Estudio sobre la compactación de materiales granulares para la manufactura de comprimidos

Abstract

El tema de la presente tesis es la manufactura de comprimidos, área sobre la que convergen diversos campos del conocimiento científico como la farmacología, el diseño mecánico y la ciencia de materiales; se pone especial énfasis en la compactación de las soluciones granulares con que los comprimidos son elaborados por ser una parte preponderante y crítica del proceso. Este aspecto se analiza tanto desde un punto de vista teórico y de simulación computacional como desde una perspectiva experimental. En cuanto al primer enfoque, en la parte inicial de la tesis se lleva a cabo una revisión bibliográfica sobre el estudio de la compactación de polvos; ya sea puramente teórico como apoyado en herramientas de programación. Puede señalarse que este estudio es abordado por publicaciones especializadas de áreas tan disímiles como la metalúrgica, la farmacéutica o la geológica dependiendo del tipo de material con el que se está trabajando; asimismo el proceso es utilizado por industrias que pueden encuadrarse dentro de los campos de estudio anteriores. Cabe destacar que al presente se cuenta con ecuaciones que gobiernan al problema y que permiten predecir la deformación de un material granular a partir de las cargas que actúan sobre él, pero son aplicables sólo a ciertos casos específicos. Para complementar esto, en el segundo capítulo se describe la utilización de un programa de elemento finito para obtener la relación entre la deformación y el esfuerzo con un modelo simplificado del material granular. Respecto del aspecto experimental, durante el presente trabajo se elaboraron y probaron comprimidos utilizando una máquina para ensayos mecánicos y siete arcillas diferentes. Los resultados de estos ensayos sirvieron para dictaminar acerca del uso de cuatro de esas arcillas como componentes mayoritarios de comprimidos y para comprobar la validez tanto de los modelos teóricos en tomo a la compactación de materiales granulares como de la simulación computacional.