Cómo cambiar rápido de moldes: una estrategia de planeación

En el mundo actual, hay  cada vez  más presión por hacer lotes más pequeños, lo que trae consigo un gran aumento en el número de cambios de moldes.

Una buena planeación implica coordinar y organizar todo, para que antes de que la máquina pare, para cambiar el molde,  estén al pie de la misma todos los elementos requeridos,  es decir, el molde debidamente chequeado,  la materia que se va a trabajar,  los accesorios que se van a utilizar,  las herramientas necesarias,  las hojas con instrucciones de montaje,  parámetros de proceso, y demás especificaciones de calidad.

Otras cosas que hay que tener en cuenta al planear el cambio de molde son: la resina y el color que se están trabajando, la resina y el color que se van a trabajar, coordinar para que se ejecuten operaciones simultáneas, en vez de secuenciales para ahorrar tiempo. Por ejemplo, mientras se cambia el molde, se puede ir haciendo el cambio y limpieza del material.

Una buena practica, es tener una lista de comprobación de los elementos y materiales que se requieren para realizar el cambio de molde. Esta lista debe incluir la referencia del nuevo molde, su ubicación, una comprobación del estado y verificación de que los trabajos de mantenimiento ya fueron realizados,  la referencia con que se tiene almacenado el programa del molde,  el número de piezas a fabricar, tiempo aproximado de ejecución,  hojas de arranque y de especificaciones, estándares de color, calidad y demás requisitos para fabricarla.

Al momento de terminar el trabajo, y antes de bajar el molde, es importante elaborar un reporte sobre el estado del mismo para que se puedan realizar oportunamente las labores de mantenimiento y reparación, y así evitar que se pierda tiempo durante el montaje porque el molde no ha sido reparado. Este reporte debe incluir el tiempo disponible para la reparación.

Existen una serie de accesorios y procedimientos que agilizan sustancialmente el montaje del molde. Algunas son:

• Utilizar códigos de colores en los moldes, en las mangueras de agua, de aire, y otras conexiones, para identificar rápidamente las entradas y las salidas, y su ubicación en los moldes
• Utilizar acoples rápidos para conectar  las aguas y el aire.  Cuando se trabaja agua fría, se pueden utilizar acoples de aire, sin embargo cuando se trabaja con  agua a alta temperatura o aceite es conveniente utilizar acoples normalmente cerrados, de tal manera que cuando se desconecten no goteen, y de esta manera se previenen muchos accidentes, y se evitan tiempos perdidos en limpieza de derrames de aceite
• Utilizar acoples centralizados para el agua, y demás conexiones. Con estos sistemas, al mover una sola palanca se desacoplan todas las conexiones, y de nuevo con mover una sola palanca se acoplan todas las conexiones, tanto de agua, como aire y eléctricas.  Mientras más conexiones haya que hacer más ahorro de tiempo de obtiene con la implantación de sistemas centralizados de conexión.
• Utilizar placas bases de moldes, del mismo tamaño para poder montar y desmontar los moldes sin tener que mover las bridas. Esto además permite utilizar sistemas de guía del molde, que agilizan mucho el proceso de montaje y desmontaje. Utilizar placas bases de moldes, del mismo tamaño por máquina, es un requisito esencial para lograr una  automatizar, parcial o totalmente, el proceso de cambio de molde.
• Utilizar guías que permitan un fácil centramiento del molde. Un sistema típico son los  anillos de centrado, los cuales se usan principalmente en la placa fija, y se deben utilizar también en la placa móvil.
• Utilizar diferenciales eléctricos, son mucho más rápidos que las manuales, por lo que permiten un ahorro significativo de tiempo,  y protegen mejor la máquina.
• Cuando se utilizan placas bases del mismo tamaño, se pueden utilizar mesas de montaje en vez de diferenciales, y estas mesas son otro elemento que permite un ahorro sustancial de tiempo.
• Utilizar sistemas magnéticos de acople rápido de moldes de manera que la operación de desamarrar y amar el molde se pueda hacer en un menos de un minuto. Staubli Corporation,  ofrece tal vez el único sistema de amarre en el molde que permite detectar oportunamente que el molde esta flojo, y adicionalmente puede detener la máquina, para de esta manera evitar un costoso y grave accidente. Este sistema además es reparable fácilmente en la fábrica del cliente.
• Establecer una organización laboral que permita que los operarios trabajen como asistentes del montador del molde. Si el operario es el encargado de montar el molde, disponer de un ayudante para que lo ayude en el cambio del molde.
• El  supervisor también se debe involucrar activamente en el procedimiento de cambio del molde, para darle mayor agilidad.  Las máquinas paradas no producen plata.
• En las máquinas que  trabajan resinas con distinto punto de fusión es importante establecer un orden, tratando de trabajar primero las resinas con punto de fusión más bajo, para que la limpieza se facilite. En caso de esto no ser posible, tratar al menos de que la siguiente resina tenga un punto de fusión similar, para facilitar la purga.
• Para facilitar la limpieza, y purga programas los trabajos siguiendo un orden de claro a oscuro, y teniendo en cuenta la similitud de los colores. Cuando se va de colores oscuros a claros tratar de que los colores sean lo más similares posibles para facilitar la limpieza.
• Mantener una hoja con instrucciones claras de ajuste del molde, que lleven nota de los ajustes requeridos en el arranque. Esto es especialmente importante en moldes que requieren un tiempo determinado para estabilizarse, como son los pared delgada, o en los procesos sensibles a la temperatura del molde.
• Antes de montar el molde, pasarlo, por un banco de limpieza de canales de enfriamiento, para remover el oxido y asegurarse de que este en buenas condiciones. La oxidación de los canales de enfriamiento afecta sustancialmente la velocidad de enfriamiento, mientras más oxidados los canales, menor la repetibilidad del proceso, o sea que cuando los canales de enfriamiento están libres de oxido el grado de repetibilidad del proceso es mucho mayor.

