Aunando su experiencia en ingeniería y sus recursos tecnológicos, Schöttli, en colaboración con Sumitomo (SHI) Demag y HEKUMA, se embarcó en este proyecto de colaboración centrado en la velocidad y, por lo tanto, en la capacidad de aumentar la producción anual de puntas. «Se requiere una tecnología de canal caliente superior, el mejor sistema de ventilación de su clase, capacidades de alineación de la refrigeración, así como la máxima fiabilidad», afirma Benjamin Beverborg, director de cuentas estratégicas de Schöttli. Al trabajar juntas, las tres empresas han aunado la mejor tecnología para generar más valor en su conjunto.
«Aunque no existe exclusividad, como empresas tecnológicas con una visión común, estábamos deseosos de demostrar el valor añadido que se puede lograr cuando colaboramos y ampliamos los límites de la innovación para resolver un reto específico en la producción de puntas», comenta Anatol Sattel, director de desarrollo empresarial del sector Medicál de Sumitomo (SHI) Demag.
Aprovechando sus fortalezas complementarias, esta excepcional célula de producción de puntas de pipeta en sala limpia cuenta con un molde de 32 cavidades de Schöttli que utiliza una tecnología patentada de clúster de 8 cavidades. El diseño en clúster reduce el tiempo de inactividad al permitir el acceso a todas las piezas moldeadas desde la línea de separación principal. La boquilla de canal caliente «8 Star» asociada logra un equilibrio perfecto y arranques sin goteo con tiempos de ciclo excepcionales. El molde incluye una configuración optimizada de refrigeración y ventilación para garantizar la precisión dimensional, así como el exclusivo sistema de ajuste de núcleos de Schöttli. Este sistema de ajuste inteligente y sencillo permite obtener la mejor concentricidad y homogeneidad del espesor de pared de su clase, alcanzando tiempos de ciclo de 4,9 segundos. Además, el sistema de extracción lineal permite reducir aún más el tiempo de ciclo a menos de 4,5 segundos, de modo que la célula completa de producción de puntas de pipeta a alta velocidad queda despejada más rápido de lo que lo estaría con puntas de pipeta de caída libre.
Armonioso y homogéneo
En respuesta a uno de los mayores retos a los que se enfrentan los fabricantes de puntas —un alto rendimiento repetible, requisitos técnicos rigurosos y un bajo porcentaje de desechos—, Schöttli ha diseñado un innovador concepto de molde de alto rendimiento que incorpora una evolución de su exclusivo sistema de canal caliente Schöttli Side-Gate, de probada eficacia desde hace mucho tiempo.
Cada grupo cuenta con 8 cavidades de fácil acceso y sustituibles individualmente. Con el dispositivo de desmontaje específico, el grupo del lado frío puede retirarse y manipularse de forma segura en la prensa para acceder a los núcleos ajustables individualmente. Aunque el desplazamiento del núcleo durante la inyección es fundamental para garantizar los requisitos de concentricidad de las puntas, el núcleo y el casquillo quedan alineados al 100 % al cerrar el molde para evitar el desgaste.
Las entradas laterales abiertas han sido uno de los principales puntos fuertes de Schöttli durante décadas. El comportamiento de arranque «Plug and Play» (sin goteo) ha sido destacado por nuestros clientes como una gran ventaja en materia de seguridad.
Dado que la boquilla 8 Star se diseña y fabrica en el Centro de Excelencia Medicál suizo, cada molde cuenta con un diseño y una geometría de boquilla individuales para garantizar un equilibrio perfecto en todas las piezas, así como un desprendimiento ideal desde el punto de inyección.
Por último, la clave de su alto rendimiento es el concepto optimizado de refrigeración y ventilación. Para mantener un flujo de agua homogéneo en todo el molde, siendo la refrigeración del núcleo el cuello de botella, cada núcleo, con su tubo de refrigeración premontado, se somete a pruebas individuales antes de su entrega. Dado que las condiciones de ventilación influyen significativamente en la situación térmica durante la inyección, se ha realizado un gran esfuerzo para diseñar un sistema de ventilación de fácil mantenimiento que mantenga el tiempo de actividad y la calidad al más alto nivel.
