Los retos del procesamiento de muestras de laboratorio impulsan la innovación en IDEX® Health; Science. Un departamento de IDEX Corp., IDEX Health; Science, fabrica los componentes de sistemas de microfluidos de precisión (sistemas de válvulas, bombas, colectores de admisión, empalmes, inyectores y tuberías) que soportan sofisticados instrumentales de laboratorio, como cromatógrafos de líquidos, espectrómetros de masas y sistemas de análisis de ADN.
Según Kevin Longley, ingeniero de diseño mecánico, la maximización del rendimiento es de vital importancia en el competitivo mercado de los laboratorios. “Cuanto mayor sea el rendimiento que pueden obtener los laboratorios, más dinero generan”, explica Longley. “Consiguen un mayor rendimiento usando una mayor presión para empujar más muestras a través de la columna. Las primeras válvulas de cromatografía líquida de alta presión soportaban una presión de 500 psi. Las válvulas Rheodyne® que desarrollamos actualmente en IDEX soportan unos 30 000 psi. Lo que hacemos es empujar volúmenes increíblemente pequeños (en algunos casos hasta de 0,1 microlitros) con presiones extremadamente elevadas con el fin de aumentar el rendimiento y reducir el coste de la compra de equipos para los laboratorios”.
Para conseguir innovar en microfluidos, los ingenieros de la empresa necesitaban acceder a herramientas de simulación y diseño integrados. En 2001, IDEX decidió cambiar el software Pro/ENGINEER® por las soluciones integradas de SOLIDWORKS . “IDEX adoptó SOLIDWORKS de forma estandarizada porque, además de ser fácil de usar y de aprender, proporciona las potentes herramientas estructurales y de simulación de flujo de fluidos”, explica Longley. “Con SOLIDWORKS, ni siquiera noto el software. No me ralentiza ni me supone ningún obstáculo. Es una extensión de mi trabajo”.
IDEX adquirió 120 licencias del software de diseño SOLIDWORKS Professional, el software de diseño y análisis SOLIDWORKS Premium, las aplicaciones de análisis SOLIDWORKS Simulation Premium y SOLIDWORKS Flow Simulation, y el sistema de gestión de datos de productos SOLIDWORKS PDM Professional. “Gracias al carácter intuitivo de las soluciones SOLIDWORKS, podemos centrar nuestra atención en los diseños, no en las herramientas. “Esto nos permite crear diseños innovadores más precisos a la vez que optimizamos los procesos de desarrollo”, afirma Longley.
Simulación de lo que va a suceder
La confianza de IDEX en las herramientas SOLIDWORKS Simulation y SOLIDWORKS Flow Simulation ha aumentado a la par que lo hacía la complejidad de los diseños de la empresa. “Gran parte de lo que fabricamos es casi imposible de realizar a mano”, enfatiza Longley. “El tipo de tubo que utilizamos es de 1/32 de pulgada de diámetro, pero los diámetros interiores son de 0,004 pulgadas. Con un paso tan estrecho y una presión tan alta que conduce volúmenes de fluidos tan pequeños a través del sistema, la simulación es indispensable. Realizamos simulaciones de flujo en productos que requieren mezclas y análisis de elementos finitos (FEA) en prácticamente todo lo demás.
“Nuestras válvulas reciben fuerzas que intentan descomponerlas, por lo que necesitamos realizar FEA en cada una de las fases del proyecto”, continúa. “Utilizamos el análisis para garantizar que el diseño se mantendrá antes de la creación de prototipos. Lo hacemos en todas las válvulas que fabricamos. Con SOLIDWORKS Simulation como parte del proceso de diseño, hemos logrado reducir en un 90 % los ciclos de creación de prototipos necesarios en el pasado”.
