Stampi in camera bianca di Wickert: tecnologia chiave per la lavorazione degli elastomeri

Ecco come appaiono i componenti tipici che possono essere realizzati con le presse in ambiente sterile Wickert. I settori si chiamano industria farmaceutica, tecnologia medica, biotecnologia, eccetera. Wickert registra inoltre una crescente domanda di tali prodotti – e quindi anche delle sue presse. (Immagine: Wickert)

Le presse per camere bianche di Wickert Maschinenbau di Landau sono inoltre completamente sigillate. Il cosiddetto spazio grigio non può contaminare la camera bianca. Questi sono solo alcune caratteristiche che consentono alle macchine di lavorare elastomeri in ambienti sensibili. (Immagine: Wickert)

Ecco come appare una pressa idraulica adatta per ambienti sterili di Wickert Maschinenbau, ad esempio. Per evitare problemi in questi settori sensibili, la custodia è realizzata in acciaio inossidabile. Le sue linee sono inoltre progettate per facilitare la pulizia. Ma non è tutto ... (Immagine: Wickert)

Wickert Maschinenbau registra una domanda nettamente in aumento di presse idrauliche specializzate per la lavorazione degli elastomeri in ambienti di sala bianca. Gli impianti sono utilizzati principalmente per la produzione di sistemi di chiusura per imballaggi farmaceutici, nella produzione di piastre bipolari per celle a combustibile o anche in guarnizioni e elementi meccanici per la produzione nell'industria dei semiconduttori.

Il motivo di ciò è l'interesse crescente per componenti di imballaggio di alta qualità per sostanze mediche costose e sensibili. Sono inoltre richieste più sale bianche per soddisfare la crescente domanda di medicina personalizzata, come siringhe monouso pre-riempite per l'automedicazione. Già la pandemia di COVID-19 ha evidenziato l'importanza di questa tecnologia nella produzione di prodotti tramite presse a vuoto e compressione.

Le presse idrauliche per sale bianche vengono utilizzate tra l'altro per la produzione di sistemi di chiusura farmaceutici in caucciù butilico (IIR) e bromobutilico (BIIR). Inoltre, sono impiegate nella produzione di film sigillanti per piastre bipolari in elastomeri e di membrane di valvole in politetrafluoroetilene (PTFE) per applicazioni nell'industria chimica e medica. Vengono anche prodotte su queste impianti connessioni gomma-metallo per la produzione di semiconduttori.

Soluzioni su misura

Le presse idrauliche del leader mondiale nel settore delle presse per sale bianche vengono impiegate nella lavorazione degli elastomeri soprattutto quando sono richiesti standard di qualità particolarmente elevati. Rispondono ai più alti requisiti di precisione, omogeneità di temperatura e sicurezza del processo in applicazioni sensibili. Sono inoltre progettate per consentire la lavorazione precisa degli elastomeri in ambienti di sala bianca fino alla classe di purezza dell'aria 6 secondo ISO 14644-1.

Wickert progetta e produce gli impianti principalmente come macchine speciali o in quantità molto ridotte secondo le specifiche del cliente. Poiché sono modulari, possono essere configurati in vari modi.

Raggiungono temperature di lavorazione fino a 500 °C, forze di pressatura fino a 100.000 kN e planaritè di 0,025 mm/m. Per il vulcanizzamento di composti sensibili vengono utilizzate camere a vuoto con depressione fino a 990 mbar. Ciò previene l'inclusione di aria anche in forme complesse e ottimizza l'utilizzo di materiali costosi.

Un criterio centrale è il mantenimento uniforme della temperatura nello stampo. Regolazioni multi-zone moderne e controlli a ciclo chiuso assicurano che le deviazioni di temperatura superiori a ± 1 K siano evitate. Infatti, a temperature di lavorazione tipiche fino a 230°C, il superamento di tolleranze strette può influenzare negativamente la vulcanizzazione e portare a scarti. Un controllo assoluto di questi indicatori chiave di prestazione (KPI) garantisce quindi una qualità costante e sicura del processo.

Impianti sigillati

Le presse completamente sigillate si integrano senza soluzione di continuità nei concetti di sala bianca grazie alla loro copertura in acciaio inossidabile. Si evita l'uso di lubrificanti e materiali ausiliari, oppure si utilizzano solo materiali non tossici e fisiologicamente innocui. Le parti mobili delle macchine sono progettate in modo che l'uscita di lubrificanti o materiali ausiliari sia impedita. Ciò si ottiene con sistemi di tenuta e di spazzolatura di alta qualità.

Lo spazio di manutenzione, chiamato anche spazio grigio, e l'area di produzione all'interno della sala bianca sono rigorosamente separati per prevenire contaminazioni. Le pompe idrauliche, gli armadi di controllo e i sistemi di regolazione si trovano sul retro della pressa, mentre la sala bianca, in cui vengono lavorati i composti, è riservata esclusivamente alla produzione. La struttura dell'interno della pressa soddisfa tutti i requisiti per una facile pulizia: evita incavi e angoli morti dove potrebbero accumularsi contaminanti.

Automazione riduce le particelle

Circa la metà di tutte le nuove unità consegnate da Wickert sono parzialmente o completamente automatizzate. Le piastre di bloccaggio magnetiche consentono di cambiare rapidamente utensili ferromagnetici in pochi minuti. Sistemi per l'applicazione automatica di agenti distaccanti garantiscono processi riproducibili e costanti. Questo processo avviene con il campo di spinta chiuso, mentre un sistema di aspirazione di aerosol integrato impedisce affidabilmente che il nebulizzatore contamini l'ambiente di produzione.

Interfacce uomo-macchina (HMI) speculari sul lato spazio grigio e sulla sala bianca riducono ulteriormente l'ingresso di particelle. In questo modo, il personale di preparazione può eseguire tutte le operazioni di cambio stampo dal spazio grigio.

Monitoraggio secondo gli standard GMP

Le unità moderne utilizzano KPI e valvole di qualità per rilevare precocemente parametri di processo errati. Tutti i dati rilevanti sono documentati in modo manipolabile e conforme alle Buone Pratiche di Produzione (GMP). Una matrice di livelli di accesso garantisce che solo il personale autorizzato possa apportare modifiche ai dati delle macchine o delle ricette. Con la funzione "Audit-Trail", le azioni degli operatori possono essere inoltre monitorate e registrate.

Presse multi-piano in spazi ristretti

Le tubazioni fisse sostituiscono i collegamenti tradizionali con tubi flessibili e eliminano la necessità di sostituzioni ogni sei anni. Ciò riduce i costi operativi e aumenta la disponibilità delle macchine. Poiché lo spazio nel sala bianca è limitato, le presse doppie ottimizzate in superficie offrono anche la possibilità di raddoppiare la capacità produttiva sulla stessa superficie.

In futuro più automazione

Wickert prevede grandi progressi nei prossimi anni nella sorveglianza dei processi basata su intelligenza artificiale e nell'efficienza energetica. L'azienda si aspetta inoltre che la carenza di personale qualificato e l'aumento della varietà di componenti stimoleranno la domanda di automazione. Grazie a concetti di setup intelligenti, questa diventerà sempre più conveniente anche per piccoli lotti.

Grazie a continui sviluppi e a molteplici possibilità di retrofit per impianti esistenti, Wickert prevede che le presse idrauliche per la lavorazione degli elastomeri in ambienti di sala bianca continueranno a svolgere un ruolo chiave in futuro.