كيف توفر لك مكابس الأقراص عالية السرعة فوائد تتجاوز مجرد الإنتاج؟

آلة ضغط الأقراص هي آلة مصممة لضغط المواد المسحوقة والحبيبية وتحويلها إلى أقراص مستديرة أو بيضاوية أو غير منتظمة الشكل، وهي وظيفة أساسية في تصنيع الأقراص الدوائية وإنتاج المكملات الغذائية. في كل دورة ضغط للأقراص، يدخل قضيبان للضغط، علوي وسفلي، في نفس فتحة القالب لضغط المكون المسحوق وتحويله إلى قرص داخل هذه الفتحة.

يبدو أن الإنتاجية العالية هي أبرز ميزة في مكابس الأقراص عالية السرعة. إلى جانب قدرتها الإنتاجية المذهلة، كيف يمكن لهذه المكابس الآلية للأقراص أن توفر لك التكاليف وتمنحك المزيد من الفوائد باستمرار؟ سنستعرض أولًا فئات آلات ضغط الأقراص، ثم نلقي نظرة على خصائص مكابس الأقراص عالية السرعة التي توفر مزايا فائقة. إذا كنت تبحث عن مكبس للأقراص، فقد تساعدك هذه المقالة في اختيار الأنسب لك.

الآلية الرئيسية (المثاقب والبرج) لآلة ضغط الأقراص الدوارة عالية السرعة

1. تصنيف آلات ضغط الأقراص وفقًا للهياكل

تُصنف آلات ضغط الأقراص إلى نوعين وفقًا لهياكلها الميكانيكية وأشكال حركتها.

1.1 مكبس حبوب صغير بضربة واحدة

مكبس الأقراص الصغير ذو المكبس الواحد هو آلة لتصنيع الأقراص الكيميائية أو الصيدلانية، حيث يقوم بضغط المساحيق أو الحبيبات إلى أقراص باستخدام مكبس علوي وآخر سفلي فقط. يُستخدم هذا المكبس لإنتاج كميات صغيرة من الأقراص، أو في الأبحاث المخبرية، أو في الاختبارات التجريبية، ويُستخدم عادةً في الصيدليات والمختبرات وبعض ورش العمل الصغيرة.

1.2 آلة ضغط الأقراص الدوارة

صُممت آلة ضغط الأقراص الدوارة خصيصًا لإنتاج الأقراص على نطاق واسع، وهي قادرة على إنتاج مئات الآلاف من الأقراص الغذائية أو الدوائية في الساعة، وذلك بفضل برج دوار مزود بعشرات المكابس والقوالب. إضافةً إلى ذلك، تعمل آلة تصنيع الأقراص الدوارة بطريقة أوتوماتيكية، مما يُسهم بشكل كبير في كفاءة عملية ضغط الأقراص.

2. تصنيف آلات ضغط الأقراص حسب السرعة

أما فيما يتعلق بالنماذج الدوارة، فتصنف آلات ضغط الأقراص إلى نوعين حسب سرعة تشغيلها.

2.1 مكبس حبوب متوسط السرعة ومنخفض السرعة

يُعد البرج الدائري، الذي يضم جميع القوالب ويتحمل في بعض الحالات قوة ضغط قضبان التثقيب، أحد أهم مكونات آلة التشكيل. آلة ضغط الأقراص الدوارة الأوتوماتيكية تُصنّف مكابس تصنيع الأقراص ذات سرعة دوران البرج الأقل من 30 دورة في الدقيقة ضمن فئة المكابس منخفضة السرعة، بينما تُصنّف تلك التي تتراوح سرعة دوران برجها بين 30 و50 دورة في الدقيقة ضمن فئة المكابس متوسطة السرعة. ويتراوح إنتاج مكابس الأقراص الصغيرة منخفضة السرعة عادةً بين 13200 و37800 قرص في الساعة.

