El moldeo por inyección entra en la era 4.0

En la pasada feria K se mostraron varios avances que integran soluciones de Industria 4.0 al moldeo por inyección. Estas soluciones permiten elevar la calidad de los productos moldeados con un menor esfuerzo de parte del procesador.

Algunas se pueden adaptar a sistemas de producción existentes, mientras que otras requieren la adquisición de equipos nuevos. En cualquier caso, estas tecnologí­as prometen revolucionar la forma en la que hoy en dí­a moldeamos piezas plásticas.

Un “Smart Factory” que incluye manufactura aditiva

En su estand, Arburg fabricó etiquetas de equipaje “inteligentes” aplicando Industria 4.0. El modelo combinó una inyectora Allrounder con un FreeFormer para la fabricación aditiva industrial, individualizando el producto para cada cliente. "Con el nuevo ejemplo práctico de las etiquetas para equipaje, acercamos el tema de la Industria 4.0 a los visitantes de la K 2016. En las cinco estaciones diferentes de nuestro estand de la feria, fue posible descubrir paso por paso los detalles importantes de nuestros módulos 4.0 y cómo se combinan individualmente”, explicó en un comunicado de prensa Heinz Gaub, director gerente de tecnologí­a y desarrollo de Arburg.

En la primera estación, una solución "llave en mano" individual compuesta por una Allrounder 375 V y una célula de robot flexible y compacta con un robot de seis ejes integrado produjo la pieza de serie "etiqueta de equipaje". El robot retira la pieza moldeada por inyección de ABS lista y monta a continuación un chip NFC (“Near Field Communication”). El empleo eficaz de la mesa giratoria de la máquina de moldeo por inyección vertical permite tiempos de ciclo de alrededor de 30 segundos. Mediante la integración del chip el producto puede guardar y comunicar información.

En la siguiente estación del proceso de fabricación flexible el visitante seleccionaba un motivo para el diseño de la etiqueta de equipaje y podí­a crear su tarjeta de visita electrónica (vCard). Los datos del pedido para el ciclo de producción sucesivo se almacenaban en el chip NFC. La pieza se convierte de esta forma en un soporte de datos e información que se identifica en cada estación y que controla por sí­ sola el resto de su proceso de fabricación. Además, cada etiqueta de equipaje tiene su propio sitio web en la nube. En éste se archivan todos los datos de calidad y procesos registrados por el computador de gestión Arburg ALS.

En la siguiente estación se incluí­an en la etiqueta de equipaje los datos personales como nombre, dirección y código QR de la tarjeta de visita (vCard). En el cuarto paso, un Freeformer individualizaba aún más la etiqueta de equipaje integrando aditivamente en 3D con elastómero termoplástico el motivo gráfico elegido en la primera estación.

La última estación del estand de la feria fue el punto de información central “Industria 4.0”. Empleando la etiqueta de equipaje se explicaban aquí­ de nuevo las ventajas y los modelos comerciales de Industria 4.0. Algunos ejemplos son la trazabilidad y otras acciones basadas en datos, como el pedido online de folletos a través del chip NFC integrado en la etiqueta de equipaje.

Monitoreo remoto facilita mantenimiento

Uno de los aspectos más destacados en la implementación de la estrategia de Industria 4.0 de Wittmann Battenfeld es la introducción del sistema de monitoreo de estado (CMS) bajo el aspecto de “servicios inteligentes”. Este sistema fue demostrado en una máquina grande de la serie MakroPower (una MakroPower 1100), en la cual se fabricó un componente de entrada de aire para el sector automotriz usando el proceso de espuma estructurada cellmould.

Con la ayuda del CMS, los datos importantes de la máquina son medidos por sensores, procesados con un software especial de control de procesos y posteriormente analizados a través del nuevo sistema de control de máquina Unilog B8, en un centro de control del usuario o directamente en Wittmann Battenfeld. Esto hace posible calcular el mantenimiento.

