Lo más destacado de las tecnologías de inyección de plásticos en la feria K

Uno de los grandes deleites de los conocedores de la industria plástica es visitar a los proveedores de tecnología de moldeo por inyección en la cita trienal de la feria K. Y este año hubo mucho de qué hablar. Siguiendo la tendencia que se observa desde hace varios años en la industria, los fabricantes procuran integrar procesos en un sólo paso, para lograr piezas acabadas cada vez de mayor complejidad con menos costos. Así mismo, hubo un énfasis particular en el tema de eficiencia energética. Hay novedades importantes para el sector automotriz, y la industria médica cuenta con opciones cada vez más confiables y soluciones a la medida.

Mayor productividad, mayor eficiencia
Una de las innovaciones presentadas por Arburg, y concretada en conjunto con Siemens, fue una unidad de inyección que cuenta con un motor lineal, para la inyección regulada a velocidades extremadamente altas. De acuerdo con la empresa, con este desarrollo se abren dimensiones completamente nuevas en el moldeo de piezas de pared delgada.

Se trata, concretamente, de una unidad de inyección mecatrónica para las máquinas de inyección eléctricas, donde se combina un motor lineal para el eje de inyección y un motor rotatorio para el eje de dosificación. Gracias a que la transmisión de movimiento se hace en forma directa, se requieren menos componentes mecánicos para la unidad de inyección, con lo que se minimiza el desgaste y los requerimientos de mantenimiento.

El tornillo se acciona directamente con el motor lineal, y permite aceleraciones de hasta 8 gravedades, una magnitud doce veces mayor que la aceleración que se alcanza en máquinas estándar. Por lo tanto se pueden alcanzar velocidades de inyección de 2.000 mm/s. El desplazamiento no tiene juego, por lo que se garantiza una precisión de 0.01 mm en el posicionamiento.

Con esta aplicación se logran aplicaciones hasta ahora impensables en el campo de pared delgada. La relación entre distancia recorrida y espesor de pared puede estar entre 200:1 y 300:1.

Otra noticia de Arburg es que extendió hacia arriba el rango de sus máquinas Allrounder con la introducción de la máquina híbrida 920 H, que cuenta con un sistema de cierre de rodillera servo eléctrico, con lo cual se garantiza velocidad y precisión de movimientos. Para reducir el peso de las piezas fundidas, se emplearon análisis de elementos finitos, que permitieron una optimización estructural previa al inicio de la producción. Al reducir el peso que se mueve durante la operación de la máquina, se ahorra energía.

Boy presentó una versión mejorada de su Boy 35 E, con una fuerza de cierre de 350 kN. La máquina ha sido dotada con un servomotor para impulsar la bomba. El corazón de la máquina es un motor sincrónico servo con una bomba de engranajes. Un convertidor controlado electrónicamente regula el motor. Todo para garantizar que la velocidad de la bomba satisfaga los requerimientos de cada etapa del proceso. Entre el final del tiempo de dosificación y el final del tiempo de enfriamiento, el motor y la bomba permanecen quietos, usando cero energía. De acuerdo con la empresa, para varias aplicaciones el consumo de energía es tan bajo, que no se requiere enfriamiento adicional con aceite.

Novedades en el sector de empaques
Husky Injection Molding Systems presentó, durante la feria K, su sistema H-PET AE (all-electric) para el moldeo en bajo volumen de preformas de PET. De acuerdo con la empresa, ofrece menor costo por parte moldeada y mayor eficiencia energética que sistemas competidores en ese rango, siendo la alternativa ideal para transformadores en mercados emergentes y de bajo volumen, así como para aplicaciones de nicho. Cuenta con un cuidadoso sistema de control de proceso, así como con moldes de tolerancias precisas y equipos auxiliares de alta calidad. Requiere menos costos de inversión y está disponible en diferentes combinaciones de fuerza de cierre, tamaño de unidad de plastificación y número de cavidades en el molde.

También se presentó un sistema H-PET AE 180 de 32 cavidades, para producir la preforma de 22 gramos EcoBase, para botellas de agua de un litro en ciclos de 11,8 segundos. Modificando la base, las preformas EcoBase son hasta 2,5% más ligeras que otras preformas de bajo peso, con lo que se reduce el consumo de resina.

Engel presentó la serie Engel e-cap, para producción eficiente de tapas y cierres, con menores tiempos de ciclo, alta flexibilidad y menores consumos de energía. De acuerdo con la empresa, esta sería la solución que menor consumo de energía tiene para esta aplicación particular, gracias a que se cuenta con una unidad de inyección nueva, así como una fuerza de expulsión incrementada y una unidad de cierre reforzada. En la feria se demostró la producción de tapas de PEAD con un tiempo de ciclo de 2,7 segundos.

Desarrollos para la industria automotriz
Engel presentó en su Engel duo 2050/500 pico la producción de un componente estructurado, reforzado con lámina orgánica. Esta aplicación, que revoluciona el diseño de piezas ligeras, de acuerdo con la empresa, se hace posible gracias al uso de una celda de manufactura con un sofisticado sistema de automatización, en el que se incluyen tres robots. También de Engel fue la presentación de la tecnología Clearmelt, con la cual se recubre una pieza inyectada con un flujo de poliuretano.

