por gérmenes y partículas, la fabricación debe realizarse en salas limpias que cumplan con los altos requisitos del manual EG-GMP. Sin embargo, la producción de componentes para biopsias y anestesia mediante moldeo por inyección en salas limpias conlleva altos costos energéticos. Por ello, la empresa buscaba una solución energéticamente eficiente para el nuevo centro logístico y de producción en Geisingen, Baden-Württemberg. Para la realización, Pajunk encargó a bc-technology GmbH: Los expertos en salas limpias planearon y entregaron, en estrecha colaboración con el fabricante de máquinas de moldeo por inyección involucrado, una sala limpia según GMP clase D con un tamaño de 1.015 m2, en la cual las máquinas de moldeo por inyección están integradas directamente en la pared de la sala limpia. Los espacios se construyeron de manera que en el futuro puedan conectarse más máquinas.

Hasta hace poco, Pajunk GmbH fabricaba varias piezas de moldeo por inyección, que se utilizan en la vida cotidiana médica, entre otras, en biopsias y anestesia, en un proceso externalizado. El nuevo centro logístico y de producción, con un tamaño total de 4.550 m2, ahora ofrece la posibilidad de realizar la fabricación de los componentes en sus propias instalaciones. Esto permite, por un lado, un mejor control de la producción y, por otro, agilizar toda la cadena de procesos desde el desarrollo hasta la entrega. Además, en la sala limpia se realizarán diversos procedimientos de prueba y procesos de embalaje en sistemas de barrera estériles. Otro requisito para la nueva sala limpia era que la alimentación de material desde el almacén automático de piezas pequeñas (AKL) se realizara de forma autónoma a través de la esclusa de material, para optimizar los procesos logísticos internos.

Las máquinas de moldeo por inyección aumentan el consumo de energía en la sala limpia

Durante la planificación concreta, sin embargo, el especialista en tecnología médica enfrentó algunos desafíos. "Tenemos estándares muy altos en higiene y calidad de nuestros productos", explica Armin Pfeifer, jefe de gestión de calidad en Pajunk GmbH. "Al mismo tiempo, queríamos simplificar los procesos de fabricación tanto como fuera posible para poder prescindir de procesos de limpieza posteriores a la producción." Una solución común es trasladar completamente el proceso de producción de productos de tecnología médica a la sala limpia. El problema: al instalar máquinas de moldeo por inyección en la sala limpia, el consumo de energía aumenta significativamente. Esto se debe al fuerte desarrollo de calor que resulta del proceso de moldeo: al moldeo por inyección de termoplásticos, la masa plástica alcanza temperaturas de hasta 300 °C, lo que eleva la temperatura ambiente. La producción en condiciones de sala limpia requiere, entre otras cosas, condiciones de temperatura constantes, lo que a su vez exige un mayor esfuerzo a los sistemas de climatización instalados y resulta en un mayor consumo de energía.

Por ello, Pajunk buscaba una forma de fabricar productos de moldeo por inyección de plástico en condiciones puras, y al mismo tiempo mantener bajos los costos energéticos. Tras investigaciones y el intercambio de experiencias con fabricantes regionales del sector, la empresa se fijó en bc-technology GmbH. Gracias a un plan de diseño convincente para la sala limpia y sus instalaciones auxiliares y tecnología de medición y control (MSR), los especialistas en salas limpias de Dettingen recibieron el encargo de Pajunk.

Condiciones de fabricación limpias mediante la conexión de las máquinas de moldeo por inyección a la sala limpia

"Para cumplir con estos requisitos, colaboramos estrechamente con el fabricante de máquinas involucrado en el proyecto", relata Jürgen Wolf, gerente de proyecto en bc-technology GmbH. "La máquina de moldeo por inyección con el cambiador de piezas correspondiente se encuentra en el exterior, en la pared de la sala limpia, en la zona negra del centro de producción. Sin embargo, fue instalada de manera que puede ser cargada desde la sala limpia y descargada después del proceso de moldeo." Para ello, se colocan las piezas en el molde. Luego, la mesa giratoria se gira 180° hacia la máquina. Durante el proceso de moldeo, en la sala limpia se pueden retirar simultáneamente las piezas inyectadas en el ciclo anterior.

Para que las piezas se inyecten en condiciones de sala limpia, se instaló en la zona de moldeo una unidad de filtro-ventilador (FFU) de flujo horizontal como zona de protección en la carcasa de la máquina de moldeo por inyección. "El concepto de la turbulenta circulación de aire generada por las FFU y la implementación práctica nos convencieron. Además, pudimos comprender bien las ventajas que esto conlleva", explica Armin Pfeifer, jefe de gestión de calidad. La calidad del aire de la FFU cumple con la clase 5 según DIN EN ISO 14644 y está calificada según la clase de pureza A, de acuerdo con el manual EG-GMP, Anexo 1. La instalación de las máquinas de moldeo en la zona negra genera, por un lado, una carga térmica muy baja en la sala limpia, lo que implica menores costos energéticos. Por otro lado, el personal responsable puede mantener las máquinas en la zona negra, simplificando en general los procesos de fabricación internos. Además, las condiciones de la sala limpia no se ven afectadas innecesariamente por la generación de partículas.

Concepto ampliable posteriormente para una alta flexibilidad

"Otra consideración clave en la planificación fue que Pajunk deseaba un concepto ampliable posteriormente", explica Wolf. "Es decir, que incluso después de la finalización y puesta en marcha inicial de la sala limpia, fuera posible integrar y poner en funcionamiento máquinas de moldeo por inyección y otras tecnologías, como soldadura láser, graduación láser y procesos de fabricación robotizados, de forma independiente y en diferentes momentos." El proyecto, con una superficie de 1.015 m², se realizó en solo 9 meses, incluyendo las esclusas de 122 m2. Además, la sala limpia en el área del pasillo de visitantes cuenta con una pared de vidrio de altura completa y gran superficie. Ya se conectaron dos máquinas de moldeo por inyección a la sala limpia; a finales de 2018, se agregó una tercera. Para poder realizar estas ampliaciones posteriores, la sala limpia está separada en su interior mediante una pared móvil. De esta forma, se puede recortar la apertura necesaria para una nueva máquina sin contaminar la sala limpia con partículas no deseadas.

En 2019, están previstas más máquinas de moldeo por inyección. Dado que el concepto de conexión ha demostrado ser efectivo, también se mantendrá para la integración de nuevas máquinas en el futuro. Los directores generales, la Sra. Pajunk-Schelling y el Sr. Hauger, también valoran positivamente el proyecto: "La colaboración fue sencilla y constructiva. En el futuro, también podemos imaginar colaborar con bc-technology".