본질적으로 로터리 정제기는 회전식 터릿을 사용하여 일련의 개별 다이 및 펀치 세트를 연속적인 다단계 공정을 통해 이동시킵니다. 이 조립 라인 방식은 한 스테이션에서 다이에 분말을 동시에 채우고, 다른 스테이션에서 그 분말을 정제로 압축하며, 세 번째 스테이션에서 완성된 정제를 배출하는 과정을 포함합니다. 이러한 병렬 처리가 엄청난 생산량을 가능하게 합니다.
이해해야 할 핵심 원리는 로터리 프레스가 한 번에 하나의 동작을 수행하는 단일 기계가 아니라는 것입니다. 이는 수십 개의 "미니 프레스"(펀치 및 다이 세트)가 연속적인 원형으로 이동하며, 각 미니 프레스가 회전의 특정 지점에서 특정 동작을 수행하는 고도로 조율된 시스템입니다. 이 설계가 속도와 정밀성 모두의 핵심입니다.
주요 구성 요소 및 역할
이 과정을 이해하려면 먼저 이를 가능하게 하는 주요 구성 요소를 이해해야 합니다. 이 기계는 각각 특정 기능을 가진 상호 연결된 부품들의 시스템입니다.
터릿: 기계의 심장
중앙 회전 구성 요소는 터릿입니다. 터릿은 정제를 만드는 데 필요한 모든 도구를 담고 있습니다.
이 터릿에는 정제의 모양과 직경을 정의하는 캐비티인 일련의 다이가 포함되어 있습니다. 각 다이에는 해당 상부 펀치와 하부 펀치가 있습니다.
피더 시스템: 정밀한 투여량 보장
이 과정은 벌크 분말 제형을 담는 호퍼에서 시작됩니다. 이 분말은 피더 시스템으로 흐릅니다.
피더의 역할은 터릿 전체에 분말을 분배하고 모든 다이가 과도하게 채워지도록 하는 것입니다. 이 의도적인 과도한 채움은 일관성을 보장하는 중요한 단계입니다.
충전 직후, 도징 스테이션은 터릿 표면에서 과도한 분말을 긁어내어 각 다이에 정확하게 측정되고 평평한 양의 분말을 남깁니다. 이 동작은 정제 중량을 제어하는 주요 방법입니다.
캠 트랙 및 롤러: 동작 조율
캠 트랙은 터릿과 함께 회전하는 상부 및 하부 펀치의 수직 이동을 제어하는 고정 가이드입니다. 펀치에는 이 트랙을 따라가는 "발"이 있습니다.
펀치가 캠에 의해 안내될 때, 그들은 견고한 압축 롤러 쌍 사이를 통과합니다. 이곳에서 정제를 형성하기 위한 힘이 가해집니다.
단계별 압축 주기
단일 펀치 및 다이 세트의 경우, 프레스 주변을 이동하는 과정은 세 가지 뚜렷한 단계로 구성됩니다.
1단계: 다이 충전
다이가 피더 시스템 아래를 통과할 때, 하부 펀치는 캠 트랙에 의해 아래로 당겨집니다. 이것은 분말로 과도하게 채워지는 캐비티를 만듭니다.
그런 다음 하부 펀치는 목표 중량 캠으로 약간 위로 이동하여 정확한 양이 남을 때까지 소량의 분말을 밀어내고, 그 후 도징 스테이션에 의해 평평하게 됩니다.
2단계: 예비 압축 및 주 압축
터릿이 회전하여 채워진 다이를 피더에서 멀리 이동시킵니다. 상부 펀치는 캠 트랙에 의해 안내되어 다이 안으로 내려갑니다.
펀치는 먼저 예비 압축 롤러 사이를 통과합니다. 이것은 가벼운 초기 힘을 가하며, 이는 갇힌 공기를 분말에서 짜내고 결함을 방지하는 데 중요합니다.