Esta aplicación, que fue demostrada en la Engel e-motion 280 T, se caracteriza por un atractivo terminado en 3D y excelente resistencia al rayado. Además, comparado con tecnologías existentes, permite que el recubrimiento sea extremadamente delgado, y además tiene una distribución más homogénea.

Otro ejemplo de moldeo de piezas ligeras para la industria automotriz fue presentado por Krauss Maffei. Dependiendo del tiraje de las piezas a producir, la empresa recomienda el proceso que resulta más adecuado desde los puntos de vista tecnológico y económico. El proceso HD-RTM, moldeo por transferencia de resina a alta presión, se aplica a la producción automatizada y masiva de piezas ligeras, y es particularmente importante para la industria automotriz. Krauss Maffei resaltó que ha desarrollado una unidad de inyección flexible con un cabezal de mezclado auto-limpiante. La unidad de inyección resulta ideal para resinas de muy alta viscosidad. Para lograr un desmoldeo más fácil, se emplea un agente desmoldante interno en el cabezal de mezclado. Las piezas resultantes son un 30% más ligeras que piezas hechas en materiales convencionales y tienen propiedades superficiales sobresalientes.

Otra alternativa de Krauss-Maffei para piezas ligeras se lanzó bajo el nombre de FiberForm. En este caso, se combinan el proceso de termoformado y la inyección interna en una lámina orgánica. En una primera etapa, se termoforma una lámina en el molde y después se encapsula con una poliamida reforzada con fibra de vidrio. Durante la feria se hizo una demostración en vivo, en la que el material encapsulador era producido en una mezcladora de 300-ton CX 300-1400 IMC. La celda de manufactura también estaba dotada de un robot linear LRX 150, y se concibió de forma tal que fuera posible producir piezas encapsuladas en material reforzado con fibras largas, con un contenido de fibra de hasta 60%.

Novedades para la industria médica
Husky presentó su nueva plataforma H-MED AE para fabricación de equipos médicos en cuarto limpio. Se trata de una solución integrada, optimizada, para los requerimientos específicos de la industria médica, satisfaciendo los requerimientos de calidad, reproducibilidad y limpieza establecidos en esta demandante industria. Todas las funciones dentro de la celda de producción se manejan con el sistema Husky Polaris Control, que centraliza las operaciones del sistema completo de inyección.

En la feria se presentó una aplicación para el moldeo de piezas intravenosas, con un peso de 0.18 g y tiempos de ciclo inferiores a 5,0 segundos. El sistema incluyó un controlador de temperatura Altanium y tecnología de canal caliente UltraSync-E, así como equipos periféricos integrados. Todo monitoreado con el sistema de control Shotscope NX.

Krauss Maffei presentó una nueva tecnología de inyección completamente eléctrica, que satisface 100% los estándares de higiene, elimina los requerimientos de esterilización pos-moldeo y reduce hasta 25% los costos de manufactura. La celda de manufactura EX CleanForm fue presentada en la feria fabricando cilindros de jeringas en un molde de 48 cavidades y con un robot KR16 de 6 ejes. El sistema de lubricación está encapsulado, con lo que se eliminan riesgos de contaminación. Con menos puntos de pivotaje, todos completamente encapsulados, las barras que sostienen los moldes ya no actúan como guías, y así se eliminan fuentes adicionales de polución. Las rodilleras en Z aseguran movimientos rápidos, fundamentales para el ahorro de tiempos de ciclo, y dos servo motores enfriados con agua y perfectamente aislados son responsables de la plastificación e inyección.

Acabados brillantes que no requieren pintura
Krauss Maffei presentó la primicia Colorform, un proceso único para producir partes con alto brillo, que reemplaza los procesos de pintura y permite tener acabados de alta calidad estética en un sólo paso. ColorForm integra los proceso de moldeo por inyección y reacción, y se logra aplicando un recubrimiento de alto brillo en el molde cerrado inmediatamente después de que la pieza ha sido moldeada por inyección. De acuerdo con la empresa, puede reemplazar completamente los procesos de pintura convencionales.

En la feria, Krauss Maffei produjo maletines de ABS combinado con TPU, que tenía un terminado de alto brillo. El núcleo de la tecnología ColorForm es una celda con una máquina de moldeo por inyección de dos componentes. Durante la feria se presentó una MX 1000-8100/2000 SpinForm, con 1000 ton de fuerza de cierre, dotada con impulsores eficientes energéticamente del rango de BluePower, propiedad de la empresa. El sistema de poliuretano usado para recubrir el sustrato termoplástico es suministrado por un sistema de dosificación RimStar Nano, operado con una de las bombas recientemente diseñadas por Krauss Maffei.

Novedades en canal caliente
Husky Injection Molding Systems expandió su familia de canales calientes UltraSync, cuya válvula de cierre es ajustada por el movimiento sincronizado de una placa única. Ahora se ofrecen tres opciones, UltraSync-E (eléctrico), UltraSync-H (hidráulico) y UltraSync-P (neumático). Esta tecnología ofrece alta repetibilidad y consistencia en la inyección, a través del accionamiento bien sea de un servo motor, de un cilindro hidráulico o de un cilindro neumático. El sistema UltraSync ayuda a producir más piezas en un espacio de molde menor. Es compatible con sistemas de cuarto limpio.