NPE: innovaciones en moldeo por inyección

NPE: innovaciones en moldeo por inyección

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La pasada NPE rompió récords de todo tipo: número de expositores, número de empresas únicas, participación internacional y área. Solamente de América Latina se registraron 5.000 visitantes. Y para todos los que tuvimos el gusto de visitar la ciudad del sol, los cinco días de caminatas a través de stands probaron que vale la pena dedicarle tiempo y recursos a asistir a esta gran exhibición.

Para los que estamos en el negocio de moldeo por inyección, la feria fue una suerte de “Disneyland”. Tuvimos noticias saltando desde cada empresa expositora. En este cubrimiento presentamos algunas de estas innovaciones, entre las que se destacan las celdas de manufactura, innovaciones en moldeo de caucho de silicona líquida, sistemas de moldeo de PET y máquinas eléctricas.

Novedades en preformas hasta donde alcanza la vista

Uno de los campos donde se vio más innovación durante la feria fue el moldeo de preformas. Milacron LLC vuelve a esta arena presentando su sistema M-PET 300. Esta solución se caracteriza por tener una atractiva relación entre inversión y productividad, de acuerdo con su fabricante. Además está orientada a ahorrar energía.

Adicionalmente, Milacron trabajó en conjunto con PTI (Plastic Technologies Inc.) para presentar una preforma que tiene una capa co-inyectada espumada. Al soplarla, esta capa de espuma logra crear un efecto perlado en la botella, sin necesidad de aditivos, por lo que no se afecta la reciclabilidad de la botella. La capa espumada se produce utilizando una tecnología análoga a la inyección multicomponente, con un molde rotatorio Foboha, de 2 x 4 cavidades. El proceso de espumado hace uso de la tecnología MuCell, de Trexel. El molde gira 90° para que la capa espumada se moldee por co-inyección dentro de una preforma de paredes sólidas, en un tiempo total de ciclo de 25 sg.

Husky ofrece su nuevo sistema de moldeo de preformas, el HyPET HPP5, un equipo totalmente integrado, basado en su máquina hidráulica. Las mejoras se han hecho en el control táctil, el secado de resina y en el sistema de sensores, que garantiza una vida de molde más larga. Gracias a las innovaciones introducidas en 2013, el sistema provee tiempos de ciclos hasta 12% más rápidos que el sistema HPP4 e intervalos de mantenimiento de molde hasta 60% más largos. Durante la feria, se utilizó para la demostración un molde de 96 cavidades corriendo preformas de 10,89 g para botellas de 0,5 L con un tiempo de ciclo de 5,5 sg.

La compañía también presentó un sistema para “auto-limpieza” del molde de inyección de preformas dentro de su sistema HyPET HPP5. Un molde de este tamaño tiene que detenerse 100 veces al año para limpiar las zonas de salidas de aire, debido a que en estas regiones se depositan los volátiles de PET. Usualmente se emplea hielo seco en chorros y se re-engrasa el molde, en un proceso que toma aproximadamente cuatro horas en cada parada y donde además quedan expuestos y en riesgo delicados componentes del molde. Con la nueva tecnología se hace lo que se llama un “rebabeo” (en inglés “flashing”) controlado. Durante el ciclo de limpieza, el molde deja un espacio de 1 mm en la zona del área del cuello. La rebaba generada controladamente en esa área remueve los depósitos de volátiles y limpia las salidas de aire. El procedimiento se inicia con un botón en el panel de control, que genera un ciclo de limpieza (desperdicio) y posteriormente el molde reinicia producción. Esta operación ahorra 400 horas de mantenimiento al año, añadiendo 5% más de productividad. La tecnología requiere un balanceo extremadamente uniforme del canal caliente en el molde.

SIPA presentó la prensa híbrida XForm 300, para moldear hasta 96 cavidades de preformas de PET. Está diseñada para cambios rápidos de molde y para aceptar moldes de la mayoría de proveedores. Se caracteriza por tener una de las huellas más pequeñas de la industria y gracias a su tamaño, la máquina puede acoplarse al sistema de postmoldeo de Athena, que enfría preformas hasta de seis ciclos.

