Articolo specialistico
Come la tecnologia dei servomeccanismi supera le sfide più impegnative
Nella produzione di imballaggi primari farmaceutici e parti in plastica mediche, il rispetto di standard di pulizia rigorosamente regolamentati determina il successo di interi lotti. Una singola contaminazione può rendere inutilizzabili migliaia di pezzi. I concetti di automazione servo-elettrica riducono al minimo i rischi di contaminazione attraverso movimenti precisi traslatori e lineari. Quale tecnologia si cela dietro? I vantaggi del servo in dettaglio.
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La soluzione ottimale per le classi di pulizia più elevate.
Dove la massima pulizia è importante, non deve assolutamente essere permesso che nemmeno una goccia di olio rovini tutto il lavoro. Gli stampi e le macchine per lo stampaggio ad iniezione che utilizzano soluzioni idrauliche, tuttavia, raggiungono i loro limiti in ambienti puliti. Solo con un notevole sforzo aggiuntivo e misure estese come l'incapsulamento dei blocchi idraulici o l'uso di lubrificanti e oli idraulici speciali approvati dalla FDA o dalla NSF, i rischi di contaminazione possono essere ridotti - non potrebbe essere più semplice?
Nel settore delle macchine per stampaggio ad iniezione per applicazioni in ambienti sterili, da alcuni anni si sta chiaramente osservando una tendenza verso l'uso di macchine completamente elettriche - ma anche negli stampi per stampaggio ad iniezione, i sistemi di azionamento idraulici possono essere completamente sostituiti da soluzioni servo adatte. I servomotori funzionano come motori senza spazzole e senza ventole, completamente puliti, efficienti dal punto di vista energetico con una minima dissipazione di calore e senza emissioni di particelle. La tecnologia a basso contenuto di lubrificante è quindi ideale per ambienti sterili fino alla classe di pulizia ISO7 / GMP-C / 10.000. Senza olio, poche particelle e inoltre una costruzione che risparmia spazio.
Anche la riduzione significativa fino all'eliminazione dei lubrificanti negli stampi per stampaggio a iniezione contribuisce alla riduzione dei rischi di contaminazione - tuttavia, per fare ciò, i movimenti devono essere eseguiti con maggiore precisione e controllo - anche questo aspetto può essere facilmente realizzato con i servomotori.
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L'azienda Wild & Küpfer si affida alla produzione in sala pulita con Servomold.
Quando è richiesta alta qualità, emergono i punti di forza.
Oltre alla purezza della contaminazione, anche la precisione eccezionale e la qualità della produzione sono tra le caratteristiche principali di una produzione in sala pulita. La base per questo è costituita da sistemi che consentono di allineare e ripetere i processi di produzione e i movimenti degli strumenti con elevata precisione nei dettagli.
Un aspetto importante è ad esempio l'esigenza di assenza di sbavature per i componenti in plastica che verranno successivamente a contatto con il sangue - ad esempio, gli stampi ad iniezione per i sistemi Luer-Lock devono essere realizzati con tolleranze molto ridotte e spazi minimi. In combinazione con l'assenza di lubrificanti richiesta e i movimenti ad alta dinamicità per cicli di lavorazione brevi, si crea una situazione difficile da controllare con i sistemi idraulici a regolazione limitata.
I servomotori possono essere controllati in modo sensibile e preciso attraverso il trasduttore di posizione integrato nel servomotore, come ad esempio un resolver elettromagnetico o un sensore assoluto optoelettronico. A seconda del sistema, un giro dell'albero motore di un servomotore viene risolto in centinaia o migliaia di incrementi (impulsi) - il regolatore di servomotore integrato nel sistema utilizza questi segnali per controllare il servomotore con precisione di pochi minuti d'angolo. In questo modo, è possibile posizionare meccanismi con precisione di 1/100 di millimetro, senza la necessità di utilizzare un finecorsa. Coppia, forze e velocità possono essere limitate e monitorate costantemente, consentendo di realizzare qualsiasi tipo di accelerazione. Di conseguenza, la tecnologia servo riduce gli sforzi meccanici, riduce significativamente il rischio di danni e aumenta la durata dello stampo per stampaggio a iniezione.
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Componenti medici con filettatura Luer-Lock: l'unità di svitamento Servomold svita in modo preciso, veloce e privo di contaminazioni.
Qualità dimostrabile e processi stabili
Senza un controllo servo adeguato, un servomotore non si muove nemmeno di un millimetro - questa condizione è allo stesso tempo il punto di forza principale della tecnologia servo. Le moderne servosteuerungen non solo offrono il pieno controllo dei movimenti, ma consentono anche di rilevare i parametri di processo rilevanti e contribuiscono così al monitoraggio continuo della qualità del prodotto.
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Questa analisi del momento di torsione e della temperatura del servomotore consente di trarre conclusioni dirette sulla costanza dei movimenti e fornisce importanti indicazioni in caso di deviazioni dal processo. I cambiamenti o l'usura dello stampo per lo stampaggio a iniezione possono essere rilevati precocemente e possono essere adottate misure mirate.
Ma anche le variazioni del processo di stampaggio a iniezione dovute ai materiali o ai parametri diventano evidenti - ad esempio, diverse pressioni di iniezione si manifestano attraverso la variazione delle forze di estrazione. In questo caso, il monitoraggio del processo del controllo servoidraulico offre opportunità ideali per garantire processi stabili e documentabili.
Con la tecnologia dei servomeccanismi un asso nella manica
I prezzi dell'energia sono ai massimi storici, le strutture di produzione sono sotto pressione e non si intravede una fine. Tuttavia, per quanto riguarda l'efficienza energetica, la tecnologia servo si sta distinguendo da tutti i concorrenti. Rispetto ai sistemi idraulici, la tecnologia servo consuma 4 volte meno energia, superando addirittura i sistemi pneumatici con un consumo 10 volte inferiore. Come fa la servoelettrica a risparmiare così tanta energia?
La risposta risiede nella semplicità diretta dei servomotori. Trasformano immediatamente l'energia elettrica in un movimento rotatorio e consumano solo la quantità esatta di energia necessaria al momento del movimento. Un chiaro vantaggio rispetto ai sistemi di trasmissione idraulici, in cui un motore elettrico aziona una pompa che genera la pressione dell'olio necessaria nel sistema. Questa pressione dell'olio deve essere mantenuta costantemente in un sistema completamente idraulico - nei sistemi pneumatici, oltre alla pressione dell'aria, devono essere costantemente compensante anche le perdite di pressione.
Si adatta la tecnologia dei servomeccanismi alla vostra sala pulita?
Molti vantaggi, ma vale la pena investire anche a lungo termine? Come sempre, i conti dovrebbero essere fatti considerando il futuro. Investire in un sistema a servocomando significa sempre anche investire in maggiore controllo, chiarezza, lungimiranza. I controlli servo utilizzati per pilotare i servomotori rilevano tutti i parametri operativi e consentono non solo un controllo mirato, ma anche un'ottimizzazione a lungo termine dei processi e manutenzioni preventive. Questi processi trasparenti costituiscono la base della sala di produzione priva di contaminazioni di domani, in cui il successo non è lasciato al caso, ma alla precisione.