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Si trabaja en el sector farmacéutico, nutracéutico o de I+D, conocer el nombre de las piezas de cada componente de la comprimidora le ahorrará muchos quebraderos de cabeza. Cuanto mejor entienda cómo funcionan estas piezas e interactúan entre sí, más fácil le resultará mantener su equipo funcionando correctamente y que sus comprimidos salgan de forma homogénea.
1. Punzones (superior e inferior)
Los punzones son probablemente las primeras piezas de las comprimidoras que conoce la mayoría de la gente. Todas las comprimidoras utilizan un conjunto de punzones superiores e inferiores que comprimen el polvo hasta obtener una tableta acabada.
En una comprimidora de un solo punzón, el punzón superior se encarga de la mayor parte de la compresión. Desciende hasta la cavidad de la matriz y presiona el polvo, mientras que el punzón inferior permanece más o menos en su sitio.
La máquina sigue teniendo ambos punzones, pero se denomina prensa de un solo punzón porque sólo uno se mueve activamente durante el ciclo de compresión.
Las prensas rotativas son otra historia. Los dos punzones se mueven al mismo tiempo, aplicando la fuerza uniformemente desde arriba y desde abajo. Esta compresión equilibrada proporciona comprimidos con una densidad y dureza más uniformes, lo que es muy importante cuando cada comprimido debe suministrar la misma dosis.
Los punzones tienen todo tipo de formas y tamaños de punta, para que pueda fabricar pastillas redondas, cápsulas oblongas, pastillas rayadas o formas personalizadas con logotipos estampados en la superficie. El material del punzón suele ser acero endurecido o acero con punta de carburo. Tiene que resistir miles de ciclos de compresión sin desgastarse.
2. Sistema de troqueles
El sistema de troqueles se acopla directamente a los punzones. Se trata de una placa metálica con una o varias cavidades mecanizadas que retienen el polvo durante la compresión. Junto con los punzones, forma el núcleo de todo el proceso de tableteado.
Cada cavidad de la matriz fija el diámetro de la tableta. En combinación con la posición inferior del punzón, también controla el grosor y el peso.
Las máquinas de compresión de comprimidos suelen utilizar dos tipos de troqueles. Los troqueles cónicos tienen un ligero ángulo en la abertura de la cavidad que permite que el aire atrapado escape durante la compresión. Esto ayuda mucho cuando se trabaja con polvos finos que retienen mucho aire.
Los troqueles rectos no tienen esa conicidad, pero son mejores para evitar que la pólvora se derrame fuera de la cavidad durante el llenado.
La elección se reduce a la formulación. Los polvos pegajosos o finos suelen necesitar troqueles cónicos, mientras que los materiales granulados suelen funcionar bien con troqueles rectos.
3. Torreta
La torreta sólo aparece en las tableteadoras rotativas. Es la gran plataforma giratoria que sostiene todos los conjuntos de punzones y matrices en un círculo. A medida que gira, cada estación pasa una tras otra por las fases de llenado, compresión y expulsión.
La velocidad de la torreta controla la producción, medida en pastillas por hora. Una torreta más rápida proporciona más producción, pero sólo si la máquina puede mantenerse estable a esa velocidad. Cualquier bamboleo o vibración puede provocar desigualdades en el peso y la dureza de los comprimidos o fallos mecánicos.
La construcción de una torreta requiere tolerancias muy estrictas. Suelen mecanizarse a partir de un único bloque de acero o hierro fundido de alta calidad y se equilibran cuidadosamente. El mantenimiento periódico hace que la prensa funcione sin problemas y produzca pastillas de calidad.
4. Tolva
La tolva se encuentra en la parte superior de la prensa y es por donde entra la materia prima en la comprimidora. Sirve de contenedor para el polvo o los gránulos antes de comprimirlos.
En las punzonadoras más sencillas, la tolva suele ser un simple embudo de acero inoxidable. Introduce el polvo en la cavidad del troquel por gravedad, nada del otro mundo.
Es un diseño sencillo, pero tiene un truco: si la mezcla de polvos no se mezcla lo suficientemente bien antes de entrar en la tolva, las pastillas que salgan no tendrán una composición homogénea.
Por eso, la mayoría de los operarios mezclan sus fórmulas en polvo en un mezclador independiente antes de cargar la tolva. Algunas prensas incorporan la mezcla en la tolva, pero la mayoría de las plantas de producción realizan la mezcla como un paso independiente.
Las tolvas son casi siempre de acero inoxidable porque evita la contaminación y se limpia fácilmente entre lotes. El tamaño y la forma dependen del modelo de máquina y de la cantidad de material que se utilice.
5. Sistema de alimentación
Una vez que el polvo sale de la tolva, tiene que llegar a las cavidades de la matriz de forma controlada, y eso es lo que hace el sistema de alimentación. Es uno de los componentes más importantes de una máquina de compresión de comprimidos para conseguir comprimidos de alta calidad.
Un sistema alimentador tiene dos componentes principales: la carcasa del alimentador y las palas del alimentador. La carcasa es una caja de acero inoxidable que toma el polvo de la tolva y lo canaliza hacia la mesa de troqueles. En el interior, las paletas giran y distribuyen el polvo uniformemente por las aberturas de la matriz.
La precisión de las palas es más importante de lo que la mayoría de la gente cree. Sin ellas, la pólvora fluye de forma desigual por las cavidades y se obtienen pastillas de peso y dosificación variables.