2.2 مكبس أقراص عالي السرعة

يُصنف النموذج الذي تتجاوز سرعة دوران برجه 50 دورة في الدقيقة على أنه آلة ضغط أقراص عالية السرعة. خذ على سبيل المثال HGZP 26-40D على سبيل المثال، يمكن لآلة ضغط الأقراص الدوارة عالية السرعة هذه، والتي تصل سرعة دورانها القصوى إلى 110 دورة في الدقيقة، أن تنتج تلقائيًا ما يصل إلى 260,000 قرص في الساعة، مما يجعلها مثالية لتصنيع الأقراص الدوائية على نطاق واسع.

مراجعة آلات ضغط الأقراص عالية الجودة يتم تصنيعها من قبل كبار موردي آلات صناعة الأدوية مثل IMA و Romaco و تغليف فاخر ، يمكن أن يصل الحد الأقصى لإنتاج مكبس الأقراص عالي السرعة إلى 960,000 قرص في الساعة.

إلى جانب الإنتاجية العالية، ما هي مزايا مكبس الأقراص عالي السرعة؟ وكيف يمكن لهذا الجهاز توفير التكاليف في إنتاج الأقراص على المدى الطويل؟ سنتناول بالتفصيل ميزات صناعة الأقراص المتقدمة.

3. ما هي المزايا الإضافية التي توفرها مكابس الأقراص عالية السرعة؟

بالمقارنة مع النماذج منخفضة السرعة، توفر آلة ضغط الأقراص عالية السرعة العديد من المزايا الاستثنائية التي تؤثر بشكل كبير على جودة الأقراص، وتقليل وقت التوقف، وإطالة عمر المعدات، والامتثال للوائح التنظيمية، وما إلى ذلك. إلى جانب الإنتاجية العالية، سنذكر 5 مزايا أساسية:

1) التحكم الدقيق في وزن الأقراص

2) سهولة تغيير الأدوات وتوفير وقت التوقف

3) طريقة التشحيم التلقائي وإطالة عمر الآلة

4) ضغط الأقراص بدون غبار وتوفير المواد

5) تقليل الضوضاء أثناء ضغط الأقراص

3.1 وزن موحد للقرص: التحكم التلقائي في الوقت الفعلي مقابل التحكم اليدوي

تتمتع معظم مكابس الأقراص عالية السرعة المتوفرة في السوق حاليًا بالتحكم في وزن الأقراص بشكل فوري وتلقائي ودقيق، بينما تعتمد ضواغط الأقراص متوسطة أو منخفضة السرعة على ضبط وزن الأقراص يدويًا عبر عجلات يدوية.

يمكن ضبط المعايير ومراقبة الضغط عبر شاشة اللمس.

فيما يتعلق بتوحيد وزن الأقراص، معايير التصنيع الجيد الحالية (cGMP) وضع متطلبات واضحة لإدارة وزن الأقراص: من الضروري ضمان ثبات وزن الأقراص لضمان تجانس الدفعة ودقة المحتوى. ويتعين على مصنعي أقراص الضغط تحقيق ذلك من خلال مراقبة عملية إنتاج الأقراص، مما يُلزم مكابس الأقراص الدوارة بالتمتع بدقة عالية وأتمتة في التحكم بوزن الأقراص.

لتحقيق متطلبات ممارسات التصنيع الجيدة الحالية (cGMP)، يقوم مصنعو مكابس الأقراص بتصميم مكابس أقراص عالية السرعة تُجري تحكمًا فوريًا في وزن الأقراص أثناء عملية الضغط. ويتحقق هذا التحكم من خلال ثلاث وظائف:

● مراقبة قوة الضغط في الوقت الفعلي

أثناء ضغط الأقراص، تقيس أجهزة الاستشعار المثبتة على بكرات الضغط وقضبان التثقيب القوة التي يتحملها كل مكبس في الوقت الفعلي. وتُعدّ التقلبات غير الطبيعية في قوة الضغط مؤشرات مبكرة على انحرافات وزن الأقراص. فعلى سبيل المثال، قد يشير الانخفاض المفاجئ في الضغط إلى عدم كفاية حجم مسحوق الحشو، مما يؤدي إلى أقراص دواء ناقصة الوزن، بينما يشير الارتفاع المفاجئ في الضغط إلى زيادة حجم الحشو، مما يؤدي إلى أقراص دواء زائدة الوزن.

