Точное изготовление форм для фармацевтической упаковки

Kansas City Design (Ламбертвилль, штат Нью-Джерси) — не типичная мастерская по формам: это уникальная инженерная студия, специализирующаяся на прототипировании и производственном инструментарии. Владелец Уильям Арнольд начал карьеру с концептуальной работы в фармацевтической упаковке и перевёл эту экспертизу в создание своей компании в 1997 году — специализирующейся на дизайне, разработке, инженерии и создании упаковки и образцов упаковки для фармацевтической индустрии. Дополнительные услуги включают CNC-обработанные формы, инструментарий для термоформовки и фармацевтического упаковочного оборудования, художественные и компьютерные рендеринги, 2D и 3D инженерную документацию, графику, упаковочную инженерию и прототипирование, инструментарий для холодной формовки и образцы, детско-устойчивую упаковку и образцы для испытаний на стабильность для всех типов упаковки.

Когда пришло время Арнольду выбрать machining-центр, наиболее подходящий для широкого спектра продуктов и услуг Kansas City Design — особенно для фармацевтической упаковки, прототипов и производственного термоформочного инструментария, а также инструментария для холодной формовки — он решил на высокоскоростном machining-центре DATRON от DATRON Dynamics (Милфорд, НХ). По словам Арнольда, он лучше всего подходил потребностям компании в станке с малым футуром, который мог оставлять свои формы с высококачественной чистовой поверхностью, не требующей ручной работы.

«Мы создаём производственные качественные первые прототипы форм и силов, которые дают производственные образцы для всех типов тестирования», Арнольд разъясняет. «Мы затем также создаём производственный инструментарий, если клиент требует». Примеры включают детско-устойчивые, старшие, маркетинговые, фокус-группы, клинические испытания и ускоренные тесты старения.

«Мы раньше аутсорсили нашу машинистовую работу и просто фокусировались на дизайне и создании образцов, но мы тратили слишком много денег и это занимало слишком много времени, чтобы получить формы обратно», он продолжает. «Я начал смотреть на CNC-станки, но сопутствующее ПО было слишком дорогим. Один был $14 000, когда я впервые начал проверять. Я также хотел большую рабочую область, вмещающую до 20″ x 20″ заготовок, и ту, которая предлагала повторяемость и точность, с высокочастотным шпинделем, позволяющим использовать крошечные инструменты до .001 в диаметре».

ВЫГОДЫ ДЛЯ ФАРМАЦЕВТИЧЕСКОЙ УПАКОВКИ

Исследование Арнольда привело его к DATRON. «Я искал в сети всякий раз, когда у меня было свободное время, в течение многих недель, чтобы увидеть, что действительно там есть. Я не нашёл много, что не было безумно дорого», говорит Арнольд. DATRON был отличным для работы — дружелюбные продажи и сервис, лёгкий доступ к финансированию или лизингу. Казалось, лучше всего подходило для нашего применения, потому что он может обрабатывать всё от большой формы (до 20″ x 20″) прямо до почти микроскопического. Он также может сверлить вентиляционные отверстия, требуемые для термоформочного инструментария. Все наши образцовые формы режутся из Ren 5169, красного пластикообразного материала, используемого для термоформочных пробок, который на самом деле даёт лучшую ясность, чем алюминиевая форма, когда прозрачные пластики формируются на них. Наши производственные формы — алюминий, и этот станок превосходен с алюминием. Пластик — когда охлаждается спиртом во время резки — выходит ещё более полированным, чем алюминий. Плюс поверхность более скользкая, что позволяет материалу течь более плавно при вакуумном притягивании к форме.»

DATRON также оставляет превосходную чистовую поверхность, отмечает Арнольд. «С невероятной точностью, которую даёт DATRON, он устраняет следы инструмента, типичные для 3D-форм, резанных с шагом».

Дополнительно, скорость как в шпинделе, так и в скоростях перемещения до 16 м/мин и точность .0005″ позволяют фрезеровку алюминия невероятно быстрой и точной. «Высокочастотный шпиндель может легко обрабатывать резаки до .001 в диаметре, что на самом деле позволило бы вам сверлить в конце человеческого волоса, если нужно», он подчёркивает. «Это даёт нам способность сверлить крошечные вентиляционные отверстия. Мы обычно сверляем от .013 до .025 — что требуется для всех термоформированных упаковок, пока всё ещё в станке, так как отверстия в форме позволяют вакууму вытягивать воздух из формы. Другие мастерские делают это вручную, потому что их CNC не справляются с такими мелкими сверлами, как используемые для вентиляции форм, поэтому им приходится использовать Dremel-стиль инструмент для сверления отверстий».

