Fakuma 2017: Tecnología de transformación de plásticos con enfoque en Industria 4.0
Fakuma 2017: Tecnología de transformación de plásticos con enfoque en Industria 4.0
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Entre el 17 y el 21 de octubre se celebró Fakuma, la feria alemana de la industria plástica, que en 2017 conmemoró sus 25 años. En un mundo donde las transformaciones tecnológicas son más dinámicas que nunca, este evento tiene especial relevancia, al servir de plataforma de lanzamiento para las innovaciones que marcan tendencia en el procesamiento de plástico.
Aproximadamente 1700 expositores se dieron cita para recibir a más de 40 mil visitantes internacionales. Uno de los focos principales de la exhibición será la automatización de la producción y el flujo de materiales, así como la habilidad de integrar componentes, módulos, subsistemas y equipamiento en el ambiente 4.0. La digitalización continúa avanzando, afectando todos los procesos, desde el diseño CAD, pasando por la producción, el aseguramiento de calidad, el procesamiento final y el empacado, hasta la logística y la producción.
En este artículo reseñamos algunas de las tecnologías que fueron presentadas en Fakuma 2017.
Para Illig limpieza y productividad van de la mano
Por su parte, Illig demostró su tecnología UA 100g , con un área de trabajo máxima de 960 mm x 660 mm. La máquina es adecuada para termoformado de lámina y enrollado de material. Las maquinas servo-controladas UA g trabajan con proceso controlado y proveen un impulso en términos de limpieza en producción con alta productividad y calidad al mismo tiempo (“Cleantivity”), facilitando de igual manera la operación.
Derivado de la amplia experiencia en el campo de la higiene en el molde de las líneas de llenado y sellado (FFS), Illig transfirió la tecnología de la limpieza en el proceso de producción a sus termoformadoras. Esto va de la mano con una disponibilidad más alta de la máquina. El concepto de “Cleantivity” es una combinación de las palabras “limpieza” y “productividad”, lo cual se traduce en ampliación del tiempo de operación y ejecución de las máquinas de termoformado, para de esta forma alcanzar una línea productiva de alta calidad. Durante Fakuma Illig presentó la implementación de “Cleantivity” en sus máquinas de procesamiento de lámina.
Arburg apuesta a las máquinas inteligentes
Arburg presentó sus máquinas inteligentes, procesos y soluciones llave en mano para procesamiento eficiente de plásticos en la Fakuma 2017. “Con más de 30 años de experiencia en producción en red y automatización flexible, ofrecemos todo lo que necesita la máquina de moldeo por inyección en el contexto de la industria 4.0 – desde la ´máquina inteligente´ y el sistema host de computador ALS hasta ´servicios inteligentes´”, explica Michael Hehl, socio director y portavoz del equipo directivo.
En K 2016, Arburg celebró su estreno mundial de la inyectora híbrida Allrounder 1120 H y expandió su rango de fuerzas de cierre en un 30 por ciento a 6500 KN. Las nuevas máquinas han sido exitosamente usadas por clientes piloto y pueden ser ordenadas por clientes alrededor del mundo desde la Fakuma 2017. El siguiente paso en la dirección del nuevo diseño de Arburg y el nuevo sistema de control Gestica es la Allrounder híbrida 920 H con una fuerza de cierre de 5000 KN. Además de su apariencia estética, esquema de color moderno y forma, el diseño bien concebido provee una funcionalidad y ergonomía significativamente mejoradas. El innovador sistema de control Gestica tiene pantalla Full HD y usa tecnología industrial multi-touch para reproducir el “mirar y sentir” de los dispositivos inteligentes móviles.
Mientras la Allrounder 920 H realizó la producción de una pieza técnica durante Fakuma 2017, la Allrounder 1120 H hizo parte de una innovadora solución llave en mano, produciendo el taburete familiar plegable de Arburg en un ciclo de 60 segundos. Las ocho piezas individuales son manejadas por un sistema robótico lineal Multilift V 40 y ensamblado listo para el uso por medio de un robot de seis ejes y una estación de ensamblaje.
Sistemas de peletizado, bombeo y filtrado
Fakuma 2017 fue escenario para que Maag presentara soluciones en sistemas de un proveedor único. Lo más destacado fue el nuevo pelletizador bajo el agua Pearlo , diseñado para procesar pellets esféricos para materias primas, compuestos, masterbatches, plásticos de ingeniería, madera y compuestos poliméricos de rellenos naturales, elastómeros termoplásticos, adhesivos derretidos en caliente y bases de goma en capacidades que pueden alcanzar 36.000 Kg por hora.
La nueva bomba de engranaje clase x6 ofrece una eficiencia volumétrica y en demanda de presión mejoradas, que permiten su operación a velocidades angulares, tazas de cizalla y temperaturas bajas, dando como resultado un tiempo de residencia reducido y un consumo menor de energía con mejora en la tasa de producción, calidad del polímero y ciclo de vida de la bomba.
