Soplado de película para aplicaciones demandantes

Un sistema de colada caliente, HRS (Hot Runner System, sigla en inglés), está compuesto por varias partes, encargadas de llevar el plástico fundido desde la válvula de inyección de la máquina hasta la compuerta de acceso de cada cavidad del molde. Así, este sistema que se instala dentro del molde, reduce o elimina la utilización de ramales o mazarotas, necesaria con los sistemas de colada fría.

Básicamente, un sistema de colada caliente consiste en un manifold o distribuidor y en un juego de boquillas, que mantienen la resina fundida desde su salida de la máquina inyectora hasta que entra en cada una de las cavidades del molde. El calor requerido para mantener la resina fundida es proporcionado mediante resistencias eléctricas.

En colada caliente, el manejo adecuado de la temperatura es un punto crítico, razón por la cual su funcionamiento debe ser apoyado por un controlador eficiente de temperatura.

¿Cuáles son los beneficios?
El uso de sistemas de colada caliente, en comparación con los sistemas de colada fría, tiene un impacto directo sobre la reducción o eliminación de los desperdicios de resina, al evitar los ramales de las piezas de inyección, comenta Bob Ameel, gerente global de la unidad de negocio de sistemas de colada caliente de D-M-E. Así mismo, el ejecutivo señala que otro beneficio es la reducción de los tiempos generales de ciclo, lo cual redunda en menor consumo energético y mayor volumen de piezas producidas por ciclo de moldeo, cuando se utilizan moldes de múltiples cavidades.

Jair Beleño, consultor corporativo de Noblesse (firma representante de Yudo, fabricante coreana de sistemas de colada caliente, en Chile, Perú y Colombia), comenta que también deben incluirse dentro de las ventajas del uso de sistemas de colada caliente un mayor tiempo de vida útil del molde, una mayor eficiencia del desempeño de la máquina con respecto a su tamaño y mejor calidad del producto final. "Uno de los grandes beneficios se ve reflejado en la reducción del tiempo de ciclo, lo que se traduce en eficiencia del proceso. El tiempo es igual a dinero, por lo que ahorrar tiempo le permitirá al fabricante amortizar pronto la inversión en el HRS", agregó.

La mayor parte de moldes pueden ser adaptados para trabajar con sistemas de colada caliente. Las opciones son casi ilimitadas. Sin embargo, una gran ventaja es que los sistemas de colada caliente abren las opciones para trabajar con moldes no convencionales, como moldes apilados de múltiples niveles, moldes para sobremoldeo y familias de moldes, dice Jim Bott, gerente de ventas para Norteamérica de Incoe. La posibilidad de trabajar con tolerancias sumamente finas es otra cualidad.

¿Qué aplicaciones son las principales candidatas?
Piezas de gran volumen, como autopartes, son ideales para esta tecnología. Sin embargo, la colada caliente ha encontrado terreno fértil en la exigente fabricación por volumen de piezas para la industria médica (dosificadores para jeringuillas de insulina o componentes para diálisis), para la industria farmacéutica (inhaladores o envases para comprimidos), para piezas que requieren inyección de pared delgada (envases para lácteos, envases IML o dosificadores), cierres (cierres de rosca para bebidas, cierres de bisagra o tapas de doble componente), así como aplicaciones especiales (carcasas de celular o camisas de cartuchos para copiadoras).

Cualquier clase de producto final fabricado mediante moldeo por inyección puede obtener beneficios de los sistemas de colada caliente, ya sea que requieran para su fabricación resinas commodities o resinas de ingeniería, así como materiales con o sin relleno, asegura Bob Ameel, de D-M-E.

Todas las piezas inyectadas, sean técnicamente complicadas o no, reciben beneficios directos cuando se utiliza el HRS, afirma Jair Beleño, de Noblesse. De acuerdo con el ejecutivo, esto obedece básicamente a que se obtienen mayor consistencia en la calidad del producto, altos volúmenes de producción y múltiples ahorros.

Davis Standard, de Estados Unidos, ha incursionado en el mercado de equipos de extrusión para película soplada destinada a aplicaciones agrícolas, en diversos calibres y anchos. La empresa ha reportado últimos avances que involucran el uso de dados de gran diámetro, hasta de 2,2 metros. También, una nueva línea de película soplada de tres capas fue diseñada para producir películas de polietileno con aplicaciones no solamente para la agricultura y la horticultura, sino también para la construcción y la industria de la conversión. El dado de la línea, modelo Centrex para tres capas, tiene un diámetro de 850 mm y puede ser sustituido por uno de 1000 mm. La tecnología de los dados Centrex está diseñada para permitir el procesamiento de resinas como polietilenos metalocénicos, LLDPE y LDPE con sus mezclas. Así mismo, se pueden emplear aditivos UV.

