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Fabrication de moules pour l'emballage pharmaceutique

Kansas City Design (Lambertville, NJ) n'est pas un atelier de moulage typique :c'est un studio d'ingénierie unique en son genre qui se spécialise dans le prototypage et l'outillage de production. Le propriétaire, William Arnold, a commencé sa carrière en effectuant un travail conceptuel dans l'emballage pharmaceutique et a mis à profit cette expertise pour créer sa propre entreprise en 1997, spécialisée dans la conception, le développement, l'ingénierie et la création d'emballages et d'échantillons d'emballage pour l'industrie pharmaceutique. Les services supplémentaires incluent les moules usinés CNC, l'outillage utilisé dans les équipements de thermoformage et d'emballage pharmaceutique, les rendus artistiques et informatiques, la documentation technique 2D et 3D, les graphiques, l'ingénierie et le prototypage d'emballages, l'outillage et les échantillons de formage à froid, les emballages à l'épreuve des enfants et les échantillons de test de stabilité. pour tous types d'emballages.

Lorsque le moment est venu pour Arnold de choisir un centre d'usinage le mieux adapté à la large gamme de produits et de services offerts par Kansas City Design, en particulier pour les emballages pharmaceutiques, les prototypes et l'outillage de thermoformage de production ainsi que l'outillage de formage à froid, il a opté pour le DATRON high- centre d'usinage rapide de DATRON Dynamics (Milford, NH). Selon Arnold, elle correspondait le mieux aux besoins de l'entreprise pour une machine peu encombrante qui pourrait laisser à ses moules une finition de haute qualité ne nécessitant aucun travail manuel.

"Nous créons des prototypes de moules et de soudeuses de qualité de production, qui produisent des échantillons de qualité de production pour tous les types de tests", Arnold élabore. "Nous créerons ensuite également l'outillage de production si le client en a besoin. ” Les exemples incluent les enfants résistants, les personnes âgées, le marché, les groupes de discussion, les essais cliniques et les tests d'âge accélérés.

"Nous avions l'habitude d'externaliser notre travail sur les machines et de nous concentrer uniquement sur la conception et la fabrication d'échantillons, mais nous dépensions trop d'argent et cela prenait trop de temps pour récupérer les moules", il continue. "J'ai commencé à m'intéresser aux machines CNC, mais le logiciel qui les accompagnait était trop cher. L'un était de 14 000 $ lorsque j'ai commencé à vérifier. Je voulais également une grande zone de travail pouvant contenir des ébauches jusqu'à 20" x 20" et une qui offrait répétabilité et précision, avec une broche à haute fréquence qui me permettrait d'utiliser de minuscules outils jusqu'à 0,001 de diamètre.

AVANTAGES POUR L'EMBALLAGE PHARMACEUTIQUE

Les recherches d'Arnold l'ont conduit au DATRON. "J'ai cherché sur le Web chaque fois que j'avais du temps libre pendant plusieurs semaines pour voir ce qui s'y passait vraiment. Je n'en ai pas vraiment trouvé beaucoup qui n'étaient pas de l'argent fou », dit Arnold. C'était un plaisir de travailler avec DATRON - des vendeurs et des techniciens de service sympathiques et un accès facile au financement ou à la location. Il semblait le mieux adapté à notre application car il peut usiner n'importe quoi, d'un grand moule (jusqu'à 20 "x 20") jusqu'à presque microscopique. Il peut également percer les trous d'aération nécessaires à l'outillage de thermoformage. Tous nos échantillons de moules sont découpés dans du Ren 5169, un matériau de type plastique à stries rouges utilisé pour le thermoformage des bouchons, qui offre en fait une meilleure clarté qu'un moule en aluminium lorsque des plastiques transparents sont formés dessus. Nos moules de production sont en aluminium et cette machine excelle avec l'aluminium. Le plastique, lorsqu'il est refroidi avec de l'alcool pendant la coupe, ressort encore plus poli que l'aluminium. De plus, la surface est plus glissante, ce qui permet au matériau de s'écouler plus facilement lorsqu'il est aspiré jusqu'au moule. »

Le DATRON laisse également une finition de surface supérieure, note Arnold. "Grâce à l'incroyable précision fournie par le DATRON, il élimine les marques d'outils typiques des moules 3D qui sont coupés avec un saut."