El cambiador de malla serie CSC cuenta con un diseño de doble pistón que permite ajuste de la unidad de filtración. Es una solución hecha a la medida para procesos específicos del usuario mientras permite el uso de cinco diferentes formas de la cavidad del filtro en la misma carcasa del cambiador de pantalla: circular, ovalado, arqueado, disco de hoja y vela.
El ya conocido sistema de peletizado por hilo cortado en seco con peletizadores Primo E, produce pellets cilíndricos de la más alta calidad o compuestos microgranulares.
Inyección eléctrica de alta velocidad
Bajo el lema “ser inteligente” Wittmann Battenfeld se presentó en la Fakuma 2017. Lo novedoso: La EcoPower Xpress 400 , una máquina de moldeo por inyección eléctrica de alta velocidad.
La nueva EcoPower Xpress, fue mostrada por primera vez como un prototipo de la K 2016, desarrollada a niveles de producción en serie en el curso de este año y estará disponible en el mercado en el rango de fuerza de cierre entre 400 y 500 Ton para el otoño de este año. Se trata de una máquina totalmente eléctrica y de alta velocidad, un modelo orientado principalmente a los requerimientos de las industrias de empaques y pared delgada. Los ejes de accionamiento altamente dinámicos para inyección, así como el cierre y la apertura son diseñados para movimientos rápidos y máxima precisión de control. Además, se logra una eficiencia energética extremadamente alta mediante empleando mecanismos servo-accionados.
En la feria, Wittmann Battenfeld realizó una demostración del funcionamiento en un modelo EcoPower Xpress 400/3300, fabricando tapas en polietileno de alta densidad con un ciclo de 2.7 segundos en un molde de 96 cavidades, proporcionado por la compañía francesa Plastisud.
Alta calidad en piezas estéticas inyectadas
Para su demostración en Fakuma, KraussMaffei colaboró son su socio Roctool (HD plastics). La demostración expuso lo impresionantes que pueden ser los acabados en la superficie sin acabados post moldeo. En una demostración, 16 superficies diferentes y por lo tanto 16 diferentes diseños de una consola de juego de plástico son creados en una CX 200 en un molde de 16 cavidades. “Las opciones de diseño en la tecnología son inmensas – no importa ni el sombreado del color, los efectos de holograma, efectos de alto brillo o los efectos mate – todo puede ser completado en un proceso de un solo disparo sin procesos adicionales de post moldeo como la decoración de las películas o pinturas secundarias,” explica Jochen Mitzler, gerente de Estrategia de Producto en KraussMaffei.
La CX 200 de KraussMaffei suma puntos en esta aplicación con rendimiento excepcional de una máquina de dos placas extremadamente eficiente en costos. Esto incluye, por ejemplo, el concepto de manejo de acuerdo a la tecnología del estado del arte (tipos IE3) como también la eficiencia de energía BluePower con servo impulso. Como una máquina de dos placas, la serie CX requiere menos área de instalación que los modelos más grandes de tres placas. Bajo la unidad de cierre, provee espacio para dispositivos periféricos y toda clase de sistemas de desmoldeo. Durante la feria, una LRX de la nueva generación de robots lineales desmoldó componentes. En el siguiente paso, el componente y el canal de llenado son separados. Finalmente, se llevan a cabo el embolsado y empacado. Gracias al diseño ahorrador de espacio, esto puede ser completado en el cerramiento de la máquina y se ahorra en la huella requerida.
Reciclaje para diferentes necesidades
Herbold Meckensheim se ha enfocado recientemente en la producción de plantas de alto desempeño: más de 3 ton/h para plásticos rígidos o más de 1 ton/h para películas. Otro enfoque está en películas extremadamente delgadas que son particularmente difíciles de lavar, separar y secar. Un tercer aspecto clave tiene que ver con contaminaciones extremas, tales como arena, piedra y suelo en película agrícola, o el ácido sobrante en cajas de batería. Otro asunto importante está en el ahorro de energía mediante el reciclaje de botellas PET para aplicaciones botella a botella, sin dejar de lado la vasta experiencia y provisión de Herbold para reacondicionamiento, mejora, modernización y renovación de líneas de lavado que han alcanzado sus límites.
Durante la producción de revestimientos textiles para el interior de los carros, la producción de desperdicios aumenta en lo referente a rebordes y piezas defectuosas. Es un desperdicio de alta calidad en grandes volúmenes. Herbold Meckesheim ha entregado un concepto de reciclaje llave en mano a un líder internacional automotriz para el reciclaje de este desperdicio. Las cajas utilizadas para el transporte del desperdicio de la planta de producción a la planta de reciclaje son automáticamente vaciadas y pre trituradas en un granulador especial. El granulador Herbold de la serie HB puede granular el contenido completo de una caja, con la ayuda de un ariete hidráulico. El material se vierte en el rotor del granulador en porciones y peso controlados.
