Matrijzenbouw voor farmaceutische verpakkingen

Kansas City Design (Lambertville, NJ) is geen typische matrijzenmakerij:het is een unieke technische studio die gespecialiseerd is in prototyping en productietooling. Eigenaar William Arnold begon zijn carrière met conceptueel werk in farmaceutische verpakkingen en gebruikte deze expertise om in 1997 zijn eigen bedrijf te starten - gespecialiseerd in het ontwerp, de ontwikkeling, de engineering en het maken van verpakkingen en verpakkingsmonsters voor de farmaceutische industrie. Aanvullende diensten zijn onder meer CNC-gefreesde matrijzen, gereedschappen die worden gebruikt in thermovormen en farmaceutische verpakkingsapparatuur, artistieke en computerweergaven, 2D- en 3D-technische documentatie, grafische afbeeldingen, verpakkingsengineering en prototyping, koude vormgereedschappen en monsters, kindveilige verpakkingen en stabiliteitstestmonsters voor alle soorten verpakkingen.

Toen de tijd kwam voor Arnold om een ​​bewerkingscentrum te kiezen dat het best geschikt is voor het brede scala aan producten en diensten die Kansas City Design biedt, met name voor farmaceutische verpakkingen, prototypen en productie-thermovormgereedschappen, evenals koudgevormde gereedschappen, koos hij voor de DATRON high- snelheidsbewerkingscentrum van DATRON Dynamics (Milford, NH). Volgens Arnold paste het het beste bij de behoeften van het bedrijf aan een machine met een kleine footprint die de mallen een hoogwaardige afwerking zou kunnen geven zonder handwerk.

"We creëren productiekwaliteit, eerste prototypevormen en sealers, die monsters van productiekwaliteit opleveren voor alle soorten testen," Arnold legt uit. "We zullen dan ook de productietooling maken als de klant dit nodig heeft. ” Voorbeelden zijn onder meer kindveilige, senioren-, markt-, focusgroepen, klinische onderzoeken en versnelde leeftijdstesten.

"Vroeger besteedden we ons machinewerk uit en concentreerden we ons alleen op het ontwerpen en maken van monsters, maar we gaven te veel geld uit en het duurde te lang om de mallen terug te krijgen," hij gaat door. “Ik ben me gaan verdiepen in CNC-machines, maar de bijbehorende software was te duur. Een daarvan was $ 14.000 toen ik er voor het eerst mee begon. Ik wilde ook een groot werkgebied dat plaats bood aan blanco's van maximaal 20" x 20" en een die herhaalbaarheid en nauwkeurigheid bood, met een hoogfrequente spindel waarmee ik kleine gereedschappen tot een diameter van 0,001 zou kunnen gebruiken."

VOORDELEN VOOR FARMACEUTISCHE VERPAKKING

Arnolds onderzoek leidde hem naar de DATRON. "Ik zocht het internet af wanneer ik wekenlang vrije tijd had om te zien wat er echt was. Ik heb er niet echt veel gevonden die niet gek geld waren, "zegt Arnold. DATRON was geweldig om mee samen te werken:vriendelijke verkoop- en servicemensen en gemakkelijke toegang tot financiering of leasing. Het leek het meest geschikt voor onze toepassing omdat het alles kan bewerken, van een grote mal (tot 20 "x 20") tot bijna microscopisch klein. Het kan ook de ventilatiegaten boren die nodig zijn voor thermovormgereedschap. Al onze monstermallen zijn gesneden uit Ren 5169, een rood geribbeld, plasticachtig materiaal dat wordt gebruikt voor het thermovormen van pluggen, dat eigenlijk een betere helderheid biedt dan een aluminium mal wanneer er doorzichtige kunststoffen op worden gevormd. Onze productiematrijzen zijn van aluminium en deze machine blinkt uit met aluminium. Het plastic - wanneer het tijdens het snijden met alcohol wordt gekoeld - komt er nog gepolijster uit dan aluminium. Bovendien is het oppervlak gladder, waardoor het materiaal soepeler kan vloeien wanneer het naar de mal wordt gestofzuigd.”

De DATRON laat ook een superieure oppervlakteafwerking achter, merkt Arnold op. "Met de ongelooflijke nauwkeurigheid die de DATRON biedt, elimineert het gereedschapssporen die typisch zijn voor 3D-mallen die worden gesneden met een overstap."

Bovendien is de snelheid in zowel spindel als verplaatsingssnelheden tot 16 m/min. en .0005 "nauwkeurigheid maakt het bewerken van aluminium ongelooflijk snel en nauwkeurig. "De hoogfrequente spindel kan gemakkelijk frezen met een diameter tot .001 aan, waardoor je indien nodig zelfs in het uiteinde van een mensenhaar zou kunnen boren", benadrukt hij. “Het geeft ons de mogelijkheid om kleine ventilatiegaatjes te boren. We boren meestal overal van 0,013 tot 0,025, wat vereist is voor alle thermogevormde verpakkingen terwijl ze zich nog in de machine bevinden, omdat de gaten in de mal een vacuüm toelaten om de lucht uit de mal te trekken. Andere winkels doen dit met de hand, omdat hun CNC's geen kleine boor aankunnen zoals die voor het ontluchten van mallen, dus moeten ze een Dremel-achtig gereedschap gebruiken om de gaten te boren."