“Al igual que la Fórmula 1, donde los datos del vehí­culo son analizados en cada vuelta, el sistema de monitoreo de la condición recolecta datos de la máquina en cada ciclo. Los datos son almacenados hasta 12 meses y utilizados para análisis y evaluaciones”, declaró la empresa en un comunicado de prensa. “El CMS combina tecnologí­a con la competencia de diagnóstico humano. La condición de la máquina es un componente clave que es constantemente monitoreado con el fin de optimizar su disponibilidad y eficiencia, manteniéndolo en un nivel óptimo y, por consiguiente, reduciendo costos durante el ciclo de vida de la máquina”.

Sistemas de auto-corrección y monitoreo

La función de la máquina APC plus (Adaptive Process Control) de Krauss Maffei ofrece funciones adicionales con respecto a la versión lanzada en 2014, y por lo tanto puede responder más especí­ficamente a fluctuaciones del proceso provocadas por cambios ambientales, tiempos muertos o el uso de materiales reciclados.

Por primera vez, la APC plus toma en cuenta patrones de propiedades especí­ficos de 20 materiales básicos – como por ejemplo la compresibilidad de la fundición – y luego toma acciones correctivas en la fase de post-presión. Durante el moldeo por inyección en cascada, éste controla la apertura de las boquillas para que se abran siempre al mismo nivel de llenado del molde. El resultado son componentes con pesos extremadamente consistentes.

El grupo KraussMaffei también busca ofrecer completa trazabilidad con el nuevo DataXplorer. Por ejemplo, una máquina de moldeo por inyección y un secador se pueden comunicar con el fin de lograr un flujo de material óptimo y evitar tiempos de inactividad. El objetivo es responder a patrones de error poco claros. Dependiendo del equipamiento de la máquina, se muestran hasta 500 señales de alta resolución.

De acuerdo con el Dr. Reinhard Schiffers, director de tecnologí­a de maquinaria en KraussMaffei, una aplicación importante para el DataXplorer está también en la documentación: “para componentes relacionados con seguridad o tecnologí­a médica, es importante poder recuperar posteriormente todos los datos de calidad relevantes de procesos para cada ciclo de inyección individual.”

Los visitantes a la feria K pudieron ver esto con la aplicación de FiberForm. Un código QR en el componente daba acceso directo a los parámetros especí­ficos de producción. Por ejemplo, las curvas de calentamiento de las láminas orgánicas o la presión de inyección. De este modo, es posible rastrear todos los datos del producto y del proceso para cada componente

Engel diseñó su estand como si fuera una “Smart Factory”. Todas las máquinas exhibidas estaban equipadas con los productos "inject 4.0" que mejor se adecuaban a su aplicación especí­fica. Al mismo tiempo, la empresa mostró cómo maximizar el potencial de “smart machine” en situaciones prácticas. Para ello, fabricó logotipos de "inject 4.0" en una máquina de moldeo por inyección Engel e-motion 80 TL. Mientras en la unidad de control CC300 se simulaban variaciones de las condiciones del proceso, los visitantes podí­an seguir en tiempo real en la pantalla de la máquina cómo se iban reajustando automáticamente los sistemas de asistencia iQ weight control y iQ clamp control.

Kistler está presentando las nuevas versiones de su ComoNeo y ComoDataCenter. Un Asistente de reinicio en ComoNeo, le permite a los usuarios transferir procesos establecidos de una máquina a otra sin ningún problema. Para asegurar una reproducción de calidad idéntica en la nueva máquina, esta herramienta inteligente sugiere qué parámetros necesitan cambios especí­ficos. Para este propósito, el asistente detecta desviaciones de presión en la cavidad y lo compensa adaptando los parámetros de la máquina. Este análisis automatizado genera una sugerencia para que el usuario pueda corregir el proceso sobre la base de la presión en la cavidad, sin requerir un conocimiento especializado previo.

Artí­culo proveniente de la revista impresa con el código TP3201inyeccion