Promocione sus productos o servicios con nosotros
Junio de 2014 Página 1 de 3

Ecoeficiencia energética en el proceso de moldeo por inyección

Iván D. López, Ph.D. y Juan C. Ortiz, Ing.

El término sostenibilidad energética se refiere al adecuado balance entre desarrollo económico, disponibilidad energética y protección ambiental.

La energía es un factor competitivo relevante en la industria de procesamiento de plásticos. Lo anterior se logra al aumentar la producción de productos conformes y/o disminuyendo el consumo energético del proceso. Los fabricantes de maquinaria ofrecen cada vez tecnologías más eficientes. Sin embargo, es importante aclarar que no solo la tecnología de la máquina es importante para obtener un desempeño energético adecuado. Se requiere el monitoreo y control de proceso, el diseño optimizado de los  moldes, una programación adecuada de producción y el ajuste correcto de los parámetros de procesamiento.

El uso adecuado de la energía en cualquier proceso productivo es de vital importancia, no solo por los costos asociados, sino por la disminución de los impactos ambientales en la búsqueda de un crecimiento sostenible. El término sostenibilidad energética se refiere al adecuado balance entre desarrollo económico, disponibilidad energética y protección ambiental.  La disponibilidad energética se logra por medio de la búsqueda de nuevas fuentes energéticas y el uso eficiente de la energía.  En el estudio Energy Technology Perspectives1, se estima que el consumo energético mundial no aumentaría e incluso podría disminuir para el año 2050, si se hacen los esfuerzos tecnológicos y culturales adecuados para mejorar la eficiencia en la generación, transporte y uso de la energía.

La industria de transformación de plásticos no es ajena a esta problemática.  Por el contrario, algunas características básicas de los plásticos, como son su alto poder calorífico y su  baja conductividad térmica, hace que sus  procesos de transformación sean mucho más demandantes de energía que otros procesos de manufactura. En la Figura 1 se presenta, para el caso colombiano, el consumo energético en kWh por cada millón de pesos de producción bruta para toda la industria manufactura y para la industria de productos plásticos y de caucho entre los años 2000 y 2011. Como se puede observar, el consumo energético de la industria de plástico y caucho está muy por encima del consumo promedio de toda la industria manufacturera. A modo de ejemplo, para el año 2010, este valor se establecía en 100 kWh por cada millón de pesos de producción bruta para toda la industria manufacturera, mientras que para la industria del sector plástico se sitúa en 150kWh.

En el caso particular del moldeo por inyección, la participación del costo energético en el  total del costo de una pieza plástica varía entre un 3% para partes industriales a un 10% para partes de empaque. Esta participación del costo de la energía es significativa, teniendo en cuenta que los márgenes de utilidad de partes plásticas usualmente están por debajo del 10%.

Los mayores consumidores energéticos del proceso de inyección están dados por el motor principal (48%), seguido por el sistema de enfriamiento (15.5%) y los sistemas de calefacción (10.9%)3. En otro estudio, adelantado por la SKZ, se determinó que el mayor consumidor del proceso de inyección es la plastificación, con cerca del 48% del consumo, seguido por el calentamiento del barril (17%), la fuerza de cierre (12%) y la fuerza de inyección (11%)3. Es así como las principales oportunidades de ahorro energético desde el punto de vista de inversión y nuevas tecnologías están en la plastificación y calefacción del barril.

Al lector se le recomienda leer el documento “Eficiencia en la producción” generado por la empresa alemana Arburg4. Este documento resalta los elementos que influyen en la eficiencia en la producción, y por lo tanto, en la eficiencia energética del proceso.  Cualitativamente, se ponderan como elementos más relevantes, la tecnología de las máquinas y el control de procesos, seguido por la planificación de la producción y la tecnología y diseño del molde. Debido a lo anterior, los esfuerzos para reducir el consumo energético deben estar dirigidos principalmente a estos elementos.

Consumo energético específico

La eficiencia de un proceso está en obtener la mayor cantidad de producto, al mínimo consumo de energía. En el análisis del desempeño energético del proceso de moldeo por inyección, es fundamental no solo tener en cuenta la energía consumida, sino además la cantidad de producto obtenido. El concepto fundamental  que reúne estos dos elementos es el consumo de energía específico (CEE), el cual registra la energía que necesita el proceso para producir una cantidad específica de producto (kWh/kg).

Acerca del autor

Iván D. López, Ph.D. y Juan C. Ortiz, Ing.

Instituto de Capacitación e Investigación del Plástico y el Caucho (ICIPC)
x

Sección patrocinada por

Otras noticias de Inyección

Documentos relacionados