Fabricación de moldes para envases farmacéuticos

Kansas City Design (Lambertville, NJ) no es un taller de moldes típico:es un estudio de ingeniería único en su tipo que se especializa en creación de prototipos y herramientas de producción. El propietario William Arnold comenzó su carrera haciendo trabajo conceptual en envases farmacéuticos y aprovechó esta experiencia para iniciar su propia empresa en 1997, especializándose en el diseño, desarrollo, ingeniería y creación de envases y muestras de envases para la industria farmacéutica. Los servicios adicionales incluyen moldes mecanizados por CNC, herramientas utilizadas en equipos de envasado de productos farmacéuticos y termoformado, representaciones artísticas y por computadora, documentación de ingeniería en 2D y 3D, gráficos, ingeniería y creación de prototipos de envases, herramientas y muestras de formado en frío, envases a prueba de niños y muestras de prueba de estabilidad. para todo tipo de embalaje.

Cuando llegó el momento de que Arnold eligiera el centro de mecanizado más adecuado para la amplia gama de productos y servicios que ofrece Kansas City Design, en particular para empaques farmacéuticos, prototipos y herramientas de termoformado de producción, así como herramientas de conformado en frío, se decidió por el DATRON de alto rendimiento. centro de mecanizado de alta velocidad de DATRON Dynamics (Milford, NH). Según Arnold, se ajustaba mejor a las necesidades de la empresa de una máquina con un tamaño reducido que pudiera dejar sus moldes con un acabado de alta calidad que no requiriera trabajo manual.

“Creamos calidad de producción, primeros prototipos de moldes y selladores, que producen muestras de calidad de producción para todo tipo de pruebas,” Arnold elabora. “Entonces también crearemos las herramientas de producción si el cliente lo requiere. ” Los ejemplos incluyen a prueba de niños, personas mayores, mercado, grupos focales, ensayos clínicos y pruebas de edad aceleradas.

“Solíamos subcontratar el trabajo de nuestras máquinas y solo nos concentrábamos en el diseño y la fabricación de muestras, pero gastábamos demasiado dinero y tardaba demasiado en recuperar los moldes”, él continúa. “Empecé a buscar máquinas CNC, pero el software que las acompañaba era demasiado caro. Uno costaba $ 14,000 cuando comencé a registrarlo. También quería un área de trabajo grande en la que cupieran espacios en blanco de hasta 20" x 20" y que ofreciera repetibilidad y precisión, con un husillo de alta frecuencia que me permitiera usar herramientas diminutas de hasta 0,001 de diámetro".

BENEFICIOS PARA PACKAGING FARMACÉUTICO

La investigación de Arnold lo llevó a DATRON. “Busqué en la web cada vez que tenía tiempo libre durante muchas semanas para ver qué había realmente. Realmente no encontré muchos que no fueran dinero loco”, dice Arnold. Fue fantástico trabajar con DATRON:gente amable de ventas y servicio y fácil acceso a financiación o arrendamiento. Parecía el más adecuado para nuestra aplicación porque puede mecanizar cualquier cosa, desde un molde grande (de hasta 20” x 20”) hasta casi microscópico. También puede perforar los orificios de ventilación que se requieren para las herramientas de termoformado. Todos nuestros moldes de muestra se cortan de Ren 5169, un material de tipo plástico con surcos rojos que se usa para termoformar tapones, que en realidad proporciona una mayor claridad que un molde de aluminio cuando se forman plásticos transparentes en ellos. Nuestros moldes de producción son de aluminio, y esta máquina sobresale con aluminio. El plástico, cuando se enfría con alcohol mientras se corta, sale aún más pulido que el aluminio. Además, la superficie es más resbaladiza, lo que permite que el material fluya más suavemente cuando se aspira hasta el molde”.

El DATRON también deja un acabado superficial superior, señala Arnold. "Con la increíble precisión que proporciona DATRON, elimina las marcas de herramientas típicas de los moldes 3D que se cortan con un paso".

Además, la velocidad tanto en husillo como en tasas de desplazamiento de hasta 16 m/min. y la precisión de .0005” permite que el mecanizado de aluminio sea increíblemente rápido y preciso. “El husillo de alta frecuencia puede manejar fácilmente cortadores de hasta 0,001 de diámetro, lo que en realidad le permitiría perforar la punta de un cabello humano si fuera necesario”, enfatiza. “Nos da la capacidad de perforar pequeños orificios de ventilación. Por lo general, perforamos entre 0,013 y 0,025, que se requiere para todos los empaques termoformados mientras aún están en la máquina, ya que los orificios en el molde permiten que el vacío extraiga el aire del molde. Otros talleres hacen esto a mano porque sus CNC no pueden manejar una broca pequeña como las que se usan para ventilar los moldes, por lo que tienen que usar una herramienta estilo Dremel para perforar los agujeros”.

