Presses pour salles blanches de Wickert : technologie clé pour la transformation des élastomères

Voici à quoi ressemblent typiquement les composants fabriqués sur les presses en salle blanche Wickert. Les secteurs concernés sont l'industrie pharmaceutique, la technologie médicale, la biotechnologie, etc. Wickert constate également une demande croissante pour ces produits – et donc aussi pour ses presses. (Image : Wickert)

Les presses en salle blanche de Wickert Maschinenbau de Landau sont également entièrement encapsulées. L'espace dit « espace gris » ne peut pas contaminer la salle blanche. Ce ne sont là que quelques caractéristiques permettant aux machines de traiter des élastomères dans des environnements sensibles. (Photo : Wickert)

Voici un exemple de presse hydraulique adaptée aux salles blanches de Wickert Maschinenbau. Afin d'éviter tout problème dans ces zones sensibles, le boîtier est en acier inoxydable. Ses contours sont également conçus pour faciliter le nettoyage. Mais ce n'est pas tout… (Image : Wickert)

Wickert Maschinenbau enregistre une demande nettement en hausse pour des presses hydrauliques spécialisées dans le traitement des élastomères en salle blanche. Les installations sont principalement utilisées pour la fabrication de systèmes de fermeture pour emballages pharmaceutiques, dans la production de plaques bipolaires pour piles à combustible ou encore dans les éléments d'étanchéité et de machines pour la production dans l'industrie des semi-conducteurs.

Ce phénomène s'explique par l'intérêt croissant pour des composants d'emballage de haute qualité destinés à des substances médicamenteuses coûteuses et sensibles. De plus, davantage de salles blanches sont nécessaires pour répondre à la demande croissante de médecine personnalisée, comme les seringues pré-remplies à usage unique pour l'automédication. La pandémie de COVID-19 a déjà mis en évidence l'importance de cette technologie, notamment avec les presses à compression sous vide pour la fabrication de ces produits.

Les presses hydrauliques en salle blanche sont notamment utilisées pour la fabrication de systèmes de fermeture pharmaceutiques en caoutchouc butyle (IIR) et bromobutyle (BIIR). De plus, elles servent à la production de films d'étanchéité pour plaques bipolaires en élastomères ainsi que de membranes de valves en polytétrafluoroéthylène (PTFE) pour des applications dans l'industrie chimique et médicale. Des raccords en caoutchouc-métal pour la fabrication de semi-conducteurs sont également produits sur ces installations.

Solutions sur mesure

Les presses hydrauliques du leader mondial des presses en salle blanche sont principalement utilisées dans le traitement des élastomères lorsque des normes de qualité particulièrement strictes s'appliquent. Elles répondent aux exigences les plus élevées en termes de précision, d'homogénéité thermique et de sécurité du processus dans des applications sensibles. De plus, elles sont conçues pour permettre un traitement précis des élastomères en salles blanches jusqu'à la classe de pureté d'air ISO 14644-1 6.

Wickert conçoit et fabrique ces installations principalement sous forme de machines spéciales ou en très petites séries selon les exigences du client. Étant modulaires, elles peuvent être configurées de diverses manières.

Ces presses atteignent des températures de traitement jusqu'à 500 °C, des forces de presse jusqu'à 100 000 kN et des planéités de 0,025 mm/m. Pour le vulcanisage de composés sensibles, des chambres à vide pouvant atteindre -990 mbar sont utilisées. Cela empêche l'incorporation d'air, même dans des formes complexes, et optimise également l'utilisation des matériaux coûteux.

Un critère central est la gestion homogène de la température dans l'outil. Des régulations multi-zones modernes et des contrôles en boucle fermée garantissent d'éviter des écarts de température de plus de ± 1 K. En effet, à des températures de traitement allant jusqu'à 230°C, un dépassement des tolérances strictes peut nuire à la vulcanisation et entraîner des rebuts. Un contrôle absolu de ces indicateurs clés de performance (KPI) est donc garant d'une qualité constante et sûre du processus.

Installations encapsulées

Les presses entièrement encapsulées s'intègrent parfaitement dans les concepts de salles blanches grâce à leur revêtement en acier inoxydable. L'utilisation de matériaux auxiliaires et de lubrifiants est minimisée. Lorsqu'ils sont indispensables, seuls des matériaux non toxiques et sans danger pour la physiologie sont utilisés. Les pièces mobiles des machines sont conçues pour empêcher la sortie de lubrifiants ou de matériaux auxiliaires, notamment grâce à des systèmes d'étanchéité et de brossage de haute qualité.

La zone de maintenance, appelée zone grise, et la zone de production en salle blanche sont strictement séparées afin de prévenir toute contamination. Les pompes hydrauliques, armoires de commande et systèmes de contrôle sont situés à l'arrière de la presse, tandis que la salle blanche où sont traités les composés est exclusivement réservée à la fabrication. La conception de l'intérieur de la presse répond à toutes les exigences pour un nettoyage facile : elle évite les angles morts et les recoins où des contaminants potentiels pourraient s'accumuler.

Automatisation réduit la charge particulaire

Environ la moitié de toutes les nouvelles installations livrées par Wickert sont partiellement ou entièrement automatisées. Les plaques à fixation magnétique permettent un changement rapide des outils ferromagnétiques en quelques minutes. Des systèmes d'application automatisée de agents de séparation garantissent des processus reproductibles et constants. Ce processus se déroule dans un champ de levage fermé, une aspiration d'aérosols intégrée empêchant de manière fiable la contamination du local de production par des brouillards de pulvérisation.

Des interfaces homme-machine (IHM) miroir, situées côté zone grise et salle blanche, réduisent encore davantage l'introduction de particules. Le personnel de montage peut ainsi effectuer toutes les opérations nécessaires lors du changement de moule depuis la zone grise.

Surveillance selon les normes GMP

Les installations modernes utilisent des KPI et des seuils de qualité pour détecter précocement les paramètres de processus défectueux. Toutes les données pertinentes sont documentées de manière inviolable conformément aux bonnes pratiques de fabrication (GMP). Une matrice de niveaux d'accès garantit que seul le personnel autorisé peut modifier les données des machines ou des recettes. La fonction « Audit-Trail » permet également de surveiller et d'enregistrer les actions des opérateurs.

Presses à plusieurs niveaux dans un espace réduit

Les raccordements fixes remplacent les connexions par tuyaux classiques, éliminant ainsi leur remplacement tous les six ans. Cela réduit les coûts d'exploitation et augmente la disponibilité des machines. Étant donné que l'espace dans la salle blanche est limité, les presses à double niveau optimisées en surface offrent également une possibilité de doubler la capacité de production sur une même surface.

Plus d'automatisation à l'avenir

Wickert prévoit de grands progrès dans la surveillance des processus assistée par l'IA et dans l'efficacité énergétique dans les années à venir. L'entreprise s'attend également à ce que la pénurie de main-d'œuvre qualifiée et la diversification croissante des pièces contribuent à stimuler la demande d'automatisation. Grâce à des concepts de préparation intelligents, cette dernière devient également plus rentable pour de petites séries.

Grâce à des développements continus et à diverses options de retrofit pour les installations existantes, Wickert prévoit que les presses hydrauliques dans le traitement des élastomères en conditions de salle blanche continueront à jouer un rôle clé à l'avenir.