De plus, la vitesse de la broche et des taux de déplacement jusqu'à 16 m/min. et la précision de 0,0005" permet à l'usinage de l'aluminium d'être incroyablement rapide et précis. "La broche haute fréquence peut facilement gérer des fraises jusqu'à 0,001 de diamètre, ce qui vous permettrait en fait de percer l'extrémité d'un cheveu humain si nécessaire", souligne-t-il. "Cela nous donne la possibilité de percer de minuscules trous d'aération. Nous perçons généralement entre 0,013 et 0,025, ce qui est requis pour tous les emballages thermoformés lorsqu'ils sont encore dans la machine, car les trous dans le moule permettent à un vide d'extraire l'air du moule. D'autres ateliers le font à la main parce que leur CNC ne gère pas un petit foret comme ceux utilisés pour ventiler les moules, ils doivent donc utiliser un outil de style Dremel pour percer les trous. »

Le faible encombrement de la machine de 51" x 51" x 77" est également un grand atout. "Avec les fraiseuses conventionnelles, la table se déplace et c'est un énorme morceau d'acier", explique Arnold. "C'est très lent et sujet à l'usure. Avec cette machine, la tête se déplace entièrement sur des vis à billes de précision, il n'y a donc pas de problèmes comme celui-ci. Il possède également une base en granit solide de quatre pouces, qui est la substance la plus stable que vous puissiez obtenir et qui n'est pas affectée par la température ou le stress. De plus, c'est un matériau très solide qui peut être rendu incroyablement plat. En raison de son poids, il n'est pas sujet aux mouvements provoqués par la machine."

TIENT DANS UN LABORATOIRE D'EMBALLAGE PHARMACEUTIQUE

Un avantage inattendu est la capacité de la machine à être utilisée dans un environnement de laboratoire, d'étude ou de salle blanche. "Bien que je cherchais des machines qui avaient cette capacité, je n'avais aucune idée que l'éthanol pouvait être utilisé comme liquide de refroidissement, ce qui lui permettrait d'être dans la salle blanche", il note. "Les liquides de refroidissement conventionnels ne sont pas autorisés dans la salle blanche. Avec le refroidissement à l'alcool, la machine pulvérise un brouillard d'alcool sur la fraise et le matériau, et les pièces sortent propres et stériles, sans déchets liquides. La pièce peut alors simplement être essuyée avec un chiffon. Vous n'essayez pas d'éliminer l'huile et les autres contaminants qui se trouvent encore dans les trous d'aération, les trous de robinet, etc. Les gars de la pharmacie adorent voir ça. J'ajoute les informations sur la machine dans mon devis à un client, "Moule d'échantillon usiné CNC de précision coupé sur la machine DATRON refroidie à l'alcool". C'est un excellent outil de vente pour nous et nous a en fait décroché du travail."

Robert Murphy, vice-président du développement commercial chez DATRON, souligne que la combinaison d'une broche de précision à grande vitesse (60 000 tr/min) alimentée par un générateur haute fréquence produit une finition de surface de haute qualité. Et il y a très peu d'entretien à effectuer sur les machines, le cas échéant. "Parce que nos systèmes sont conçus pour utiliser des composants à faible consommation d'énergie, cela a un effet positif sur la fiabilité de l'équipement et réduit le risque de dommages graves pendant le fonctionnement," dit Murphy. "Avec une multitude de sécurités et de capteurs dans toute la machine, elle peut déclencher une alarme ou arrêter une opération avant qu'un dommage ne soit causé. Grâce à la conception modulaire de nos machines, nous avons constaté que 90 % des problèmes peuvent être résolus directement par téléphone. Lorsqu'une pièce doit être remplacée, elle peut être envoyée dans la nuit et installée par le client, ce qui permet d'économiser les temps d'arrêt et les frais d'un appel de service sur site."

Un autre avantage clé est le gain de temps réalisé par Kansas City Design. Ce qui prenait autrefois les autres magasins Kansas City Design externalisait son travail à 18 heures pour usiner prend maintenant une heure ou deux pour l'entreprise. "DATRON coupe l'aluminium à des vitesses élevées par rapport aux machines conventionnelles", conclut Arnold. "Là où d'autres osent marcher, le DATRON vole !"

BLISTERS POUR EMBALLAGES PHARMACEUTIQUES

Selon le propriétaire de Kansas City Design, William Arnold, les produits pharmaceutiques en vente libre sont presque exclusivement distribués dans des emballages sous blister, qui offrent une protection barrière et une résistance pour les enfants appropriées en plus d'être adaptés aux personnes âgées. "Ces blisters sont produits sur des machines d'emballage à grande vitesse, qui utilisent des moules en aluminium pour former les blisters," Arnold explique. "Les matériaux et les outils qui entrent en contact avec des surfaces susceptibles de toucher le produit médicamenteux sont toujours une grande préoccupation car ils peuvent créer des impuretés dans le produit médicamenteux. Par conséquent, chaque étape et fonction doit être soigneusement étudiée. Être dans ce domaine m'a donné un respect pour ce que la plupart diraient être le coût élevé des produits pharmaceutiques. La quantité de tests et de recherches est stupéfiante - et la plupart des gens ne s'en rendent pas compte. En fin de compte, je suis reconnaissant d'être dans cette entreprise et j'ai l'impression d'avoir fait une différence et sauvé des vies. »


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