El principio fundamental de la tecnología de puntas de pipeta de Schöttli, tal y como lo resume Beverborg, gira en torno a ofrecer una facilidad de uso general gracias a un diseño de molde sencillo y fiable, al tiempo que se mantiene una calidad y un rendimiento sin concesiones.
La velocidad no significa nada sin control
A la hora de analizar los criterios de rendimiento de la máquina, la IntElect S 100 de Sumitomo (SHI) Demag cumple con creces desde el primer momento. Ya sea por su flexibilidad para adaptarse a diversas configuraciones de utillaje y opciones de automatización, por su eficiencia energética o por sus características de diseño idóneas para salas blancas, es la elección natural para la producción de componentes medicál de gran volumen.
Anatol Sattel explica: «El rendimiento del proceso asociado a las puntas de pipeta no deja margen para el error; la IntElect S 100 de Sumitomo (SHI) Demag ofrece la repetibilidad y la precisión necesarias para aplicaciones muy exigentes. La necesidad de llenar 32 cavidades rápidamente exige altas velocidades de inyección; sin embargo, el control de la aceleración y la desaceleración de estas velocidades es el secreto oculto del éxito. La tecnología de accionamiento directo altamente dinámica del IntElect puede reaccionar más rápidamente en estas áreas clave, lo que no solo contribuye a la calidad del producto, sino que además ofrece tiempos de ciclo más rápidos y, por lo tanto, un resultado positivo en el retorno de la inversión (ROI)».
Los 0,14 segundos que se necesitan para alcanzar la velocidad máxima de inyección de la IntElect, de 350 mm/s, amplían el margen de proceso en áreas críticas, donde a veces puede suponer la diferencia entre una pieza completa o una inyección incompleta. Además, esta velocidad de llenado puede ayudar a evitar desplazamientos del núcleo. Los pasadores de núcleo largos y delgados, propios de las puntas de pipeta, son susceptibles a las fuerzas asociadas a las velocidades de inyección lentas; este efecto se ve amplificado por el estrechamiento del canal de fusión, que puede producirse debido al enfriamiento del material al entrar en la cavidad a velocidades de inyección más bajas. Además, esto permite reducir las presiones de inyección que normalmente se requieren para superar dicho estrechamiento del canal de fusión.
Anton Geissler, responsable de la automatización en la célula de puntas de pipeta, coincide: «Especialmente en la producción de piezas complejas, como las puntas de pipeta en moldes de inyección de gran número de cavidades, un tiempo de apertura del molde reducido desempeña un papel decisivo en la rentabilidad del sistema. En el caso de un molde de 32 cavidades, cada décima de segundo de reducción se traduce en hasta 4 millones de piezas más producidas al final del año».
Gracias a más de 25 años de experiencia en la automatización de puntas de pipeta y a la mejora continua de la tecnología, el eje lineal de entrada lateral de alta velocidad de HEKUMA permite la producción de puntas de pipeta en menos de 4,5 segundos, cumpliendo con los estándares de sala limpia de clase 8 de la ISO.
Opciones de automatización escalables para una mayor flexibilidad
Para aumentar aún más la versatilidad de los fabricantes de puntas de pipeta, HEKUMA ofrece un conjunto completo de opciones de procesamiento posterior escalables y modulares, que incluyen sistemas de inspección por visión, manipulación por cavidades separadas, montaje de filtros y diversas opciones de embalaje, según las necesidades y requisitos del cliente.
Benjamin Beverborg concluye: «Las leyes de la física marcan los límites definitivos del rendimiento. Al combinar experiencia, innovación y una mentalidad abierta en la colaboración entre Sumitomo (SHI) Demag, Hekuma y Schöttli, hemos logrado acercarnos a esos límites en beneficio de nuestros clientes».