Control que ahorra costos

Krauss Maffei presentó su sistema Adaptive Process Control (APC) que corrige el proceso durante cada ciclo. Este desarrollo patentado ajusta el punto de cambio y el perfil de postpresión en cada ciclo a la viscosidad real de la mezcla y a la resistencia real al flujo dentro del molde, compensando las desviaciones dentro del mismo ciclo. Comparable al sistema de crucero en un vehículo, KM afirma que mejora significativamente la consistencia del peso de cada ciclo, compensando las variaciones en clima o condiciones de temperatura, o las variaciones en el material suministrado en la planta. También puede compensar las variaciones en desgaste en el barril o el tornillo, así como el cierre irregular de las válvulas de no retorno. Otra ventaja sería la posibilidad de reiniciar producción más rápido después de cada parada o de incrementar las cantidades de material reciclado. Igualmente, se reportan mejoras en el consumo de energía, gracias a que puede operarse con menores temperaturas de barril y menores niveles de post-presión, sin comprometer la estabilidad de la viscosidad en el fundido.

Eurotherm provee la familia de controladores MACO, disponibles para inyección, soplado, extrusión y termoformado. Se trata de una plataforma de controladores lógicos compactos, que pueden programarse para cada aplicación específica, para monitoreo de proceso y control preciso de temperatura. Para moldeo por inyección se cuenta con el Eurotherm MPACTTM II, un sistema de control de lazo cerrado.

El sistema crea un modelo teórico del proceso de inyección después de un par de ciclos y usa el modelo junto con ciertas reglas para compensar por cualquier desviación. El sistema de control en lazo cerrado se ajusta en menos de 0,1 milisegudos, de acuerdo con el fabricante.

Novedades para moldes y herramentales

Una de las tecnologías más revolucionarias es la de “impresión 3D” de moldes. Esta tecnología se llama en realidad manufactura aditiva, ya que no se emplea sólo para hacer prototipos, sino que ahora se emplea para hacer piezas totalmente funcionales. Utilizando tecnología de Stratasys, Milacron demostró cómo es posible producir en poco tiempo machos y cavidades a través de esta tecnología. La solución PolyJet de Stratasys deposita gotas de un fotopolímero líquido termoestable, que se solidifica cuando se expone a la luz UV. Los insertos se producían en cinco horas y luego se trasladan a una base de cambio rápido de molde MUD de DME. Estos insertos aguantan cerca de 500 ciclos.

Milacron también presentó la tecnología SmartMold, que monitorea conteo de ciclos, tiempo sin uso y tiempo de ciclo, además de sobre-presurización, sobre-calentamiento, fuerza de cierre y otros abusos del molde, que pueden ahora reportarse de manera sencilla, sin necesidad de sensores externos. SmartMold se comunica vía Bluetooth o Wi-Fi con teléfonos inteligentes y permite monitoreo remoto.

Novedades en máquinas totalmente eléctricas

Haitian expuso su Zhafir Zeres, serie de máquinas totalmente eléctricas entre 45 y 259 ton, con hidráulica integrada para remoción de núcleos. Los sistemas hidráulicos integrados permiten reducir el área en planta pues se evita el uso de un sistema hidráulico separado. Haitian también presentó sus máquinas de la serie Jupiter II, en los rangos más pequeños (440 y 1069 ton), disponibles con opciones de apertura de gran tamaño.

Negri Bossi presentó su programa Evolution (que antepone una “e” al nombre de las máquinas para identificarlas). Las Canbio eV300 totalmente eléctricas cuentan con nuevos cojinetes prismáticos lineales en la placa móvil, espacio incrementado entre barras y placas re-diseñadas para reducir la masa.

Niigata exhibió dos modelos de máquinas totalmente eléctricas. Una de 110 ton, la MDVR110S7000, una prensa vertical que cuenta con una altura de placa reducida para favorecer acceso del operador y que tiene un sistema de engrasado aprobado por la FDA para aplicaciones médicas y de contacto con alimentos. Y la S7000, con velocidades de inyección de 0,1 mm/sec para trabajos de sobre-moldeo de pared gruesa, así como capaz de tener diferentes perfiles de inyección para los lados A y B de una placa móvil.