● ضبط حجم التعبئة التلقائي

تعتمد هذه الوظيفة على التغذية الراجعة للضغط. فإذا رصدت الحساسات انحرافًا في قوة الضغط عن القيمة المستهدفة، يُصدر النظام، عبر محركات مؤازرة، أمرًا فوريًا لإجراء تعديلات دقيقة تلقائية على عمق تعبئة وحدة التغذية. يؤدي هذا التعديل إلى زيادة أو تقليل حجم المسحوق في تجاويف القالب، مما يعيد الضغط إلى القيمة المحددة، وبالتالي تحقيق وزن ثابت للأقراص.

● رفض النفايات تلقائيًا

يقوم هذا النظام تلقائيًا بتحديد أي قرص ينحرف عن معيار الضغط المحدد، ويرفضه بدقة. ومن خلال الإزالة المستمرة للأقراص التي يقل وزنها عن الوزن المطلوب أو يزيد عنه، تضمن آلة ضغط الأقراص الأوتوماتيكية الحصول على أقراص دوائية نهائية ذات وزن ثابت.

في بعض مكابس الأقراص متوسطة ومنخفضة السرعة، قد تكون الوظائف المذكورة أعلاه اختيارية. ولا تزال العديد من هذه الطرازات تعتمد على أخذ عينات دورية، وفحص الوزن بعد إنتاج الأقراص، والتعديل اليدوي، وهو ما يُعتبر من المخاطر في تدقيق ممارسات التصنيع الجيدة الحالية (cGMP). في المقابل، تتميز مكابس الأقراص عالية السرعة عمومًا بمراقبة قوة الضغط والتعديل التلقائي لحجم تعبئة المسحوق، مما يمثل تحولًا من الاختبار بعد الإنتاج إلى التحكم في العملية في الوقت الفعلي.

3.2 توفير وقت التوقف: تغيير القالب بدون أدوات مقابل استبدال القالب الذي يتطلب أدوات

بصفتك مصنعًا للأدوية، فأنت تُنتج أنواعًا متعددة من الأقراص. في كل مرة، وقبل ضغط نوع جديد من الأقراص، تحتاج إلى تغيير قوالبك، بما في ذلك قضبان التثقيب والقوالب، لتنظيفها وتطبيق الأشكال الجديدة على الأقراص، مما يؤدي إلى توقف آلة ضغط الأقراص. ولتقليل وقت التوقف، تتميز العديد من مكابس الأقراص الدوارة عالية السرعة بخاصية تغيير القوالب بدون أدوات، مما يُتيح استبدال الأدوات في غضون 30 دقيقة.

تغيير القالب بدون أدوات باليدين

آلة ضغط أقراص دوارة عالية السرعة بتصميم معياري سريع الفك، مثل HGZP 15-20D تتيح هذه التقنية تغيير القوالب والمثاقب يدويًا، مما يقلل بشكل كبير من وقت توقف الماكينة. علاوة على ذلك، نظرًا لعدم الحاجة إلى أدوات لضرب أو رفع القوالب وقضبان المثاقب، يتم الحفاظ على دقة القوالب وعمرها الافتراضي بشكل أفضل.

على النقيض من ذلك، تفتقر معظم آلات تصنيع أقراص الأدوية منخفضة السرعة إلى خاصية تغيير القوالب بدون أدوات. فبدلاً من ذلك، يجب استخدام أدوات مثل المطارق والرافعات والمفاتيح لتفكيك القوالب والمثاقب عن طريق الطرق عليها. ونتيجة لذلك، يؤدي هذا الطرق إلى خروج مخلفات معدنية بسهولة، ويتطلب جهدًا بشريًا كبيرًا، ويؤدي إلى توقفات طويلة. علاوة على ذلك، يؤدي الطرق المتكرر إلى تشويه ثقوب القوالب الدائرية وتحويلها إلى ثقوب بيضاوية، مما يؤدي إلى فقدان دقة الأدوات وتعطيل عملية تصنيع الأقراص.

