Despega la decoración en el molde en América Latina

El mercado de IML en la región está creciendo, gracias a la búsqueda de dueños de marca por soluciones más sostenibles. En industria automotriz, la generación de superficies funcionales y altamente decorativas en interiores permite elevar el valor del moldeo a la vez que se reducen los costos.

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La decoración en molde para plásticos permite crear superficies de alta calidad (como las que están cada vez más en demanda) para paneles de control en la industria automotriz y en el campo de los electrodomésticos. Esta tecnología de decoración IMD (In-mould Decoration en inglés) ofrece un gran potencial para la mejora visual y la funcionalidad de superficies plásticas. No sólo permite un sinfín de diseños y adiciones de color a las piezas moldeadas por inyección, sino que el etiquetado o decoración en molde también significa no tener que gastar tiempo y dinero trabajando nuevamente piezas después del moldeo. Los diseños se pueden variar e incluso cambiar por completo en casi cuestión de minutos.

Con el etiquetado en molde, las películas de plástico impresas y cortadas (también conocidas como etiquetas) se colocan para encajar con precisión en el molde de inyección por medio de una unidad de manejo. En empaques, la tecnología de etiquetado en molde (IML) permite la adición de la etiqueta de un producto dentro del mismo proceso de inyección. Al moldearse integralmente con el producto, la etiqueta queda adherida al envase, con lo cual se mejora la seguridad del producto (para evitar falsificaciones). En comparación con otros procesos, como el estampado, es posible lograr atributos de diferenciación y calidad fotográfica. Hoy en día, es posible hacer etiquetas 100% removibles, para mantener la integridad del material del envase durante la etapa de reciclaje. Etiquetar dentro del molde evita pasos adicionales al proceso, permite una cobertura de todas las caras del envase para mejor uso de las superficies en comunicación y transmisión de información necesaria para la recuperación del envase posconsumo. De esta manera permite a las empresas mejorar sus estrategias de sostenibilidad.

El uso de estas soluciones está en tendencia continua de crecimiento. Los productos cuya apariencia coincide con sus funciones de alta calidad están cada vez más en demanda en la industria. La gama se extiende desde molduras, paneles y consolas centrales dentro de automóviles a paneles operativos para el hogar, electrodomésticos e incluso tapas de portátiles, fundas de teléfonos celulares y cierres para productos cosméticos. Más allá de simplemente decorar la superficie de productos, también es posible integrar a superficies “inteligentes” funcionalidades como la respuesta al tacto. Las pantallas interactivas y paneles de control táctiles, por ejemplo, pueden ser creados al integrando sensores táctiles en adición a las características de diseño.

Debido a la pandemia del COVID-19, se estima que el tamaño del mercado global de etiquetado en molde (IML) tiene un valor de USD $417,6 millones en 2022 y se pronostica un tamaño reajustado de USD $480,1 millones para 2028, con una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 2,4 % durante este período.

 

Superficies de alto valor

El IMD es un proceso continuo de transferencia de rollo a rollo: la película portadora con el diseño decorativo se desenrolla por encima de la unidad de cierre a través de un espacio dedicado para la película, limpiando del polvo con una tela lubricada con aceite y luego pasa por el molde de inyección, que está equipado con un marco de cierre. Durante el etiquetado en molde, sólo se transfieren capas de pintura muy finas. Esto significa que el componente se puede reciclar fácilmente al final de su vida útil. Después del desenrollado, el material de soporte (la película) también se puede reciclar en gránulos.

La decoración en molde (IMD) permite, en esencia, la creación de superficies con fines funcionales (como botones) para aplicaciones donde sea requerido, sin el esfuerzo adicional de hacer esto después del proceso de inyección.

Uno de estos ejemplos es un panel de interfaz de usuario de GE Appliance, moldeado por Eimo Technologies, Inc., en Vicksburg, Michigan. Este diseño impresiona por la cantidad de elementos decorativos y funcionales contenidos en una sola pieza. Se requería un aspecto “premium” para el producto, lo que significaba incorporar todas las necesidades cosméticas (cromo, alto brillo, recubrimiento duro UV y áreas LED ocultas hasta ser retroiluminadas) en una sola película interpuesta por medio de IMD, suministrada por Nissha. Sin el uso de IMD, implementar todos esos elementos individuales habría sido demasiado costoso. La geometría de esta pieza requirió de la participación activa del proveedor para garantizar que no existieran marcas de hundimiento (rechupes) ni líneas de unión.

