Wickert tisztatörőgépek: kulcsfontosságú technológia a rugalmas anyagok feldolgozásában

Így néznek ki a tipikus alkatrészek, amelyeket a Wickert tisztatéri présgépein lehet gyártani. Az iparágak nevei: gyógyszeripar, orvostechnika, biotechnológia stb. A Wickert emellett egy növekvő keresletet regisztrál ezekre a termékekre – és így a présgépeire is. (Kép: Wickert)

A Wickert Maschinenbau tisztasági szerszámgépei Landauból teljesen zárt rendszerben működnek. Az úgynevezett szürke zóna nem szennyezi a tisztatérbe kerülő anyagot. Ezek azonban csak néhány jellemző, amelyek lehetővé teszik, hogy a gépek érzékeny környezetben is feldolgozzák az elasztomereket. (Kép: Wickert)

Így néz ki például egy tisztatéri alkalmazásra alkalmas hidraulikus prés a Wickert Maschinenbau-tól. Annak érdekében, hogy ezekben az érzékeny területeken ne történjen hiba, a ház rozsdamentes acélból készült. Kontúrjai emellett könnyen tisztíthatók. De ez még nem minden … (Kép: Wickert)

A Wickert Maschinenbau jelentősen növekvő keresletet tapasztal a speciális hidraulikus prések iránt az elasztomerfeldolgozásban tisztatérben. Az üzemeket elsősorban gyógyszeres csomagolások lezárórendszereinek gyártására, üzemanyagcellák bipolar lapjainak előállítására, vagy tömítés- és gépelemek gyártására használják a félvezetőiparban.

Háttérben a növekvő érdeklődés áll a magas minőségű csomagolási alkatrészek iránt drága és érzékeny orvosi hatóanyagokhoz. Továbbá több tisztatérre van szükség a személyre szabott orvoslás iránti növekvő igények kielégítésére, például előre töltött egyszer használatos injekciókhoz az önkezeléshez. Már a COVID-19 járvány is rámutatott arra, milyen fontos a technológia a vákuumos kompressziós prések gyártásában ezekhez a termékekhez.

A tisztatér-hidraulikus prések többek között gyógyszeripari lezárórendszerek gyártására szolgálnak butilkaucsukból (IIR) és brombutilkaucsukból (BIIR). Emellett a elasztomerekből készült bipolar lapok tömítőfóliáinak, valamint a vegyi és orvosi iparban alkalmazott poli-tetrafluoretilén (PTFE) szelep membránok gyártására is használják ezeket. Gumi-fém kötéseket is készítenek ezen az üzemeken a félvezetőgyártás számára.

Személyre szabott megoldások

A világvezető tisztatéri présgyártó vállalat hidraulikus prései különösen akkor kerülnek alkalmazásra az elasztomerfeldolgozásban, amikor különösen magas minőségi követelmények érvényesülnek. Ezek megfelelnek a legmagasabb pontossági, hőmérsékleti homogenitási és folyamatbiztonsági elvárásoknak érzékeny alkalmazásokban. Emellett úgy vannak kialakítva, hogy lehetővé tegyék az elasztomerek precíz feldolgozását tisztaterekben, az ISO 14644-1 szerint a levegőtisztasági osztály 6-ig.

A Wickert elsősorban egyedi gépekként vagy nagyon kis példányszámban, ügyfélspecifikus igények szerint tervezi és gyártja ezeket az üzemeket. Mivel moduláris felépítésűek, sokféleképpen konfigurálhatók.

Elérik a 500 °C-ig terjedő feldolgozási hőmérsékleteket, a préserősség akár 100 000 kN, és a síkosság 0,025 mm/m. A érzékeny keverékek vulkanizálási folyamatához vákuumkamrákat alkalmaznak akár 990 mbar alatti vákuummal. Ez megakadályozza a levegőzárványok beépülését még összetett formák esetén is, és optimalizálja a drága keverékek anyagkihasználását.

