Bạn đang phát triển các công thức mới trong phòng thí nghiệm hay đang mở rộng dây chuyền sản xuất của mình? Sự lựa chọn của bạn giữa máy ép viên một lần và máy ép viên quay sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả, chi phí và chất lượng sản phẩm cuối cùng. Bài viết này cung cấp sự so sánh chuyên sâu trên bảy khía cạnh, bao gồm nguyên tắc, công suất, độ chính xác và chi phí, để giúp bạn nhanh chóng tìm được thiết bị sản xuất phù hợp nhất.
Đĩa đơn Máy ép viên dạng đục lỗ, còn được gọi là máy ép viên lệch tâm, sử dụng chuyển động tịnh tiến theo chiều dọc và đóng vai trò là thiết bị nền tảng để phát triển máy tính bảng quy mô nhỏ. Cấu trúc cốt lõi của nó thường có một bộ dụng cụ duy nhất: chày trên, chày dưới và khoang khuôn.
Máy hoạt động theo một chu trình riêng biệt—Làm đầy → Nén → Đẩy—trong một hành trình thẳng đứng:
Làm đầy: Cú đấm phía dưới đi xuống để tạo thành một khoang và vật liệu được đưa vào khuôn thông qua phễu thủ công hoặc phễu nạp bằng trọng lực.
Nén: Cú đấm phía trên mang lại lực tác động cao trong hành trình hướng xuống tốc độ cao để nén bột.
Đẩy viên thuốc ra: Khi chày trên rút lại, chày dưới nâng lên để đẩy viên thuốc đã hoàn thành ra.
Chế độ sản xuất định kỳ, gián đoạn này đặc biệt lý tưởng cho việc thử nghiệm công thức ở áp suất cao và sản xuất hàng loạt nhỏ.
Máy ép viên quay là một hệ thống "dòng chảy liên tục" được thiết kế để sản xuất công nghiệp tốc độ cao, đạt được sản lượng lớn thông qua một tháp pháo quay theo chiều ngang. Chức năng cốt lõi của nó dựa trên nhiều bộ công cụ (từ 16 đến hơn 55 trạm) được gắn trên tháp pháo.
Khi tháp pháo quay trơn tru, các chày được dẫn hướng bởi các rãnh cam được thiết kế chính xác để hoàn thành một chuỗi đầy đủ một cách liền mạch: Làm đầy → Kiểm soát trọng lượng → Nén trước → Nén chính → Đẩy ra.
Những lợi thế hoạt động chính bao gồm:
Cấp liệu cưỡng bức: Vật liệu được cấp liên tục vào các khoang khuôn thông qua bộ cấp liệu cưỡng bức để có mật độ ổn định.
Con lăn nén: Không giống như tác động một điểm của máy ép thủ công, các chày truyền qua giữa các con lăn nén.
Thời gian dừng: Cơ chế con lăn này đảm bảo "thời gian dừng" quan trọng - giai đoạn mà bột vẫn ở dưới áp suất được kiểm soát. Khoảng thời gian này rất cần thiết cho sự liên kết gắn kết cần thiết cho máy tính bảng chất lượng cao.
Hệ thống kết quả cung cấp quy trình sản xuất đồng bộ, liên tục và tự động hóa cao.
Được thiết kế đặc biệt để sản xuất hàng loạt nhỏ có độ chính xác cao, máy dập viên nén một lỗ hoạt động theo nguyên tắc trạm đơn, không liên tục. Thiết kế cơ học này vốn đã hạn chế tốc độ của nó, định vị thiết bị chủ yếu để phát triển quy trình và thử nghiệm công thức hơn là sản xuất quy mô lớn.
Năng lực sản xuất: Sản lượng trung bình thường dao động từ 50 đến 100 viên mỗi phút. Ngay cả khi vận hành liên tục ở tốc độ tối đa trong ca 8 giờ, sản lượng hàng ngày vẫn bị giới hạn ở mức vài chục nghìn chiếc.
Tự động hóa & Giám sát: Hệ thống có mức độ tự động hóa thấp hơn. Nó thường yêu cầu giám sát thủ công liên tục, bao gồm bổ sung thủ công phễu và thu thập máy tính bảng.
Do đó, thiết bị này phù hợp nhất cho:
Phòng thí nghiệm R&D: Phát triển công thức mới.