Малый футур станка 51″ x 51″ x 77″ также большой актив. «С обычными фрезерными станками стол движется вокруг, и это гигантский кусок стали», говорит Арнольд. «Это очень медленно и склонно к износу. С этим станком головка движется по точным шариковым винтам целиком, так что нет таких проблем. У него также твёрдая четырехдюймовая гранитная база, самое стабильное вещество, которое можно получить, не затронутое температурой или стрессом. Плюс, это очень сильный материал, который можно сделать невероятно плоским. Из-за его веса он не склонен к движению, вызванному станком».

ПОДХОДИТ В ФАРМАЦЕВТИЧЕСКУЮ УПАКОВОЧНУЮ ЛАБОРАТОРИЮ

Неожиданным преимуществом является способность станка использоваться в лаборатории, студии или чистой комнате. «Хотя я искал станки с этой способностью, я не имел представления, что этанол может использоваться как СОЖ, что позволяло бы ему быть в чистой комнате», он отмечает. «Обычные СОЖ не разрешены в чистой комнате. Со спиртовым охлаждением станок распыляет ми스트 спирта на резак и материал, и детали выходят чистыми и стерильными, без отходных жидкостей. Деталь затем можно просто вытереть тканью. Вы не пытаетесь удалить масло и другие загрязнители, которые всё ещё в вентиляционных отверстиях, резьбовых отверстиях и т.д. Фармацевтические парни любят это видеть. Я добавляю информацию о станке в мою котировку клиенту: "Точная CNC-обработанная образцовая форма, вырезанная на станке DATRON с спиртовым охлаждением". Это отличный продажный инструмент для нас и фактически принес нам работу».

Роберт Мёрфи, вице-президент по развитию бизнеса в DATRON, указывает, что комбинация точного высокоскоростного (60 000 об/мин) шпинделя, питаемого высокочастотным генератором, производит высококачественную чистовую поверхность. И очень мало обслуживания нужно выполнять на станках, если вообще. «Потому что наши системы спроектированы для использования компонентов с низким потреблением энергии, это положительно влияет на надёжность оборудования и снижает потенциал серьёзного ущерба во время операции», говорит Мёрфи. «С множеством fail-safe и сенсоров по всему станку, он может алармить или останавливать операцию до того, как какой-либо ущерб будет сделан. Благодаря нашей модульной конструкции станка, мы обнаружили, что 90 процентов проблем можно решить прямо по телефону. Когда деталь нуждается в замене, её можно отправить ночью и установить клиентом — экономя время простоя и расходы на выезд сервиса».

Другое ключевое преимущество — экономия времени, которую реализовала Kansas City Design. То, что раньше занимало другие мастерские, которым Kansas City Design аутсорсила работу, 18 часов на обработку, теперь занимает у компании час или два. «DATRON режет алюминий на высоких скоростях по сравнению с обычными станками», заключает Арнольд. «Где другие смеют ходить, DATRON летит!»

БЛИСТЕРНЫЕ УПАКОВКИ ДЛЯ ФАРМАЦЕВТИЧЕСКОЙ УПАКОВКИ

По словам владельца Kansas City Design Уильяма Арнольда, безрецептурные лекарственные продукты почти исключительно распространяются в блистерной упаковке, которая обеспечивает надлежащий барьерную защиту и детскую устойчивость в дополнение к удобству для пожилых. «Эти блистеры производятся на высокоскоростных упаковочных машинах, которые используют алюминиевые формы для формирования блистеров», объясняет Арнольд. «Материалы и инструментарий, контактирующие с поверхностями, которые могут коснуться лекарственного продукта, всегда огромная проблема, так как они могут создавать примеси в лекарственном продукте. Поэтому каждый шаг и функция должны быть тщательно рассмотрены. Нахождение в этом бизнесе дало мне уважение к тому, что большинство скажут — высокой стоимости лекарственных продуктов. Количество тестирования и исследований ошеломляюще — и большинство людей не осознают этого. В конце дня я благодарен быть в этом бизнесе и чувствую, будто я сделал разницу и спас жизни».