• Al guardar el molde, lubricar, engrasar y aceitar el mismo haciendo énfasis en la lubricación de las partes móviles.  Este tipo de procedimiento actúa como un mantenimiento preventivo que permite un arranque suave y en perfectas condiciones. El riesgo de daño, durante el arranque,  de un molde que no ha sido bien guardado es muy alto.
•  Colocar sensores de temperatura del molde, en la placa móvil, y en la placa fija, con indicaciones claras sobre la temperatura del molde.  Esto es especialmente importante en procesos sensibles a la temperatura del molde.
•  En  procesos muy sensibles a la temperatura del molde, especialmente en aquellos que requieren una temperatura del molde superior a la temperatura ambiente, es importante utilizar atemperadores de molde de buena capacidad que permitan alcanzar la temperatura de proceso lo más rápidamente posible.
• Los atemperadores de molde deben ser conectados y puestos a trabajar una vez montado el molde, y de esta manera evitar o reducir el tiempo de espera para el molde alcance su temperatura de operación.
• Lo ideal es que sea el operario quien se responsabilice de la calidad, y no tenga que esperar a que llegue un funcionario encargado de la calidad a darle el VB.  Sin embargo hay algunas piezas que pueden requerir procedimientos especiales para asegurar su calidad, en tales casos es necesario, asegurarse de que todo este listo oportunamente, y de que los equipos de laboratorio, estén disponibles, para que los chequeos se hagan rápidamente.  Inclusive, y  de ser posible, establecer parámetros que sean fácilmente comprobables, y que permitan determinar  en el sitio, y con alta confiabilidad, que la producción esta dentro de parámetros, de tal manera de que la máquina pueda seguir operando,  mientras se hacen las pruebas en el laboratorio.
• Uno de las mayores fuentes de pérdida de tiempo, en los cambios de moldes, son la limpieza y la entonación. Algunos procedimientos para reducir estos tiempos son:
• Utilizar colores en masterbatch (MB), ya que la limpieza y la purga son mucho más rápidas. Al utilizar pigmentos en polvo, la sola limpieza de las tolvas, y demás elementos involucrados puede tardar horas, y además los riesgos de contaminación con  MB  son mucho menores que los que se tienen con pigmento en polvo.
• Implementar procedimientos para verificar la entonación del color antes del montaje del molde. Para esto puede tener una inyectora pequeña de laboratorio, que permita elaborar placas, para comprobar que la mezcla este dentro de los estándares de color. El corregir la entonación en la máquina es un proceso lento,  complicado, y genera alto desperdicio.  Mientras más exigente sea el proceso más importante, es implementar un sistema de verificación de la entonación, del nuevo trabajo, antes de empezar el cambio de molde.
• Al trabajar con MB utilizar dosificadores por peso o gravímetros. Idealmente se deben utilizar equipos que dosifiquen  el gramaje por ciclo, ya que de esta manera se agiliza sustancialmente la corrección de desviaciones en el color.
• Cuando se trabajan resinas que requieren precalentamiento, presecado,  o con cargadores de resina, se deben utilizar dosificadores de MB o pigmento en polvo que hagan la coloración por justo antes de entrar al tornillo. Esto con el fin de reducir el número de elementos en contacto con el pigmento, y de esta manera reducir sustancialmente el tiempo de limpieza y las posibilidades de contaminación.  
• Al recibir un lote de materia prima, evaluar el color, haciendo probetas de prueba en el laboratorio, con los colores más críticos, para asegurarse de que las formulas establecidas, si dan los colores deseados. Es importante tener en cuenta que entre lote y lote, o entre proveedor y proveedor de resina, o entre referencias de resina del mismo tipo,  puede haber variaciones importantes de color.