بفضل نظام استبدال القوالب بدون أدوات، يُمكن توفير ساعتين على الأقل في كل عملية تغيير قالب عند استخدام آلة ضغط عالية السرعة لتصنيع الأقراص. وبافتراض تغيير القوالب أسبوعيًا، مع العلم أن السنة تتكون من 50 أسبوعًا تقريبًا، يُمكن توفير 100 ساعة سنويًا في عملية تغيير القوالب. وبمعدل إنتاج يبلغ 150,000 قرص دوائي في الساعة، فإن الوقت المُوفّر يُتيح إنتاج 15 مليون قرص دوائي إضافي سنويًا.

3.3 إطالة عمر المعدات: التشحيم الذكي مقابل التشحيم اليدوي

تُعدّ أنظمة التشحيم الذكية شائعة في ضواغط الأقراص عالية السرعة. كما تُعتبر هذه الميزة من المواصفات القياسية في آلات تصنيع الأقراص الدوارة الحديثة عالية الأداء. مع ذلك، في كثير من الأحيان، عند استخدام طراز منخفض السرعة، يحتاج المستخدمون إلى التشحيم يدويًا.

يستخدم نظام التشحيم الذكي المدمج تقنية التحكم الآلي لتوصيل مواد التشحيم بدقة إلى المكونات المطلوبة بطريقة دقيقة ومُقاسة. وبفضل التشغيل المستمر، يقوم النظام بتشحيم أجزاء المعدات دون إيقاف إنتاج الأقراص، مما يضمن استمرارية عملية تصنيع الأقراص دون انقطاع. علاوة على ذلك، يمنع نظام التشحيم الذكي تآكل المعدات الناتج عن انقطاع إمداد الزيت، مما يطيل عمر خدمة المكونات الحيوية مثل بكرات الضغط، والمكابس، والمسارات. وبفضل التشحيم الآلي والدقيق، يقلل النظام أيضًا من تكاليف العمالة واستهلاك مواد التشحيم.

في المقابل، يُعدّ التشحيم اليدوي عرضةً لتوزيع غير متساوٍ للمواد المُشحِّمة نتيجةً لعوامل بشرية، مما يؤدي غالبًا إلى الإفراط في التشحيم أو نقصه. إضافةً إلى ذلك، يتطلب هذا الأسلوب إيقاف تشغيل الآلة، الأمر الذي يُعيق كفاءة ضغط الأقراص. علاوةً على ذلك، يعتمد هذا الأسلوب اعتمادًا كبيرًا على مهارة المُشغِّل، ويؤدي التشحيم غير الكافي إلى تآكل المكونات، مما يُقلل من عمر آلة ضغط الأقراص الدوائية.

3.4 الامتثال لممارسات التصنيع الجيدة الحالية: التحكم في المسحوق والغبار الزائد

في عمليات ضغط الأقراص التقليدية، يُعدّ تسرب المسحوق بشكل غير مُتحكّم به داخل حجرة الضغط تحديًا شائعًا. وتؤدي هذه الظاهرة إلى فقدان المكونات المسحوقة وتلوث المنتج، وهو ما يتعارض مع متطلبات ممارسات التصنيع الجيدة الحالية (cGMP).

لمعالجة هذه المشكلة، يمكن لآلة ضغط الأقراص الحديثة عالية السرعة دمج حلول هندسية متعددة لتحقيق احتواء المسحوق والغبار. وتُستخدم أربع آليات رئيسية للتحكم في المسحوق والغبار:

● وحدة تغذية قسرية مغلقة بالكامل

يحلّ هذا النظام محلّ المغذيات المفتوحة في آلات تصنيع الأقراص التقليدية منخفضة السرعة. يضمن هذا النظام المغلق تحميل المسحوق ودفعه إلى تجاويف القالب دون تعريضه للهواء. كما تمنع الفجوة الدقيقة التي لا تتجاوز 0.05 مم بين قاعدة المغذي والبرج تسرب المسحوق.