Các tổ chức học thuật: Tiến hành thử nghiệm dược phẩm thực nghiệm.
Hợp chất tùy chỉnh: Sản xuất các loại thuốc chuyên dụng theo lô nhỏ hoặc cá nhân hóa.
Là cường quốc sản xuất cấp công nghiệp, công suất của máy ép viên quay là kết quả trực tiếp của số lượng trạm và tốc độ tháp pháo, được thiết kế để hoạt động tốc độ cao liên tục 24/7.
Quy mô đầu ra có khả năng mở rộng cao. Ví dụ: một máy cỡ trung bình tiêu chuẩn có 35 trạm hoạt động ở tốc độ 30 vòng/phút (vòng/phút) tuân theo công thức thông lượng sau: 35 trạm × 30 vòng/phút × 60 phút = 63.000 viên/giờ
Các thiết bị lớn hơn được trang bị hơn 55 trạm có thể dễ dàng vượt quá công suất từ 300.000 đến 500.000 viên mỗi giờ.
Có sự khác biệt đáng kể giữa máy ép viên một lỗ và máy ép viên quay về chất lượng và độ đồng nhất của viên. Máy ép viên một lần có thể có sự dao động nhẹ về trọng lượng, độ cứng và độ dày của viên khi ép từng viên. Điều này chủ yếu là do mỗi lần đổ đầy phụ thuộc vào trọng lực hoặc việc nạp thủ công đơn giản và khả năng chảy của vật liệu cũng như kỹ thuật đổ đầy của người vận hành đều có thể có tác động. Hơn nữa, áp suất của nó được điều chỉnh bằng vít cơ học, vít này có thể bị trôi nhẹ do thay đổi nhiệt độ hoặc hao mòn linh kiện trong quá trình hoạt động lâu dài. Do đó, nó phù hợp hơn cho các giai đoạn R&D hoặc quy mô thí điểm, nơi yêu cầu về tính đồng nhất không quá nghiêm ngặt.
Ngược lại, máy ép viên dạng quay đảm bảo khối lượng làm đầy rất nhất quán trong mỗi khoang khuôn thông qua sự phối hợp chính xác của bộ nạp cưỡng bức và máy cạo định lượng. Áp lực của nó được tác dụng đồng bộ bằng các chày trên và dưới lăn trên các ray dẫn hướng chính xác, dẫn đến áp suất gần như giống hệt nhau trên mỗi viên. Ngoài ra, máy ép viên dạng quay cao cấp thường tích hợp hệ thống giám sát áp suất và phát hiện trọng lượng trực tuyến, hệ thống này có thể tự động loại bỏ các sản phẩm bị lỗi trong thời gian thực và cung cấp phản hồi để điều chỉnh độ sâu chiết rót. Thiết kế này mang lại chất lượng máy tính bảng tuyệt vời và cực kỳ ổn định, đáp ứng đầy đủ các tiêu chuẩn đồng nhất cần thiết cho sản xuất thương mại theo Thực hành sản xuất tốt (GMP).
Máy ép viên một lỗ có ưu thế vượt trội về tính linh hoạt trong vận hành, khiến nó trở thành chuyên gia trong việc chuyển đổi sản phẩm nhanh chóng. Thiết kế đơn giản của nó cho phép chuyển đổi cực kỳ nhanh chóng giữa các công thức và hình dạng máy tính bảng khác nhau. Chỉ cần làm sạch khu vực làm việc và bộ dụng cụ duy nhất, người vận hành có thể hoán đổi khuôn và hiệu chỉnh lại cài đặt áp suất trong vòng vài phút. Khả năng này khiến nó trở thành công cụ không thể thiếu cho các phòng thí nghiệm R&D, nhà thuốc bệnh viện và tổ chức học thuật, nơi nhiệm vụ hàng ngày liên quan đến việc thử nghiệm nhiều công thức hoặc khám phá các quy trình sản xuất mới. Hơn nữa, đây là lựa chọn ưu tiên để sản xuất máy tính bảng cỡ lớn hoặc các hình dạng phức tạp, không đều (chẳng hạn như hình tam giác hoặc hình động vật) vốn khó quản lý trên các hệ thống quay tốc độ cao.
