Cómo llevar los tiempos de secado de resinas a 30 minutos en moldeo por inyección

Un problema para la industria de moldeo por inyección siempre ha sido el secado de resinas higroscópicas, ya que la humedad presente puede resultar en productos defectuosos. Las resinas higroscópicas tienen una atracción natural a las moléculas de agua, causando que tomen y retengan agua tan pronto como se expongan a un ambiente húmedo. Estas resinas incluyen las parcialmente higroscópicas tales como ABS, acetal, acrílico, policarbonato, PBT, LCP y algunos TPOs, TPEs y TPUs y van hasta materiales altamente problemáticos y difíciles de secar como el PET grado botella y el Nylon.

Por muchos años, los secadores con desecantes han sido la norma para el secado de resinas, y las fábricas han tenido que manejar entre 2 y 4 horas de secado por carga. Sin embargo, en el mercado altamente competitivo del moldeo por inyección de hoy el encontrar nuevos métodos para hacer el trabajo más rápido y a menor costo manteniendo la misma calidad es de suprema importancia. El último objetivo en la búsqueda de mayor eficiencia: la aplicación de nuevas tecnologías que reduzcan los tiempos de secado de resinas a 30 minutos o menos para tener arranques de producción más rápidos, mayor cantidad de material procesado y costos de energía reducidos.

“Muy a menudo, si tenemos que usar un secador con desecantes, el molde estará listo para trabajar y ellos tendrán que tener la máquina quieta por otro par de horas esperando a que el plástico se seque completamente,” dijo Mike Torpey, Vicepresidente y Gerente General de W.K. Hillquist Plastic Injection Molding de Hudson, New Hampshire. “Probablemente es una hora adicional de espera cada vez que se cambia de material para limpiar los secadores, lo que significa que cada vez que cambiamos, la prensa no está trabajando una hora adicional.”

Otros métodos tradicionales tuvieron malos desempeños en términos de tiempo de secado. Tyco Electronics, un fabricante de conectores eléctricos para la industria automotriz, utiliza moldeo por inyección en la fabricación de las cubiertas para dichos conectores. Para el proceso de remolido, Tyco estaba usando secadores y molinos mezcladores convencionales. Éste método no solo consumía tiempo, al requerir entre 5 y 7 horas de tiempo de secado, sino que era inefectivo al remover la humedad. “Nuestro proceso de remolido estaba haciendo que se tomara humedad en el proceso de mezclado, así que tenía que ser re-secado usando un secador convencional,” dijo Michael Nordahl, Ingeniero Jefe de Tyco.

Muchas plantas de producción están descubriendo una metodología avanzada que disminuye los tiempos de secado de resinas higroscópicas a 30 minutos, y Tyco está entre esas, “Yo diría que en promedio hemos ahorrado entre cinco y siete horas por carga,” dijo Nordahl, “No solo nuestros arranques iniciales son más rápidos sino que cada reinicio es más fácil también.”

Mike Torpey, de W.K. Hillquist ha encontrado esta tecnología muy benéfica. “Cuando empezamos un nuevo trabajo, nos permite tener los trabajos corriendo al menos un par de horas de adelantado porque no tenemos que pre-secar el material entre dos y cuatro horas,” dijo. “Así que sólo en el arranque definitivamente vemos ahorros al menos en un par de horas cada vez que corremos un trabajo.”

Tanto Torpey como Nordahl están usando el Speedryer de Canam Manufactured Products. El secador usa la aplicación rápida de calor para aumentar la presión de vapor dentro de las partículas de plástico y forzar hacia la superficie a la humedad atrapada. Un flujo a contracorriente de aire caliente remueve la humedad de la partícula y la saca a la atmósfera, dejando el plástico seco

Nordahl también ha encontrado que este método es más efectivo en términos de esfuerzos en el material y remoción de humedad. “La utilización del Speedryer corrigió nuestro problema de humedad mejorando la degradación del material y aumentó nuestra ventana de procesamiento, particularmente en nylons,” dijo.

“Básicamente hemos probado varios tipos de plásticos con ellos y hemos tenido mucho éxito con la mayoría de los materiales,” coincidió Torpey.

Otro beneficio ha sido el ahorro de energía, ésta tecnología usa el 25% de la energía requerida normalmente para secadores con desecantes. “Son mucho más eficientes en energía que un secador con desecantes por la ausencia de partes móviles y sopladores y bancos de calentadores,” dijo Torpey. “El costo por hora para secar el plástico es muy razonable.”

Estos secadores de tolva se montan sobre el cuello de alimentación y Torpey ha encontrado que la menor huella y la reducción en la complejidad mecánica implican un mantenimiento más fácil. “Son pequeños”, dijo. “No tenemos que tener este secador monstruoso en el piso usando espacio; básicamente se monta sobre la máquina. Son más fáciles de configurar sobre las máquinas y también fáciles de limpiar. Trabajan sin problemas.”

“Con nuestros secadores más grandes, podríamos perder el motor de un soplador y algunas veces nos tomaba una buena parte de una semana tener un motor nuevo,” añadió Torpey. “Usualmente son muy costosos, probablemente un cuarto del costo de un Speedryer sólo para reemplazar un motor o un tablero de circuito o cualquier cosa. Hemos encontrado que el costo global de mantenimiento es muy poco costoso.”

Otro factor importante en manufactura es el costo e la maquinaria, y Torpey ha encontrado otra ventaja con la nueva tecnología. “El costo de estos secadores es menos de la mitad que los secadores con desecantes,” dijo. “Nos permite tener más efectivo disponible para invertir en otros equipos.”

Junto con otros avances en moldeo por inyección tales como máquinas totalmente eléctrivas y robots, el recorte en el tiempo de secado está permitiendo a las fábricas aumentar la eficiencia operacional, reducir las líneas de base y seguir siendo competitivos.