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29 agosto 2023

16:43

En la producción de componentes de plástico para productos de diálisis en salas blancas se requiere la máxima precisión en cada inyección. La tarea es combinar precisión con estabilidad del proceso y rentabilidad. Fresenius Medical Care supera este desafío con las potentes máquinas de moldeo por inyección totalmente eléctricas de ENGEL.

La vida de dos millones y medio de personas con insuficiencia renal crónica depende de lo que a primera vista parecen cilindros de plástico discretos: los dializadores son el elemento central de las máquinas de diálisis (riñón artificial). Si se mira más de cerca, los cartuchos de diálisis de la serie FX-class de Fresenius Medical Care son muy sofisticados. Contienen hasta 20.000 fibras huecas del ancho de un cabello con poros microscópicos, a través de las cuales se eliminan de la sangre toxinas, urea, exceso de sales y agua durante la hemodiálisis. El proceso dura cuatro horas. Los pacientes deben estar conectados a la máquina tres veces por semana.

Cada cartucho filtrante de clase FX necesita seis componentes termoplásticos, que Fresenius Medical Care SMAD moldea por inyección en L'Arbresle, a unos 20 kilómetros al noroeste de Lyon. Los componentes incluyen la carcasa cilíndrica transparente y las tapas azules que sellan el cilindro con el haz de fibras huecas en la parte superior e inferior y alojan las conexiones para los líquidos de diálisis.

Según sus propias declaraciones, Fresenius Medical Care es líder mundial del mercado en el tratamiento de enfermedades renales. "En una de cada dos diálisis realizadas en todo el mundo se utiliza al menos un producto Fresenius Medical Care", explica el director del proyecto, Alain Philibert.

L'Arbresle, una de las 44 plantas de producción en todo el mundo y la única en Francia, produce 36 millones de cartuchos al año.

La máxima prioridad es la calidad sin concesiones, y también fue una decisión orientada a la calidad equipar el lugar exclusivamente con máquinas de moldeo por inyección totalmente eléctricas de la potente serie e-motion de ENGEL.

Actualmente, en la sala blanca hay 26 máquinas de moldeo por inyección e-motion, cada una con una fuerza de cierre de 2200 kN. Todos funcionan las 24 horas del día, los 7 días de la semana, con una utilización superior al 90%.

"Tenemos que poder confiar en la repetibilidad de las máquinas, necesitamos la máxima precisión y una limpieza absoluta", explica Laurent Branchereau, jefe del taller de moldeo por inyección de la planta, al explicar la elección de las máquinas. Cada cuatro horas, se inspeccionan visualmente muestras aleatorias de las piezas y se miden las dimensiones críticas.

Las carcasas de filtro cilíndricas son especialmente exigentes. Están moldeados por inyección de polipropileno en un molde de 4 cavidades. El espesor de la pared es de 1,5 mm en su totalidad, pero las estructuras de filigrana en los extremos, cada una con un corte circular, requieren un sofisticado perfil de inyección para rellenarse por completo. La inyección se realiza desde dos lados en el centro del cilindro. Hay dos extractores de núcleos para cada cavidad que se mueven hacia la izquierda y hacia la derecha respectivamente para retirar la pieza.

"Las máquinas e-motion garantizan una alta precisión dimensional en todas las cavidades", destaca Branchereau. "Esto es aún más importante porque ensamblamos los cartuchos en un proceso totalmente automatizado".

El material plantea un desafío adicional porque el PP se encoge mucho. Por otro lado, ofrece beneficios en otros ámbitos. Mientras que las carcasas de los filtros suelen fabricarse de policarbonato, Fresenius Medical Care eligió deliberadamente el polipropileno porque es mucho más ligero y, por tanto, aumenta la eficiencia tanto en la logística como en la gestión de residuos.

"La producción propia nos hace más flexibles", explica el director técnico Thibaud Robin-Rivoire. "Podemos adaptar muy fácilmente los productos a las necesidades de nuestros clientes, sobre todo porque estos requisitos cambian periódicamente".

Actualmente se utilizan seis moldes, para tres diámetros de cilindro diferentes, en la producción de cilindros de L'Arbresle. En total, los dializadores FX están disponibles en cinco tamaños. La versión utilizada depende del tamaño y peso del paciente. Se programa un cambio de molde al menos una vez por semana. Esto ya se tuvo en cuenta en el diseño de las máquinas. Los sistemas de colector de agua con control electrónico de temperatura e-flomo, por ejemplo, se instalaron fuera del área del molde para permitir un montaje flexible de moldes de diferentes tamaños. Cada molde dispone de un número diferente de circuitos de refrigeración.

"E-flomo nos ayuda a responder rápidamente si el flujo se detiene en un circuito", dice Branchereau. "Esto nos da un buen margen de seguridad, especialmente de noche, cuando hay menos operadores de máquinas trabajando".

Centrarse en un tipo de máquina también contribuye al objetivo de máxima estabilidad de la producción. "El control CC300 de las máquinas ENGEL con su gran pantalla es realmente intuitivo de manejar y nos ayuda a conseguir una gran estabilidad en el proceso. Y al final eso nos proporciona una mejor calidad". señala Eric Biguet, técnico de montaje responsable del buen funcionamiento de la producción. "

"ENGEL también personaliza las máquinas para satisfacer necesidades muy individuales. Esto es lo que caracteriza nuestra colaboración con ENGEL". subraya Robin-Rivoire. Actualmente se están evaluando soluciones digitales, como los sistemas de asistencia inteligente iQ del programa inject 4.0.

"Para nosotros el control de pinzas iQ es especialmente interesante", afirma Philibert citando un ejemplo. El sistema de asistencia inteligente determina la fuerza de cierre óptima para el proceso de moldeo por inyección en cuestión. En la mayoría de los casos, la fuerza de sujeción óptima es inferior al valor establecido manualmente. La corrección de la fuerza de sujeción no sólo mejora la consistencia de la calidad, sino que también ahorra energía. La tendencia hacia una mayor sostenibilidad hace tiempo que también llegó a la tecnología médica, y no sólo tras el rápido aumento de los precios de la energía.

La eficiencia energética, pero también la eficiencia de los materiales, es un foco de desarrollo continuo de productos en Fresenius. Puede ver un ejemplo de esto siguiendo el camino de las carcasas de dializador recién moldeadas por inyección. Después de un breve período de almacenamiento intermedio, se llenan con las fibras huecas, que también se fabrican in situ, y se cierran herméticamente con tapas amarillas de poliuretano. Sólo después de la esterilización por vapor se reemplazan las tapas amarillas por cierres funcionales de polipropileno azul. Las tapas de poliuretano son piezas desechables, y eso es precisamente lo que se debe cambiar.

"Hemos desarrollado nuevos cierres con un núcleo de polipropileno reforzado con fibra de vidrio", informa Alain Philibert. "Son tan robustos que podemos reutilizarlos hasta 50 veces".

29 agosto 2023

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