Por lo general, puede ajustar la velocidad de rotación de la pala para adaptarla al polvo que esté utilizando. Más rápida para gránulos que fluyen libremente, más lenta para polvos finos o pegajosos que necesitan más tiempo para asentarse en las cavidades.
En las prensas rotativas de alta velocidad, puede haber un alimentador abierto y un alimentador forzado. El alimentador forzado tiene paletas adicionales que empujan el polvo a las cavidades con una ligera presión, lo que se necesita cuando la torreta gira demasiado rápido para la gravedad.
6. Estación de llenado y control de peso
Después de que el sistema de alimentación deposite el polvo en las cavidades de la matriz, la estación de llenado y el sistema de control de peso se aseguran de que cada cavidad contenga la misma cantidad de material. El peso del polvo en cada cavidad establece la dosificación del comprimido acabado, por lo que incluso pequeñas variaciones aquí causan problemas aguas abajo.
Las cavidades del troquel se llenan en exceso a propósito durante la fase inicial de alimentación. A medida que la torreta gira, los punzones inferiores pasan por encima de una leva de ajuste del peso que los eleva un poco, lo que empuja la pólvora adicional por encima de la superficie del troquel.
Un rascador o mecanismo dosificador barre ese polvo sobrante para que cada cavidad contenga la misma cantidad.
El sistema de control de peso permite a los operarios controlar este proceso ajustando la posición del punzón inferior durante el llenado. Los pequeños ajustes que se realizan aquí se reflejan inmediatamente en el peso de la tableta, por lo que es uno de los primeros lugares en los que se fija un técnico cuando se trata de solucionar variaciones de peso.
7. Pistas de levas
Las pistas de leva son exclusivas de las máquinas rotativas de compresión de comprimidos. Son las pistas ranuradas o perfiladas que guían los punzones superior e inferior en sus movimientos ascendentes y descendentes mientras gira la torreta.
Una prensa rotativa suele tener tres juegos de levas. La pista de leva superior mueve los punzones superiores, levantándolos para el llenado de polvo y empujándolos hacia abajo para la compresión.
La pista inferior de la leva se encarga de los punzones inferiores, tirando de ellos hacia abajo para que la cavidad del troquel tenga espacio para la pólvora y levantándolos después para la expulsión.
Luego está la leva de expulsión, que empuja los punzones inferiores hacia arriba al final del ciclo para que la pastilla acabada llegue a la superficie de la mesa de troqueles.
Sin pistas de levas, no habría forma de coordinar docenas de conjuntos de punzones moviéndose todos a la vez. El estado de las levas tiene un impacto real en la calidad de la tableta, por lo que es necesario sustituir rápidamente las levas desgastadas o dañadas.
8. Rodillos de compresión
Los rodillos de compresión son los que realmente aplican la fuerza que convierte el polvo suelto en una pastilla sólida. La mayoría de las máquinas tienen dos juegos: rodillos de precompresión y rodillos de compresión principales.
Los rodillos de precompresión van primero y utilizan una fuerza relativamente suave. Su función principal es extraer el aire atrapado en el lecho de polvo antes de que se produzca la compresión principal. Si se omite este paso o no se aplica la fuerza suficiente, las pastillas suelen taparse, laminarse o deshacerse debido a las bolsas de aire en su interior.
Después, el conjunto de punzones llega a los rodillos de compresión principales, que golpean el polvo con mucha más fuerza para formar el comprimido final. Los rodillos principales son físicamente más grandes que los rodillos de precompresión, ya que suministran más presión hidráulica.
Los operarios pueden ajustar la presión en ambos juegos de rodillos para conseguir la dureza y friabilidad adecuadas del comprimido. Conseguir estos ajustes significa equilibrar las necesidades de la formulación con el aspecto y el tacto del comprimido acabado.
9. Leva de expulsión
Una vez realizada la compresión, la pastilla debe salir de la cavidad de la matriz. La leva de expulsión empuja el punzón inferior hacia arriba hasta que la pastilla sube a la superficie de la mesa de la matriz.
Esto tiene que ocurrir suavemente. Si el punzón inferior sube demasiado rápido o en ángulo, la tableta puede astillarse o agrietarse al salir.
En realidad, la leva de expulsión no es más que una sección especializada del sistema de orugas de la leva inferior. Una vez que la pastilla llega a la superficie, el punzón inferior desciende y todo el ciclo vuelve a empezar con polvo fresco.
10. Pala de despegue y canal de descarga
El último paso en la compresión de la pastilla es sacarla de la mesa de troquelado. Una vez que la leva de expulsión lleva una tableta a la superficie, la cuchilla de despegue (un pequeño rascador situado justo en el borde) la empuja hacia el conducto de descarga.
La canaleta de descarga es un canal o contenedor que recoge las pastillas acabadas y las desplaza hasta el recubrimiento, el envasado o la inspección de calidad.
Algunas máquinas tienen un sistema de extracción de polvo integrado en el conducto de descarga que extrae el polvo suelto de las pastillas durante la expulsión.
La cuchilla de despegue y el canal de descarga parecen sencillos, pero su alineación y estado son muy importantes. Si la cuchilla está desalineada, puede dañar las pastillas o devolverlas a la mesa de troquelado y estropear el flujo de producción.
Conclusión
Cada pieza de esta lista tiene un trabajo específico, y cuando una se desgasta o se sale de las especificaciones, normalmente la verás en las tabletas con bastante rapidez.
Conocer cada pieza de la comprimidora por su nombre facilita las conversaciones con los proveedores, la formación de nuevo personal y la identificación de problemas de calidad antes de que empeoren.