Por su parte, el productor de máquinas inyectoras austriaco Engel aporta, con sus novedosos sistemas con IMD, máxima eficiencia en el consumo de materiales y energía. En componentes de espuma, se intercala un núcleo poroso con una capa de recubrimiento compacta. Esta estructura de “sándwich” reduce el uso de material y, como resultado, el peso de los componentes. Al mismo tiempo, al aplicar gas se reduce la viscosidad del plástico fundido y se requiere, entre otras cosas, menos fuerza de cierre. Esto último permite utilizar máquinas de moldeo por inyección más pequeñas. Adicionalmente, con el IMD haciendo uso de un rollo, se pueden procesar tanto sistemas de lámina multicapa con superficie lacada como sistemas estructurados, retroiluminados o de poros abiertos como la madera, o bien laminas funcionales con electrónica capacitiva. Para modificar la decoración, la estructura superficial y la funcionalidad, es suficiente con cambiar el rollo: no es preciso sustituir el molde. Esto constituye una de las mayores ventajas de utilizar IMD o IML; la facilidad de cambiar la decoración o el etiquetado en tan sólo un paso, significando también un ahorro en el tiempo y costos cuando sea necesario cambiar la configuración en el ciclo de inyección.

En un proyecto en conjunto entre Wittmann Battenfeld, Leonhard Kurz y SyntechPlastics, proveedores de tecnología IMD, se trabajó para incorporar las ventajas de IMD no solo en decoración, sino también en el ahorro energético que implica un proceso que solo tiene una etapa. El concepto del equipo se desarrolló para acomodar de manera flexible una unidad de alimentación de película IMD, una unidad de precalentamiento de la película y una unidad IMD Vario, con precalentamiento y moldeado por termoformado del inserto. Esta aplicación cuenta con una inyectora SmartPower 300, un robot W864 y componentes auxiliares de Wittmann Battenfeld, así como una unidad de IMD suministrada por Kurz y tecnología de endurecimiento y limpieza de Bayer.

La máquina está dotada específicamente del sistema Expert, que permite movimientos paralelos del molde durante el proceso de inyección. También la tecnología de “gripper” del robot se ha desarrollado específicamente para la aplicación. El sistema de control de la máquina, el Unilog B8 a través del sistema de Wittman 4.0, regula la carga del material y el control de temperatura a través de la máquina de moldeo por inyección. 

En este equipo se produjo un componente conceptual completamente funcional de una pieza para techos de automóviles. La lámina del sensor funcional se posiciona dentro del lado fijo del molde, la película “carrier” con una decoración de imagen se forma dentro de la cavidad del molde móvil cuando se inyecta el material plástico (PMMA). Finalmente, la pieza se limpia y endurece. 

 

A favor de la sostenibilidad

Pero no podemos dejar de lado también las ventajas respecto a la sostenibilidad ambiental de estas innovadores soluciones, incluyendo temas como la economía circular y la conservación de recursos. La máquina inyectora totalmente automatizada 470 A, de Arburg, produce vasos de plástico hechos de PP bioplástico en un molde de inyección de canal caliente de una sola cavidad.

Después del proceso de moldeo por inyección, se graba con láser un código QR en los vasos para contribuir con la iniciativa R-Cycle. Este pasaporte digital permite que los vasos se clasifiquen y reciclen con precisión después de su uso. El elemento fundamental de la iniciativa R-Cycle es una base de datos que contiene toda la información sobre los materiales utilizados. Esta base de datos es abierta y aplicable a nivel mundial para la transferencia automatizada de datos, en dónde se guarda información acerca del procesador, los tipos de plásticos, el contenido de material reciclado y una identificación precisa del proceso de recolección y reutilización del producto una vez cumpla su vida útil. Arburg ha utilizado este ejemplo de aplicación para demostrar que es posible obtener reciclado de alta calidad de productos plásticos post-consumo y cerrar el ciclo de los materiales reciclables, aprovechándolos por completo mientras toda su información es guardada en el servidor de R-Cycle.

 

¿Vale la pena apostarle a la implementación del IMD y el IML en su proceso?

En síntesis, si el producto final requiere de algún etiquetado, alguna decoración puntual de la superficie pieza o inclusive de alguna funcionalidad, estas soluciones representan una atractiva alternativa a los métodos tradicionales. Son soluciones fáciles de implementar, ya que la mayoría se hacen con un rollo o lámina que se incluye al molde que será inyectado, resultando en un producto ya etiquetado o decorado al salir de la máquina y reduciendo costos y tiempos de manufactura. De igual manera, emplear el IMD podría representar una mejora en la sostenibilidad del manejo de plásticos una vez cumplen su vida útil, así como también ampliar la funcionalidad de superficies en plásticos de la industria automotriz y de electrodomésticos.

El IMD, junto con el IML, pueden representar el futuro del etiquetado y decoración superficial en plásticos, tal cómo ya lo indican las proyecciones de mercado hasta el 2028.