Máy ép viên quay được thiết kế để sản xuất lâu dài, khối lượng lớn, ưu tiên tính nhất quán và hiệu quả tối đa so với sự đa dạng của sản phẩm thông thường. Trong hệ thống này, việc chuyển đổi sản phẩm là một nhiệm vụ kỹ thuật toàn diện. Nó đòi hỏi phải thay thế toàn bộ bộ dụng cụ (hàng tá bộ đột và khuôn), hiệu chỉnh lại các bộ cấp lực và thực hiện làm sạch sâu toàn bộ lớp vỏ bên trong rộng rãi. Mỗi lần chuyển đổi cũng cần phải đặt lại và xác thực lại tất cả các tham số quy trình quan trọng, bao gồm nén trước, nén chính và độ sâu lấp đầy. Chu trình chuyển đổi và vệ sinh hoàn toàn này có thể mất vài giờ. Do đó, các máy công nghiệp này đạt được hiệu quả cao nhất khi được dành riêng cho việc sản xuất liên tục, lâu dài một SKU sản phẩm duy nhất hoặc một phạm vi hẹp các mặt hàng tương tự.
Về đầu tư ban đầu, máy ép viên một lỗ mang lại lợi thế đáng kể về giá do cấu trúc đơn giản và chi phí sản xuất thấp. Ngược lại, do máy ép viên quay có thiết kế phức tạp và yêu cầu độ chính xác cực cao nên chi phí mua sắm ban đầu của chúng thường cao hơn hàng chục hoặc thậm chí hàng trăm lần so với thiết bị đục lỗ đơn.
Hai loại này tuân theo các mô hình hoạt động rất khác nhau. Mặc dù máy ép một lần có mức tiêu thụ năng lượng thấp nhưng chúng phụ thuộc nhiều vào người vận hành có tay nghề cao đối với các công việc thủ công không liên tục; điều này dẫn đến năng suất lao động thấp và chi phí nhân công trên mỗi viên cao. Mặc dù máy ép quay tiêu thụ nhiều điện năng hơn nhưng mức độ tự động hóa cao của chúng cho phép một người vận hành giám sát nhiều máy cùng một lúc. Trong quá trình sản xuất hàng loạt, đơn giá toàn diện cho mỗi viên (bao gồm nhân công, năng lượng và khấu hao) thấp hơn nhiều so với máy ép một lần.
Về bảo trì, máy ép một lần được hưởng lợi từ cơ chế đơn giản, giúp người dùng dễ dàng tự thực hiện việc bảo trì định kỳ. Tuy nhiên, máy ép quay đòi hỏi các chương trình bảo trì phòng ngừa chuyên nghiệp. Các phụ tùng thay thế quan trọng của chúng—chẳng hạn như bộ khuôn hoàn chỉnh, ray dẫn hướng chính xác và cảm biến—đắt hơn đáng kể và việc bảo trì thường dựa vào các dịch vụ kỹ thuật do nhà sản xuất hoặc kỹ sư chuyên môn cung cấp.
Có những khác biệt cơ bản về yêu cầu không gian vật lý và thiết kế tuân thủ giữa máy ép viên nén đơn và máy ép viên quay. Máy ép một lần có cấu trúc nhỏ gọn và thường có thể được đặt trên bàn thí nghiệm tiêu chuẩn, yêu cầu điều kiện lắp đặt tối thiểu. Ngược lại, máy ép quay, là một thiết bị công nghiệp quy mô lớn, đòi hỏi một nền tảng vững chắc và việc lắp đặt nó phải tính đến việc xử lý vật liệu tích hợp, hút bụi tích hợp và kết nối với các dây chuyền đóng gói xuôi dòng, đòi hỏi phải có kế hoạch bố trí nhà xưởng chuyên nghiệp.
Về mặt an toàn và tuân thủ, máy ép đột đơn thường có cấu trúc mở, có thể dẫn đến phát tán bụi trong quá trình vận hành và thường cần có sự hỗ trợ của hệ thống hút bụi bên ngoài. Do đó, chúng thường được sử dụng trong các giai đoạn sản xuất phi thương mại hoặc nghiên cứu và phát triển. Mặt khác, máy ép quay hiện đại thường áp dụng thiết kế khép kín hoàn toàn với hệ thống hút bụi hiệu quả tích hợp, kiểm soát hiệu quả các rủi ro về bụi và lây nhiễm chéo trong quá trình sản xuất. Được trang bị nhiều khóa liên động an toàn, thiết kế của chúng thuận lợi hơn để đáp ứng các yêu cầu quy định nghiêm ngặt như Thực hành Sản xuất Tốt (GMP).