직후, 펀치는 훨씬 더 큰 주 압축 롤러 사이를 통과합니다. 이 롤러들은 분말을 원하는 두께와 경도의 고체 정제로 압축하는 데 필요한 최종적이고 엄청난 힘을 가합니다.
3단계: 배출 및 제거
주 압축 후, 상부 펀치는 캠 트랙에 의해 다이에서 인출됩니다.
동시에 하부 펀치는 배출 캠에 의해 위로 밀려 올라가 완성된 정제가 다이 테이블 상단과 수평이 될 때까지 올라옵니다.
그런 다음 고정된 제거 블레이드가 배출된 정제를 터릿에서 부드럽게 안내하여 배출 슈트로 보내지고, 그곳에서 수집됩니다. 이제 해당 다이의 주기가 완료되었으며, 다시 채움 스테이션으로 회전하여 다시 시작합니다.
트레이드오프 이해
매우 효율적이지만, 로터리 프레스 시스템에도 어려움이 없는 것은 아닙니다. 성공은 기계 자체 이상에 달려 있습니다.
제형의 중요한 역할
전체 공정은 분말이 우수한 유동성과 압축성을 가져야 한다는 점에 달려 있습니다. 유동성이 좋지 않은 분말은 다이를 균일하게 채우지 못하여 정제 중량 변동을 초래합니다. 압축이 잘 되지 않는 분말은 부서지기 쉽거나 결함이 있는 정제를 초래할 수 있습니다.
공구 및 유지보수 요구사항
고속 및 엄청난 힘은 펀치 및 다이(공구)에 상당한 스트레스를 가합니다. 이 공구는 비싸며 결함을 방지하고 제품 품질을 보장하기 위해 엄격한 검사, 청소 및 유지보수가 필요합니다.
일반적인 결함의 위험
고속 압축은 캡핑(정제 상단이 분리되는 현상) 또는 층 분리(정제가 층으로 분리되는 현상)와 같은 결함의 위험을 증가시킵니다. 이러한 문제는 종종 분말 내에 갇힌 공기로 인해 발생하며, 예비 압축 단계는 이를 완화하도록 설계되었습니다.
이 지식을 목표에 적용하기
로터리 프레스가 어떻게 작동하는지 이해하면 문제를 진단하고 정보에 입각한 결정을 내릴 수 있습니다.
- 공정 최적화에 주로 초점을 맞춘다면: 피더, 도징 스테이션 및 예비 압축 롤러는 정제 중량, 균일성 및 결함 방지를 위한 주요 제어 지점입니다.
- 장비 선택에 주로 초점을 맞춘다면: 상업적 대량 생산에는 로터리 프레스가 유일하게 실행 가능한 선택이며, 더 간단한 단일 펀치 프레스는 연구 개발에 더 적합합니다.
- 품질 관리에 주로 초점을 맞춘다면: 정제 경도와 마손도는 주 압축 롤러에 가해지는 힘과 직접적인 관련이 있으며, 캡핑과 같은 결함은 종종 예비 압축 또는 분말 제형 자체의 문제를 나타냅니다.
이 연속적인 회전 공정의 역학을 숙달함으로써 현대 정제 제조의 효율성과 품질을 제어할 수 있습니다.
요약표:
| 단계 | 주요 동작 | 목적 |
|---|---|---|
| 다이 충전 | 분말이 다이에 분배되고 과도한 양은 긁어냅니다. | 정확하고 일관된 정제 중량을 보장합니다. |
| 예비 압축 | 롤러에 의해 가벼운 초기 힘이 가해집니다. | 캡핑과 같은 정제 결함을 방지하기 위해 갇힌 공기를 제거합니다. |
| 주 압축 | 주 롤러에 의해 높은 힘이 가해집니다. | 분말을 원하는 경도의 고체 정제로 압축합니다. |
| 배출 | 완성된 정제가 다이 밖으로 밀려 나옵니다. | 주기를 완료하고 다이를 재충전할 준비를 합니다. |
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