El problema del escalamiento
Cuando cambiamos de equipo de compresión —ya sea por escalonamiento, por avería o por licitación— necesitamos garantizar que los datos de velocidad y fuerza serán reproducibles entre una marca y otra, o entre equipos con diferente número de punzones. Para eso necesitamos estudiar el ciclo de compresión en detalle.
El ciclo de compresión en detalle
La fuerza de compresión sobre el polvo sigue un perfil temporal con etapas bien definidas:
- Tiempo de consolidación (Ts): La presión aumenta desde cero hasta el máximo. Los punzones se acercan y comprimen el polvo
- Tiempo de permanencia (Td): Breve periodo con los punzones en su punto más cercano, máxima presión sostenida
- Tiempo de contacto (Tc): La suma de consolidación + permanencia. Es el parámetro clave para el escalamiento
- Tiempo de eyección (Te): Los punzones se separan, la tableta se libera y se relaja
- Tiempo de residencia: Desde el punto de Dwell Time hasta que termina la eyección
Asegurando que el tiempo de consolidación (o la suma de consolidación + permanencia) sea equivalente entre dos equipos, se logrará la aproximación más cercana entre tabletas fabricadas en máquinas con diferentes capacidades.
Factores de consolidación
Para calcular los tiempos se necesitan más de 24 dimensiones de la geometría matriz-punzón-torreta de cada tableteadora: profundidades, diámetros, ángulos de leva, etc. Cada modelo y cada marca tiene variaciones en estas dimensiones.
Aplicando las fórmulas correspondientes se obtienen los factores de consolidación, que permiten establecer equivalencias. Por ejemplo: una Fette P1000 produciendo 148.500 tabletas/hora equivale a una Manesty B38 produciendo 42.000 tabletas/hora en cuanto a las condiciones de compresión que experimenta cada tableta individual.
Software especializado
Existen herramientas comerciales (como las de la empresa MCC, especialista en sistemas de control para compresión) que tienen alimentadas las dimensiones de todas las marcas y modelos comerciales, y calculan automáticamente los tiempos y factores de equivalencia.
La equivalencia matemática es un supuesto teórico. Siempre debe verificarse en la práctica comparando los perfiles de disolución con el factor de similitud (f2) y el factor de diferencia (f1).
Tableteadoras de última generación
Los fabricantes modernos han desarrollado sistemas de retroalimentación que ajustan automáticamente la fuerza para lograr equivalencia independientemente de la velocidad. Esto facilita enormemente el escalamiento, pero no elimina la necesidad de verificar con datos de disolución.
1. El tiempo de contacto (consolidación + permanencia) es el parámetro clave para escalar procesos de compresión entre equipos diferentes.
2. Se requieren más de 24 dimensiones geométricas de cada tableteadora para calcular los factores de equivalencia.
3. La equivalencia matemática siempre debe verificarse con perfiles de disolución (f1/f2).
4. Existen software comerciales que facilitan el cálculo de equivalencias entre marcas y modelos.