وحدة تغذية قسرية مغلقة (يسار) وشفرة قمع البارود (البيضاء على اليمين)

● جهاز استعادة البارود

يلتقط هذا الجهاز بقايا المسحوق المتسربة من وحدة التغذية. وبمساعدة محرك البرج، تعيد هذه الآلية تدوير المسحوق الزائد لإعادة استخدامه، مما يحافظ على سطح البرج نظيفًا ويقلل من هدر المسحوق.

● شفرة قمع البارود

بفضل موقعها الاستراتيجي على البرج بين وحدة التغذية والنقطة التي تدخل فيها المثاقب العلوية إلى تجاويف القالب، تمنع هذه الشفرة فعليًا خروج المسحوق من تجاويف القالب بسبب الدوران السريع للبرج.

● جهاز إزالة الغبار ثنائي الشفط

يتميز هذا الجهاز بآلية تحتوي على 12 منفذ شفط على الأقل موزعة حول محيط البرج، حيث يقوم الجهاز بالتقاط المسحوق أو الغبار الذي يفلت من تدابير الاحتواء الأخرى.

بشكل جماعي، يحول نظام التحكم المتكامل في المسحوق عملية ضغط الأقراص عالية السرعة من عملية مليئة بالغبار إلى عملية تصنيع أقراص نظيفة.

3.5 خفض الضوضاء: آليات التخميد

لتقليل تآكل المكابس والضوضاء أثناء التشغيل، تُعدّ آليات التخميد من الميزات القياسية في آلات ضغط الأقراص الدوارة عالية السرعة. ورغم أنها أقل شيوعًا في الطرازات منخفضة السرعة، فمن المتوقع أن تزداد شعبيتها تدريجيًا.

قضبان التثقيب العلوية والسفلية

● آلية تخميد مرنة

تستخدم هذه المكونات، المثبتة حول قضبان التثقيب، مواد مرنة لامتصاص طاقة الاهتزاز. ومن خلال تخميد الاهتزازات التي تنتقل عبر هيكل الآلة، فإنها تمنع بشكل فعال تحول هذه الاهتزازات إلى ضوضاء محمولة جواً.

● آلية التخميد المغناطيسي

يُنشئ هذا النظام قوة كبح لا تلامسية. توضع مغناطيسات ثابتة بالقرب من نهايات مسارات حركة المثاقب، وتتفاعل مع المغناطيسات الموجودة على المثاقب لتوليد قوة تنافر. ينتج عن ذلك تباطؤ تدريجي و"توقف سلس"، مما يُزيل صوت الارتطام الناتج عادةً عن التصادمات الميكانيكية.

تمتص هذه الهياكل الممتصة للصدمات طاقة الصدمات الناتجة عن اصطدام المكابس بموجهات البرج، مما يقلل الضوضاء بمقدار 25 ديسيبل تقريبًا، ويوفر بيئة عمل صحية أكثر لمشغلي مكابس الأقراص. كما أنها تقلل من قوى الصدمات، مما يقلل من تناثر الحطام المعدني الناتج عن الاحتكاك، ويطيل عمر الأدوات. مع ذلك، لا يعتمد مصنّعو مكابس الأقراص التقليدية منخفضة السرعة عادةً آليات امتصاص الصدمات كميزة قياسية بهدف خفض التكاليف.

خاتمة

عند التردد بين مكبس أقراص عالي السرعة وآخر متوسط/منخفض السرعة، لا تنظر فقط إلى السعر الأولي وحجم الإنتاج المطلوب، بل فكّر في جوانب أخرى. من الضروري إجراء تقييم شامل لمعايير التصنيع الجيد الحالية (cGMP)، والتحكم في وزن الأقراص، وكفاءة التشغيل، وتقليل وقت التوقف، والحفاظ على عمر المعدات، وترشيد التكاليف، وغيرها. سيساعدك الاهتمام بهذه الجوانب الرئيسية في اختيار آلة تصنيع أقراص تضمن جودة أقراصك الدوائية وقيمة مستدامة طويلة الأجل.