En septiembre de 2008, la compañía completó la instalación de una línea para películas agrícolas de 20 metros (65 pies) para Hyplast NV, empresa de Hoogstraten, Bélgica. La línea recién instalada incluye superextrusores refrigerados por aire MAC y un sistema de cabezal de tres capas de 2000 mm (80 pulgadas). El sistema de troquelado a medida cuenta con un sistema IBC aislado, un mecanismo de calentamiento interno y externo exclusivo para reducir las fracturas de fusión e incrementar las tasas. El diseño de la contracción y el pliegue superior también se han personalizado, lo que permite unas técnicas de colapso duales. La línea utiliza un extrusor de núcleos de 200 mm (8 pulgadas) y dos extrusores de 165 mm (6 ½ pulgadas) para lograr la producción objetivo de más de dos toneladas métricas a la hora.

A finales de 2008, la empresa norteamericana Gloucester Engineering entregó a la empresa norteamericana Accutech Films una línea de soplado que tiene extrusores con sistemas especiales de extracción de tornillos. La línea produce películas de 7 capas con un ancho de 1.625 mm. Las películas tienen aplicación en los empaques de barrera para alimentos así como en otros mercados, incluyendo el médico. Dos de los coextrusores son de 50 mm de diámetro con una relación de longitud de 30:1, y los cinco coextrusores restantes tienen diámetros de 40 mm y relaciones de longitud de 30:1. El dado, modelo Optiflow, tiene un diámetro nominal de 12 pulgadas. Los sistemas de extracción de tornillos de los extrusores permiten realizar la operación sin necesidad de remover la conexión al dado, de acuerdo con el informe de la empresa. La línea cuenta con un sistema integrado de control que administra la relación de espesores entre las capas, el controlador automático de espesores, los ajustes de la canasta y el colapsador de la burbuja, así como el control de tensión en la línea. Un baño de acondicionamiento se usa para estabilizar películas asimétricas de nylon. El tratador corona ITW es de la empresa Pillar Technologies y el embobinador es de torre doble, que produce rollos de hasta de 760 mm de diámetro.

La empresa canadiense Macro Engineering & Technology Inc. desarrolló una serie de líneas de soplado de película de burbuja doble para aplicaciones encogibles. Estas líneas se están comercializando como la serie DXL. Las películas encogibles, que oscilan entre 5 y 7 capas, son usadas en las industrias de alimentos como empaques de para quesos y carnes frescas. Los principales materiales de barrera son PVdC, EVOH o nylon. La película tiene un ancho entre 200 y 600 mm en espesores entre 40 y 80 micrones. Además de ofrecer una excelente barrera al agua, al oxígeno y a los aromas, la capacidad de encogimiento (MD/TD) varía entre 40 y 60%. También la resistencia a la punción es superior, así como su sellabilidad y facilidad de impresión.

Macro también ofrece la línea BXL para coextrusión de película soplada destinada a aplicaciones de alto desempeño como alta barrera, impresión y laminación. La serie BXL viene disponible en configuraciones de hasta 9 capas y es capaz de producir una amplia variedad de estructuras y de utilizar diversas disposiciones resinas. Dependiendo de los requerimientos, la línea puede ser equipada con dados CentrePack o MacroPack. Los dados CentrePack pueden ser usados en líneas de hasta 5 capas, pero están típicamente restringidos a 3. Las aplicaciones de las películas producidas con este dado incluyen aquellas que demandan alta uniformidad en el espesor, como impresión y laminación. Por su parte, los dados MacroPack pueden trabajar con líneas de 5, 7 y 9 capas. Son utilizados para producir películas destinadas a alta barrera, así como laminaciones.

Las líneas para el soplado de películas Varex, de Windmoller & Holscher, disponen de una amplia selección de cabezales sopladores para la producción de películas monocapa o de barrera. Cabe mencionar los cabezales sopladores de 3 capas Maxicone C y de 9 capas Maxicone, que se destacan por su construcción altamente compacta y un volumen de masa fundida notablemente reducido, con la correspondiente reducción de presión. Todos los cabezales sopladores están equipados con el acreditado sistema de automatización Optifil, que por medio de un control preciso de la temperatura de la masa fundida garantiza una minimización de la tolerancia de espesor de la película.

Desde Alemania, Reinfenhauser ofrece una amplia variedad de equipamiento para la producción llave en mano de película soplada. Entre sus productos se encuentran los rebobinadores REIcofly, el sistema de control de tolerancias REIcotherm y el sistema de enfriamiento REI2cool.