De kleine voetafdruk van de machine van 51 "x 51" x 77" is ook een grote troef. "Bij conventionele freesmachines beweegt de tafel rond en dat is een gigantisch stuk staal", zegt Arnold. “Het is erg traag en onderhevig aan slijtage. Bij deze machine beweegt de kop volledig op precisiekogelschroeven, dus dit soort problemen zijn er niet. Het heeft ook een solide granieten basis van 10 cm, de meest stabiele substantie die je kunt krijgen en die niet wordt beïnvloed door temperatuur of stress. Bovendien is het een zeer sterk materiaal dat ongelooflijk plat kan worden gemaakt. Door zijn gewicht is hij niet gevoelig voor beweging veroorzaakt door de machine.”

PAST IN EEN FARMACEUTISCHE VERPAKKINGSLAB

Een onverwacht voordeel is het vermogen van de machine om te worden gebruikt in een laboratorium, studio of cleanroomomgeving. "Hoewel ik op zoek was naar machines die dit vermogen hadden, had ik geen idee dat ethanol als koelmiddel kon worden gebruikt, waardoor het in de cleanroom zou kunnen staan", merkt hij op. “Conventionele koelmiddelen zijn niet toegestaan ​​in de cleanroom. Met alcoholkoeling spuit de machine een nevel van alcohol op de snijder en het materiaal, en de onderdelen komen er schoon en steriel uit, zonder afvalvloeistof. Het onderdeel kan dan eenvoudig met een doek worden afgeveegd. Je probeert geen olie en andere verontreinigingen te verwijderen die nog in de ontluchtingsgaten, kraangaten, etc. zitten. Dat zien de farmaceuten graag. Ik voeg de informatie over de machine toe aan mijn offerte aan een klant, 'Precisie CNC-gefreesde monstervorm gesneden op de DATRON alcoholgekoelde machine.' Het is een geweldig verkoopinstrument voor ons en heeft ons echt werk opgeleverd."

Robert Murphy, VP Business Development bij DATRON, wijst erop dat de combinatie van een nauwkeurige hogesnelheidsspil (60.000 tpm) aangedreven door een hoogfrequente generator een hoogwaardige oppervlakteafwerking oplevert. En er is zeer weinig onderhoud dat eventueel aan de machines moet worden uitgevoerd. "Omdat onze systemen zijn ontworpen om componenten met een lager energieverbruik te gebruiken, heeft dit een positief effect op de betrouwbaarheid van de apparatuur en vermindert het de kans op ernstige schade tijdens het gebruik," zegt Murphy. “Met een groot aantal fail-safes en sensoren door de hele machine kan het een operatie alarmeren of stoppen voordat er schade wordt aangericht. Dankzij ons modulaire machineontwerp hebben we geconstateerd dat 90 procent van de problemen direct via de telefoon kan worden opgelost. Als een onderdeel toch moet worden vervangen, kan het 's nachts worden verzonden en door de klant worden geïnstalleerd, wat uitvaltijd en de kosten van een servicebezoek op locatie bespaart."

Een ander belangrijk voordeel is de tijdwinst die Kansas City Design heeft gerealiseerd. Wat vroeger de andere winkels kostte, besteedde Kansas City Design zijn werk uit aan 18 uur om te bewerken, nu duurt het een uur of twee voor het bedrijf. “DATRON snijdt aluminium met hoge snelheden in vergelijking met conventionele machines”, besluit Arnold. “Waar anderen durven te lopen, vliegt de DATRON!”

BLISTERVERPAKKINGEN VOOR FARMACEUTISCHE VERPAKKING

Volgens de eigenaar van Kansas City Design, William Arnold, worden vrij verkrijgbare geneesmiddelen bijna uitsluitend gedistribueerd in blisterverpakkingen, die niet alleen de juiste barrièrebescherming en kinderweerstand bieden, maar ook seniorvriendelijk zijn. "Deze blisters worden geproduceerd op hogesnelheidsverpakkingsmachines, die aluminium mallen gebruiken om de blisters te vormen," Arnold legt uit. “Materialen en gereedschappen die in contact komen met oppervlakken die het medicijn kunnen raken, zijn altijd een grote zorg, omdat het onzuiverheden in het medicijn kan veroorzaken. Daarom moet elke stap en functie zorgvuldig worden overwogen. Omdat dit een zaak is, heb ik respect gekregen voor wat de meesten zouden zeggen als de hoge kosten van geneesmiddelen. De hoeveelheid testen en onderzoek is enorm - en de meeste mensen realiseren zich dit niet. Aan het eind van de dag ben ik dankbaar dat ik in deze business zit en heb ik het gevoel dat ik een verschil heb gemaakt en levens heb gered.”