Ahorro energético a través de la innovación

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En el moldeo por inyección es crucial buscar la reducción en los gastos energéticos, debido a los crecientes precios de la energía a nivel global. Las nuevas tecnologías de atemperamiento y maquinaria pueden ser la solución.

(Foto cortesía de ARBURG)


El ahorro energético es clave para asegurar la competitividad en la industria de manufactura, especialmente en la fabricación de piezas plásticas mediante moldeo por inyección. Es por esto por lo que se hace urgente y necesario buscar una solución frente a los precios de la electricidad que se han disparado en los últimos meses a nivel global.

Para lograr el mayor ahorro posible es importante observar el sistema completo: la máquina, los parámetros de proceso, la configuración inteligente de dispositivos complementarios y el control inteligente del proceso, con el objetivo de buscar el ahorro energético en dónde sea posible dentro de la planta de inyección. Si se lleva a cabo lo anterior, el consumo de energía y las emisiones de CO2 de la máquina de moldeo por inyección se pueden reducir hasta en un 67%, dependiendo de la aplicación y la máquina.

 

Altos costos energéticos

Los precios de la energía están subiendo y los proveedores de electricidad están ajustando sus tarifas al alza. Pero las empresas de fabricantes no pueden aumentar sus precios de la noche a la mañana. Bajo ciertas circunstancias, esto podría destruir los cálculos y la economía de la industria del plástico. No se debe mirar solo la máquina de moldeo por inyección, sino toda la planta en conjunto; la combinación del control de todos los factores conduce a la máxima eficiencia de un proceso. A menudo, el consumo de energía de las máquinas de moldeo por inyección puede ser inferior al 50% del consumo total de una planta de moldeo por inyección. Conseguir una alta eficiencia debe ser una cuestión de rutina con las máquinas de moldeo por inyección, bien sean nuevas o antiguas.

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Resumen de los requisitos de energía de un proceso de moldeo por inyección. Imagen cortesía de Engel Austria GmbH

Es importante tener en cuenta que, en muchas plantas, la mayoría de las máquinas inyectoras son hidráulicas, ya que este era el estándar hace algunos años para construir plantas de moldeo por inyección. A pesar de lo anterior, con el uso y el reemplazo por máquinas de moldeo por inyección totalmente eléctricas, el consumo de energía puede llegar a reducirse a más de la mitad en promedio, según el fabricante austriaco Engel.

 

Atemperamiento inteligente

Los sistemas de control de temperatura convencionales suelen ser ineficientes. El control rígido del flujo provoca un alto consumo de energía y agua, resultando en energía desperdiciada. Con el control de atemperamiento inteligente de Engel en el moldeo por inyección, se utiliza exactamente la cantidad de energía y agua necesaria para producir una buena pieza, ciclo por ciclo. Este sistema, que consiste en un control de temperatura integrado y un sistema de asistencia inteligente, logra reducir el consumo de energía de una máquina en un 20% adicional en promedio.

Dentro de las ventajas que ofrece el avanzado sistema de control de temperatura de Engel se encuentran:

  • Consumo de energía significativamente reducido
  • Menor consumo de agua
  • Mayor transparencia y calidad de los datos
  • Tasas de desecho reducidas
  • Mayor productividad

El sistema de control de temperatura Engel consta de tres componentes principales: la unidad de control de temperatura e-temp, el distribuidor de agua e-flomo plus y el sistema de asistencia digital iQflow control.

¿Cómo funciona este sistema? El distribuidor de agua mide continuamente la diferencia de temperatura entre el suministro y el retorno en cada circuito individual del atemperamiento del molde. En función de este valor, el iQflow control dosifica la cantidad real de agua necesaria para cada circuito distribuidor para mantener estable la diferencia de temperatura. Además, los requerimientos de agua se transmiten a la unidad de control de temperatura y la velocidad óptima de la bomba se ajusta respectivamente. De este modo, la temperatura del molde permanece constante incluso en condiciones de proceso variables, con un aporte de energía mínimo. En la próxima feria K 2022podrá encontrar este novedoso sistema de control de temperatura y más tecnologías por parte de Engel.

 

Maquinarias para el ahorro energético

Una de las maquinarias enfocadas al ahorro energético del proceso de inyección en la K 2022 llegará de la mano de Sumitomo Demag. La inyectora SE-EV-A ofrece una eficiencia energética excepcional debido a una nueva configuración de control de ahorro de energía disponible para la reducción del consumo energético durante la etapa del sostenimiento del ciclo. También una disminución de la fricción mediante el uso de barras de unión sin buje, un diseño de cilindro innovador con eficiencia de calor mejorada y un mecanismo de bloqueo de articulación de palanca que no usa electricidad para mantener la abrazadera cerrada.

Por otro lado, tendremos las máquinas de moldeo por inyección eléctricas Allrounder del fabricante alemán Arburg. Estas máquinas incluyen numerosos detalles útiles, como el control automático de la fuerza de cierre, que garantizan procesos estables y minimizan de manera efectiva los tiempos de configuración y mantenimiento. Para el ahorro energético, las Allrounder cuentan con bajas emisiones gracias a los accionamientos servo eléctricos con refrigeración líquida y accionamientos de husillo de acción directa que garantizan la máxima reproducibilidad y calidad de las piezas, con lo cual los requisitos de energía son hasta un 50 % inferiores a los de las máquinas hidráulicas estándar.

En la feria K 2022 en Düsseldorf, KraussMaffei estará demostrando su apuesta para mejorar la eficiencia energética en la inyección. La inyectora PX 200-1400 totalmente eléctrica cuenta con equipos que la hacen perfecta para ahorrar energía. Esta cuenta con las tiras aislantes Eco-Pac en la unidad de inyección que estabilizan el perfil de temperatura y aumentan la estabilidad del proceso, con lo cual el tiempo de calentamiento se reduce hasta en un 30 por ciento, según el fabricante. Pero esto no es todo, es posible un ahorro de energía aún mayor con el sistema de enfriamiento de moldes Orca, del socio Jurke Engineering. A diferencia de un distribuidor de agua convencional, este sistema usa ultrasonido para medir la velocidad y cantidad del flujo. Esto se lleva a cabo desde el exterior y sin hacer contacto con el medio, lo que significa menos pérdidas de presión, se mejora la eficiencia energética, se reduce el tiempo de ciclo y se aumenta la cantidad producida por hora.

Adicionalmente, el fabricante estadounidense Wittmann Battenfeld presentará en la feria K su novedoso software de manejo energético “IMAGOxt”. Este software permite una visualización y análisis del consumo energético de las máquinas y los equipos conectados al proceso de inyección. También, permite calcular directamente el consumo de CO2 y los ahorros de energía para posteriormente guardar los registros en reportes organizados que pueden ser almacenados. Este programa está disponible como una aplicación web y podrá ser probado por los clientes interesados en las máquinas de Wittmann Battenfeld en la feria K, quienes también podrán recibir asesoría acerca de mejoras en el manejo energético directamente de la compañía.

 

Hay un gran número de soluciones disponibles para el ahorro energético, que se siguen innovando todos los días. Muchas de ellas serán expuestas en la K 2022 en octubre, en línea con el enfoque de sostenibilidad de la feria. Es valioso recordar que, aparte del ahorro económico y la productividad mejorada que representa el ahorro energético, implementar estas tecnologías que reducen la energía requerida en la inyección nos ayuda a poner de nuestra parte para la transición hacia la sostenibilidad y la reducción de la huella de carbono en nuestros procesos.

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