Después de la reducción del tamaño, el material molido tiene un tamaño de 20-25 mm y en el estado actual muy suave y mullido se deposita en el Plastcompactor. Allí es ligeramente compactado entre dos discos ranurados equipados con barras de amasado y el tamaño final de la partícula se alcanza a través de un segundo granulador. La densidad aparente es incrementada de aproximadamente 30 g/l a aproximadamente 300 g/l; las buenas propiedades de flujo permiten un retorno del material directamente al proceso de producción. Debido a un reciclado suave, donde el valor IV (viscosidad) permanece prácticamente invariable, el material puede ser adicionado a nuevos materiales sin ningún tipo de restricción.
Para materiales abrasivos, como materiales reforzados con fibra de vidrio, Herbold Meckesheim ofrece rotores protegidos contra el desgaste de granuladores y una cámara equipada con piezas de desgaste intercambiables. Esto ofrece un considerable ahorro comparado con el consumo de tiempo en el blindaje de la carcasa y el rotor.
Sistema de plastificación protege fibras en compuestos
Un nuevo sistema plastificador para compuestos con altos niveles de refuerzo de fibra de vidrio proporciona resistencia al desgaste, alta capacidad de producción y mezclado suave, lo que permite que los moldeadores por inyección cumplan con los requisitos de reemplazo de metal y otras aplicaciones de alta resistencia al tiempo que mejoran la productividad y la calidad de las piezas.
El sistema de polímeros con elevada carga de vidrio de Xaloy, que Nordson Corporation presentó en Fakuma 2017, está diseñado para moldeo por inyección de una amplia gama de resinas con contenido de relleno del 10% al 60%. Las aplicaciones incluyen piezas automotrices, marinas, electrónicas y otras que requieren niveles muy altos de resistencia y rigidez.
Los componentes del sistema en paquete Xaloy incluyen el tornillo mezclador Pulsar I, cuya geometría de raíz estilo onda mejora el mezclado distributivo y dispersivo, lo que proporciona áreas localizadas de alta y baja presión que varían de manera continua y producen una homogeneización completa del material fundido con poco esfuerzo cortante. El mezclado suave resultante minimiza la rotura de la fibra y, por lo tanto, maximiza la resistencia de la pieza.
También se cuenta con el encapsulamiento X-8000, una aleación basada en níquel con un alto contenido de carburo de tungsteno que proporciona el doble de vida útil por desgaste abrasivo y corrosivo que los recubrimientos comunes aplicados por oxicombustible de alta velocidad (HVOF). Nordson utiliza la tecnología HVOF para aplicar el recubrimiento a toda la geometría del tornillo, luego une por fusión la aleación al metal original del tornillo para formar una unión metalúrgica. Además, el encapsulamiento X-8000 tiene el doble de espesor de los recubrimientos aplicados por HVOF.
Máquinas IML de cuatro cavidades para cápsulas de café, de Beck Automation
Beck Automation exhibió una máquina IML de cuatro cavidades en la feria Fakuma, para fabricación de cápsulas de café de alta calidad. La arquitectura de la máquina muestra que las máquinas con un mayor número de cavidades son igualmente posibles. Por ejemplo, en 2016 Beck Automation puso en marcha exitosamente soluciones para máquinas de moldeo 32+32. La compañía está actualmente completando una máquina IML de 32 cavidades para cápsulas de un solo servicio. Nino Zehnder, Gerente de Ventas de Beck Automation, declara: “Con pequeños tamaños de empaques, el desafío está en la precisión para la inserción de etiquetas, como también un concepto amigable con el operador. Estamos hablando de etiquetas muy pequeñas con componentes ultra ligeros y volúmenes de producción extremadamente grandes. Y, lo que significa más, es una aplicación para tecnología multicomponente”.
Las capsulas de café mostradas son insertadas en un molde multi componente de cuatro cavidades de Fostag Formenbau. Beck Automation establece un objetivo de tiempo de ciclo de menos de 5 segundos. Las etiquetas son producidas por Verstraete, el especialista Belga en etiquetas IML. La máquina de moldeo también incluye un módulo de garantía de calidad para realizar verificaciones de barrera desde IMDvista. Una Netstal ELION 1200-250/55 es el sistema elegido para el proceso de moldeo por inyección. Está equipado con controladores servo eléctricos para todos los componentes y es absolutamente limpio y silencioso en operación. Su diseño compacto, alta precisión de peso de disparo, velocidad de cierre y reproducibilidad, la hacen un perfecto enlace para las máquinas IML de Beck Automation. La tecnología multi-componente hace posible la manufactura de capsulas de café con polipropileno (PP) en la capa exterior en un EVOH en la capa interior. La capa de barrera es responsable por la durabilidad y retención del aroma del contenido, y así de la funcionalidad de los productos. Beck estima que el empaque representa un 10% del peso total de la cápsula lo cual es un peso de apenas 1.35g.
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