El tamaño reducido de la máquina de 51” x 51” x 77” también es una gran ventaja. “Con las fresadoras convencionales, la mesa se mueve y eso es un trozo gigante de acero”, dice Arnold. “Es muy lento y propenso a desgastarse. Con esta máquina, la cabeza se mueve completamente sobre husillos de bolas de precisión, por lo que no hay problemas como este. También tiene una base sólida de granito de cuatro pulgadas, que es la sustancia más estable que puede obtener que no se ve afectada por la temperatura o el estrés. Además, es un material muy fuerte que se puede hacer increíblemente plano. Debido a su peso, no es propenso a los movimientos causados ​​por la máquina”.

CABE EN UN LABORATORIO DE EMBALAJE FARMACÉUTICO

Un beneficio inesperado es la capacidad de la máquina para usarse en un entorno de laboratorio, estudio o sala limpia. "Aunque estaba buscando máquinas que tuvieran esta capacidad, no tenía idea de que el etanol podría usarse como refrigerante, lo que le permitiría estar en la sala limpia", él nota. “Los refrigerantes convencionales no están permitidos en la sala limpia. Con enfriamiento por alcohol, la máquina rocía una neblina de alcohol sobre el cortador y el material, y las piezas salen limpias y estériles, sin residuos de líquidos. La pieza se puede limpiar simplemente con un paño. No está tratando de eliminar el aceite y otros contaminantes que todavía están en los orificios de ventilación, los orificios de los grifos, etc. A los farmacéuticos les encanta ver eso. Agrego la información sobre la máquina en mi cotización a un cliente, "Corte de molde de muestra mecanizado CNC de precisión en la máquina enfriada con alcohol DATRON". Es una excelente herramienta de ventas para nosotros y realmente nos ha conseguido trabajo".

Robert Murphy, vicepresidente de desarrollo comercial de DATRON, señala que la combinación de un husillo de precisión de alta velocidad (60 000 RPM) alimentado por un generador de alta frecuencia produce un acabado superficial de alta calidad. Y hay muy poco mantenimiento que debe realizarse en las máquinas, si corresponde. “Debido a que nuestros sistemas están diseñados para usar componentes de bajo consumo de energía, esto tiene un efecto positivo en la confiabilidad del equipo y reduce el potencial de causar daños graves durante la operación”, dice Murphy. “Con una multitud de dispositivos de seguridad y sensores en toda la máquina, puede generar una alarma o detener una operación antes de que se produzca algún daño. Debido al diseño modular de nuestra máquina, hemos descubierto que el 90 por ciento de los problemas se pueden resolver directamente por teléfono. Cuando una pieza necesita reemplazo, se puede enviar al día siguiente y el cliente puede instalarla, lo que ahorra tiempo de inactividad y los gastos de una llamada de servicio en el lugar”.

Otra ventaja clave es el ahorro de tiempo que ha logrado Kansas City Design. Lo que solía llevar a los otros talleres que Kansas City Design subcontrataba su trabajo a 18 horas para mecanizar ahora toma una hora o dos para la empresa. “DATRON corta aluminio a altas velocidades en comparación con las máquinas convencionales”, concluye Arnold. “¡Donde otros se atreven a caminar, DATRON vuela!”

BLISTER PARA ENVASES FARMACEUTICOS

Según el propietario de Kansas City Design, William Arnold, los productos farmacéuticos de venta libre se distribuyen casi exclusivamente en envases tipo blíster, lo que brinda la protección de barrera adecuada y resistencia a los niños, además de ser apto para personas de la tercera edad. “Estos blisters se producen en máquinas de envasado de alta velocidad, que utilizan moldes de aluminio para formar los blisters,” Arnold explica. “Los materiales y las herramientas que entran en contacto con superficies que podrían tocar el producto farmacéutico siempre son una gran preocupación, ya que pueden crear impurezas en el producto farmacéutico. Por lo tanto, cada paso y función debe ser considerado cuidadosamente. Estar en este negocio me ha dado respeto por lo que la mayoría diría que es el alto costo de los productos farmacéuticos. La cantidad de pruebas e investigaciones es asombrosa, y la mayoría de las personas no se dan cuenta de esto. Al final del día, estoy agradecido de estar en este negocio y siento que marqué la diferencia y salvé vidas”.