Optimización automática de la fuerza de cierre en moldeadoras por inyección

Optimización automática de la fuerza de cierre en moldeadoras por inyección

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Los sistemas de asistencia autoadaptables y descentralizados incrementan la capacidad del proceso y la calidad, y constituyen un componente fundamental de la llamada fábrica inteligente, el elemento central del programa 'inject 4.0' de Engel. En la Fakuma 2015, la compañía presentó el iQ clamp control, un nuevo software que, a partir de la respiración del molde, determina y ajusta automáticamente la fuerza de cierre óptima para la aplicación correspondiente.

El prefijo “iQ”, que significa “intelligent quality”, designa la integración de conocimientos especializados en el control de la máquina de moldeo por inyección con el objetivo de aumentar de manera sostenible la calidad del proceso de producción y, con ello, la de los productos fabricados. Mientras que el software iQ weight control, presentado en la Fakuma 2012, optimiza el proceso de inyección, el desarrollo de iQ clamp control se ha centrado en la unidad de cierre. Gracias al ajuste continuo de la fuerza de cierre, el software mantiene constante la respiración del molde de manera automática, incluso en el caso de variaciones en las condiciones del proceso.

Durante el proceso de inyección, ambas mitades del molde son separadas unas milésimas o centésimas de milímetro por acción de la presión de apertura ejercida por la masa fundida. Este proceso se denomina respiración del molde. Una respiración del molde excesiva o insuficiente puede dar lugar a piezas defectuosas debido a la formación de rebabas o a la existencia de puntos de sobrecalentamiento. Por otra parte, si la fuerza de cierre es demasiado elevada, el molde estará sujeto a una tensión excesiva y se consumirá más energía de la necesaria para lograr la fuerza de cierre.

Para optimizar manualmente la fuerza de cierre, la respiración del molde se puede medir utilizando un reloj comparador. No obstante, este procedimiento es subjetivo y poco preciso, ya que los resultados de las mediciones dependen en gran medida de la colocación del reloj comparador. Además, se necesita mucha experiencia para interpretarlos correctamente. Por este motivo, muchos operarios de máquinas de moldeo por inyección trabajan con una fuerza de cierre lo más alta posible, en lugar de ajustarla al proceso correspondiente.

Para evitar que se siga desaprovechando una eficiencia que redundaría en un aumento de la competitividad, Engel ha desarrollado iQ clamp control, un software que calcula y ajusta de manera automática la fuerza de cierre óptima, a partir de datos objetivos. Con este software, el sistema de control CC300 de las máquinas de moldeo por inyección de Engel pasa a ser la primera unidad de control del mundo capaz de determinar por sí misma un valor de referencia relevante para el proceso, según afirma el fabricante.

Como la respiración del molde se genera a partir de la presión existente en la cavidad, la curva de respiración del molde es muy similar a una curva de presión en la cavidad cuyo promedio se ha calculado con base en la superficie proyectada de la pieza. La ventaja frente a la medición de la presión en la cavidad del molde es que no se necesitan sensores adicionales ni ningún otro equipo costoso. Los ingenieros de desarrollo de la empresa han encontrado la forma de calcular la respiración del molde durante el proceso, utilizando exclusivamente los sensores ya disponibles en la máquina de moldeo por inyección. Para ello, se considera el sistema de cierre junto con el molde como un muelle, cuya rigidez se calcula durante la generación de la fuerza de cierre. Al realizar la inyección, la tensión del muelle aumenta levemente debido a la respiración del molde y la fuerza de cierre se incrementa mínimamente en comparación con el valor de referencia programado. Para determinar este aumento con una precisión elevada, durante el inicio de la producción se realizan ciclos en seco y la curva de fuerza de cierre se almacena como curva de referencia.

De esta manera, el iQ clamp control reduce significativamente el riesgo de que se produzcan problemas de calidad, garantiza una ventilación óptima del molde, protege el molde frente a un llenado excesivo y aumenta la eficiencia energética.

En una primera etapa, el nuevo software se ofrecerá para las máquinas de moldeo por inyección de Engel con unidades de cierre eléctricas y fuerzas de cierre de hasta 2200 kN.

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