Inyectoras que alzan la barra en eficiencia energética

Boy presentó tres de las máquinas servo-hidráulicas que hicieron su debut en la K 2013. Entre estas se cuentan la Boy 25 E, 60 E y 100 E (esta última un nuevo tamaño). Todas vienen con el nuevo sistema patentado de barril EconPlast, que reduce el consumo energético entre 40% y 60% a través del uso de calefactores de banda en las ranuras profundas del barril, y el recubrimiento del barril con aislamiento, así como un enfriamiento más eficiente de la sección de alimentación.

Engel mostró su sistema híbrido e-speed para empaques, también presentado durante la feria K. Tiene un sistema eléctrico para impulsar el tornillo, pero cierre y acumulador hidráulico. Entre los aditamentos especiales se cuentan un mecanismo de ahorro de energía a través de una rueda acumuladora y una carrera de apertura larga, capaz de acomodar moldes tipo “stack”. Engel también presentó un nuevo portal web para sus clientes. A través de un app pueden requerirse servicios, ordenar piezas de repuesto y puede hacerse seguimiento a las órdenes de servicio. La app también puede monitorear el estatus y disponibilidad de todas las máquinas de los clientes.

Demostrando su capacidad de integración y de adaptarse para satisfacer los requerimientos de sus clientes, Wittmann Battenfeld presentó seis celdas de manufactura con robots integrados, demostrando sus capacidades de inyección, automatización y manejo de materiales. La máquina SmartPower se mostró moldeando un lente para joyero, con el cual se podían ver las máquinas micro-moldeadas en una MicroPower, en el stand the Burteck LLc, fabricante de moldes. También en una MicroPower se produjo tapón de dos componentes en LSR. Con el sistema EcoPower totalmente eléctrico de dos componentes se moldeó un dispositivo para combustible en nylon reforzado con fibra de vidrio y PEAD. En una máquina MacroPower de 650 ton de dos placas se moldeó una caja de una sola cavidad de PP. En una celda EcoPower 240/1330 se produjeron vasos de estadio con tecnología de decoración IML. Y se demostró el uso de la tecnología Variotherm y Cellmold, para moldear espumado estructural de ABS con una superficie lisa, en una prensa EcoPower 240.

En la exposición se presentaron varios robots Pro Series, incluyendo el W832 y W843, que incrementan la rigidez y cuentan con un sistema de control mejorado de alta eficiencia, el proDrive. El actuador neumático con un sistema de control Net 8 también fue presentado, al igual que el sistema de operación de robot R8.3, que demuestra el sistema de programado de fácil comprensión QuickNew y la opción de ahorro de energía EcoVacuum.

Krauss Maffei introdujo el GX 200, de la serie de prensas hidráulicas GX, presentada por primera vez en la K. También presentó el modelo de multicomponente GXH 550, moldeando cubiertas de dos componentes para luces automotrices antiniebla. La H indica múltiples unidades de inyección posicionadas horizontalmente en paralelo. También las máquinas CX con tamaños de 35 a 160 ton se presentaron en el show. Estas máquinas serían 15% más rápidas, 30% más silenciosas y consumen 10% menos de energía.

Ahorro de costos en reemplazo de metal por plástico

BASF hizo durante la NPE la presentación de un carro de mercado totalmente fabricado en plástico, que de acuerdo con Mark Minnichelli, director de desarrollo técnico, es un ejemplo de colaboración empleando el software Ultrasim, una herramienta patentada de BASF que ofrece 90-95% de precisión prediciendo el desempeño de conversión de metal a plástico. Ultrasim busca reducir el costo y tiempo del desarrollo, además del peso de la aplicación.

Este carro de mercado fue desarrollado para el cliente Bemis Manufacturing; la canasta está moldeada en PEAD mientras que las piezas estructurales se fabrican en nylon 6 reforzado al 33%. El carro tiene el doble de vida útil que un modelo de acero y requiere menos reparaciones de llantas y mantenimiento. Adicionalmente es 100% reciclable.

Artículo proveniente de la revista impresa con el código Tp3003-inyección.

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