Az egyik központi kritérium a szerszám egyenletes hőmérséklet-vezetése. A modern többzónás szabályozások és zárt hurkú irányítás biztosítják, hogy a hőmérsékleteltérések meghaladják az ± 1 K-t. Mivel a tipikus feldolgozási hőmérsékletek akár 230°C-ig terjednek, a szoros toleranciák túllépése negatívan befolyásolhatja a vulkanizálást, és selejtet eredményezhet. Ezért az ilyen kulcsfontosságú teljesítménymutatók (KPI-k) abszolút kontrollja garantálja az állandó, folyamatbiztos minőséget.

Zárt üzemek

A teljesen zárt prések rozsdamentes acél burkolatukkal zökkenőmentesen illeszkednek a tisztatéri koncepciókhoz. A segéd- és kenőanyagok alkalmazását lehetőség szerint minimalizálják. Amennyiben elkerülhetetlen, csak nem toxikus és fiziológiailag biztonságos anyagokat használnak. A gépek mozgó részei úgy vannak kialakítva, hogy megakadályozzák a kenő- vagy segédanyagok kijutását. Ezt kiváló minőségű tömítő- és tisztító rendszerek biztosítják.

A karbantartási tér, az ún. szürke tér, és a gyártási terület a tisztatérben szigorúan elkülönülnek, így megelőzve a szennyeződést. A hidraulikus szivattyúk, kapcsolószekrények és vezérlőrendszerek a prések hátsó részén helyezkednek el, míg a gyártási terület, ahol a keverékeket feldolgozzák, kizárólag a gyártás céljait szolgálja. A prés belső kialakítása megfelel minden könnyű tisztíthatósági követelménynek: elkerüli a visszahajló részeket és holt zugokat, ahol potenciális szennyeződések halmozódhatnak fel.

Automatizálás csökkenti a részecskeszámot

Körülbelül az összes, a Wickert által szállított új berendezés felében vagy részben automatizált folyamatokat alkalmaz. A mágneses szorítók lehetővé teszik a ferromágneses szerszámok gyors cseréjét néhány perc alatt. Az automatikus szétválasztó rendszerek biztosítják a reprodukálható és állandó folyamatokat. Ez a folyamat zárt emelőszerkezetben zajlik, az integrált aeroszolelszívás megbízhatóan megakadályozza, hogy a permetfelhő szennyezze a gyártási területet.

A tükörképes ember-gép interfészek (HMI) a szürke tér és a tisztatér oldalán tovább csökkentik a részecskék bejutását. Így a formaváltás során a beállító személyzet minden szükséges tevékenységet a szürke térből végezhet el.

GMP-irányelvek szerinti felügyelet

A modern berendezések KPI-ket és minőség-átjárókat alkalmaznak a hibás folyamatparaméterek korai felismerése érdekében. Minden releváns adat manipulációmentesen kerül dokumentálásra a jó gyártási gyakorlat (GMP) szerint. Egy hozzáférési szint mátrix biztosítja, hogy csak jogosult személyzet végezhet módosításokat a gép- vagy receptúraadatokon. Az „Audit-Trail” funkció lehetővé teszi a kezelői tevékenységek felügyeletét és naplózását.

Többsoros préselés szűk helyen

A merev csővezetékek helyettesítik a hagyományos tömlőcsatlakozásokat, és kiküszöbölik a hatévente szükséges cserét. Ez csökkenti a működési költségeket és növeli a gépek rendelkezésre állását. Mivel a hely a tisztatérben szűkös erőforrás, a térhatékony kétemeletes présgépek lehetőséget adnak a gyártási kapacitás megduplázására ugyanazon a területen.

Jövőben egyre több automatizálás várható

A Wickert a következő években nagy lépéseket vár az AI-alapú folyamatfelügyelet és az energiahatékonyság terén. A vállalat számít arra is, hogy a szakemberhiány és a különböző alkatrészek növekvő változatossága növeli az automatizálás iránti keresletet. Az okos beállítási koncepcióknak köszönhetően az automatizálás még kisebb sorozatok esetén is gazdaságosabb lesz.

A folyamatos fejlesztéseknek és a meglévő berendezésekhez kínált sokféle retrofitting lehetőségnek köszönhetően a Wickert arra számít, hogy a hidraulikus prések az elasztomerfeldolgozásban továbbra is kulcsfontosságú szerepet fognak játszani a tisztatéri körülmények között.