Việc tuân thủ các tiêu chuẩn quốc tế như GMP và FDA là điểm khác biệt rõ rệt nhất giữa hai loại thiết bị này.
Máy ép viên dạng một lỗ: Thường có thiết kế mở hoặc nửa mở, dẫn đến nguy cơ tiếp xúc với bụi cao hơn. Các thiết bị này thường yêu cầu thu gom bụi bên ngoài và chủ yếu được sử dụng trong các giai đoạn phát triển không đạt tiêu chuẩn GMP hoặc tiền GMP.
Máy ép viên quay: Các thiết bị hiện đại sử dụng thiết kế khép kín hoàn toàn với các cabin chịu áp suất chuyên dụng. Họ có tính năng:
Hút bụi tích hợp: Giảm thiểu ô nhiễm chéo và bảo vệ người vận hành.
Khóa liên động an toàn: Tự động tắt nếu cửa được mở trong khi vận hành.
Tuân thủ: Được thiết kế đặc biệt để đáp ứng các tiêu chuẩn nghiêm ngặt của GMP, FDA và EMA về tính toàn vẹn và vệ sinh dữ liệu.
Câu hỏi 1: Chúng tôi có thể mở rộng quy mô trực tiếp lên máy ép viên dạng quay nếu chúng tôi đã có một máy đục lỗ không?
Đáp: Có, nhưng việc chuyển giao quy trình là rất quan trọng. Trong khi máy đục lỗ đơn là nền tảng cho công thức, máy ép quay sử dụng các phương pháp làm đầy khác nhau và cung cấp khả năng nén trước với thời gian dừng ngắn hơn. Bạn phải hiệu chỉnh lại các thông số như áp suất chính, tốc độ tháp pháo và độ sâu lấp đầy trong quá trình mở rộng quy mô.
Câu hỏi 2: Máy ép viên dạng quay có dễ bị hỏng hóc cơ học hơn không?
Đáp: Không nhất thiết. Lỗi thường xảy ra do vận hành không đúng cách (ví dụ: quá tải) hoặc thiếu bảo trì. Máy ép quay chất lượng cao có độ bền cao; với kế hoạch bảo trì phòng ngừa hiệu quả (bôi trơn và thay thế các bộ phận kịp thời), chúng mang lại độ tin cậy vượt trội để sử dụng lâu dài.
Câu 3: Một công ty khởi nghiệp công nghệ sinh học nên chọn máy ép viên đầu tiên như thế nào?
Trả lời: Đối với R&D ở giai đoạn đầu, máy dập một lỗ chất lượng cao là lý tưởng do khả năng thay đổi công cụ nhanh chóng và lãng phí vật liệu tối thiểu. Khi bạn chuyển sang thử nghiệm lâm sàng, hãy cân nhắc máy ép quay quy mô phòng thí nghiệm tuân thủ cGMP để cân bằng CAPEX ban đầu với khả năng mở rộng trong tương lai.
Câu 4: Ngoài dược phẩm, ngành công nghiệp nào sử dụng máy ép viên này?
Trả lời: Chúng được sử dụng rộng rãi trong bất kỳ ngành công nghiệp nào cần nén bột, bao gồm dược phẩm dinh dưỡng, hóa chất tinh khiết (chất xúc tác, chất tẩy rửa), thực phẩm (bánh kẹo, viên sủi bọt) và điện tử (linh kiện gốm sứ, vật liệu pin). Logic vẫn giữ nguyên: một chày cho R&D, một chày quay cho sản xuất hàng loạt.
Sự lựa chọn giữa máy ép viên một lỗ và máy ép viên quay chủ yếu phụ thuộc vào quy mô sản xuất, loại máy tính bảng, yêu cầu tự động hóa và ngân sách.
R&D hàng loạt nhỏ → Máy ép viên một lần
Sản xuất hàng loạt vừa/lớn → Máy ép viên dạng quay
Để biết thêm thông tin về các mẫu máy tính bảng hoặc các giải pháp tùy chỉnh, vui lòng liên hệ với chúng tôi.
Người liên hệ: Ms. Wei
Tel: 86-15372434551
Fax: 86-571-88615836
Vietnamese
