Le sfide legate all'elaborazione dei campioni di laboratorio guidano l'innovazione alla IDEX® Health &Science. Una divisione della IDEX Corp., IDEX Health & Science produce componenti di precisione per sistemi microfluidici, tra cui valvole, pompe, collettori, raccordi, iniettori e sistemi di tubazioni, a supporto di sofisticati strumenti di laboratorio come cromatografi liquidi, spettrometri di massa e sistemi di analisi del DNA.
Secondo Kevin Longley, Mechanical Design Engineer, l'ottimizzazione della produttività è di fondamentale importanza nel mercato estremamente competitivo dei laboratori. "Maggiore è la produttività che i laboratori possono ottenere, maggiore è il ricavo", spiega Longley. "Ottengono una maggiore produttività utilizzando una pressione più elevata per spingere più campioni attraverso la colonna. Le prime valvole per cromatografia liquida ad alta pressione sono state tarate a circa 500 psi. Le valvole Rheodyne® che sviluppiamo oggi in IDEX gestiscono 30.000 psi di pressione. Quindi, stiamo veicolando volumi incredibilmente ridotti, in alcuni casi anche di soli 0,1 microlitri, a pressioni estremamente elevate per aumentare la resa e fare in modo che l'acquisto delle apparecchiature sia più economico per i laboratori."
Per ottenere risultati importanti nel campo della microfluidica, gli ingegneri della società avevano bisogno di integrare strumenti di progettazione e simulazione. IDEX ha deciso di migrare dal software Pro/ENGINEER® alle soluzioni SOLIDWORKS integrate nel 2001. "IDEX decise di adottare lo standard SOLIDWORKS perché è facile da utilizzare e semplifica il processo di formazione, fornendo al contempo validi strumenti strutturali e per la simulazione del flusso dei fluidi", spiega Longley. "Con SOLIDWORKS, non si nota nemmeno il software. Non mi rallenta né mi costringe a fare i salti mortali. È davvero solo un'estensione del lavoro che faccio."
IDEX ha acquisito 120 licenze del software di progettazione e analisi SOLIDWORKS Professional e SOLIDWORKS Premium, delle applicazioni di analisi SOLIDWORKS Simulation Premium e SOLIDWORKS Flow Simulation e del sistema di gestione dei dati di prodotto SOLIDWORKS Enterprise PDM. "Le soluzioni SOLIDWORKS sono talmente intuitive che ci permettono di concentrarci sui nostri progetti, piuttosto che sugli strumenti. In questo modo possiamo realizzare progetti innovativi più precisi, velocizzando al contempo i processi di sviluppo", dichiara Longley.
Simulare ciò che accadrà
L'aumento della complessità dei modelli IDEX ha comportato, di conseguenza, l'aumento della sua dipendenza dagli strumenti SOLIDWORKS Simulation e SOLIDWORKS Flow Simulation. "Sarebbe quasi impossibile svolgere manualmente molte delle operazioni che effettuiamo", sottolinea Kevin Longley. "Le tubazioni che utilizziamo hanno un diametro di 1/32 di pollice, mentre i diametri interni misurano 0,004 pollici. Con dei passaggi talmente ridotti e una pressione così elevata esercitata su volumi così piccoli di fluido attraverso il sistema, la simulazione è fondamentale. Eseguiamo simulazioni di flusso su prodotti che includono la miscelazione e l'analisi strutturale degli elementi finiti (FEA).
"Le nostre valvole sono sottoposte a forze che tendono a far staccare le varie parti, per cui dobbiamo eseguire l'analisi FEA su ogni singolo collegamento del progetto", prosegue. "Utilizziamo l'analisi per garantire che il progetto tenga il passo con la prototipazione. Questo è fatto su ogni valvola che produciamo. Integrando SOLIDWORKS Simulation nel processo di progettazione, siamo riusciti a ridurre del 90% i cicli di prototipazione necessari in passato."
