Procter Y Gamble Co. reveló Imflux, su nuevo sistema de moldeo por inyección

Procter & Gamble Co. presenta Imflux, una tecnologí­a de moldeo por inyección que usa presión baja y constante para el llenado del molde, controlado por software y sensores de presión en el molde y en la boquilla.

Gene Altonen, jefe de tecnologí­a de Imflux, experto en moldeo por inyección, mencionó “Imflux está haciendo ajustes en tiempo real para los cambios de viscosidad, ya sea el material, la temperatura o algo en el molde. Hará estos cambios en tiempo real, lo que le brinda un proceso más estable.”

Esta tencologí­a tiene un proceso de moldeo por inyección estándar en su cabeza, con su tradición de alta velocidad, inyección de alta presión y el punto variante de empaque y sostenimiento.

 “Realizamos estas fases del proceso simultáneamente. Estamos llenando y empaquetando y enfriando simultáneamente. Y debido a que hacemos eso, cuando terminamos de llenar el molde, la pieza está prácticamente hecha,” dijo Altonen. “Una pieza más gruesa puede necesitar de enfriamiento adicional, pero esto se reduce drásticamente”, adicionó.

Comparado al moldeo por inyección tradicional, Imflux reduce los costos del molde, reduce el tiempo de ciclo y permite que se trabajen moldes en máquinas más pequeñas, reduciendo los costos de inversión de capital porque el moldeador necesita menos prensas.

El CEO de Imflux Nathan Estruth dijo que gran parte de la razón del secreto es que P&G querí­a asegurar la protección de patentes de su proceso de moldeo por inyección. Ahora Imflux tiene más de 25 patentes en Estados Unidos y 35 internacionales, dijo Altonen. Para solicitudes de patentes, el número crece a cerca de 70 en los Estados Unidos y 100 a nivel internacional.

Procter & Gamble con sede en Cincinnati es un dí­namo de productos de consumo de $65 billones, una máquina de nuevos productos. P&G ha producido marcas y productos como Gillette, Head & Shoulders, Crest, Mr. Clean, Tide, Dawn y Swiffer. Casi todos ellos tienen algún contenido de plástico moldeado por inyección – principalmente tapas y cierres, pero también las rasuradoras y cuchillas de Gillette y afeitadoras de Braun, las cuales usan resinas de ingenierí­a.

Entre tanto, P&G fabrica moldes en sus propias plantas y también utiliza moldeadores externos. Funcionarios de la compañí­a se han negado a dar un salto, Sin embargo, Estruth acató que la primera prioridad fue transferir la tecnologí­a dentro del universo de plásticos de P&G.

Imflux ha pasado a licenciar la tecnologí­a fuera de P&G y su propia base de suministro de empaque – moldeadores personalizados quienes suministran un amplio rango de mercados como el automotriz, médico, telecomunicaciones y productos de consumo no competitivos y empaques. “En cualquier lugar donde pensemos que haya un beneficio rendimiento o un beneficio de ahorro de material, estamos dispuestos a abordarlo,” mencionó Jared Kline, vicepresidente de operaciones con clientes.

Así­ las cosas, Altonen explicó en una conferencia el funcionamiento de Imflux. “Con el procesamiento convencional, la escuela de pensamiento es, inyectar realmente rápido. Si inyectas muy rápido, entonces podrás tomar ventaja de las propiedades de cizallamiento de los polí­meros, y tendrás ese material en el molde con la menor viscosidad posible. Y porque estás inyectando muy rápido, estás inyectando a presiones muy altas.”

El proceso de moldeo por inyección actual también tiene tres pasos distintos: llenado, empaque y enfriamiento. Una transición importante es pasar del llenado a la etapa de empaque y mantenerlo, conocido como punto de conmutación, una acción crí­tica para contrarrestar la contracción natural en el molde refrigerado, y para llenar todos los detalles del molde con un plástico fundido antes que empiece a solidificarse.

“Vamos a meter esas cosas allí­ hasta que tengamos 95 por ciento lleno, luego cambiaré para mantener la presión” comentó Altonen.

Teniendo en cuenta lo anterior Imflux, es todo lo contrario. “Llenamos muy despacio; llenamos a una tasa de flujo muy lenta. Y lo hacemos a muy bajas presiones, lo cual de nuevo es contra intuitivo porque la industria evitará que su material se congele y vas a tener una inyección corta” aclaró.

Asimismo, Altonen dijo que cualquier duda en el ciclo de inyección significa que Imflux no trabajarí­a, resultando en una inyección muy corta y una pieza defectuosa. El software propietario es crucial.

“Lo importante es que tengo que responder a los cambios de presión en la cavidad y tengo que hacerlo sin vacilar. De modo que los algoritmos garantizan mucho que no va a dudar y crear un problema,” concluyó.

En el lado del hardware, Imflux adiciona dos tipos de sensores para la prensa y para el molde.

El transductor de presión está montado en la boquilla. Este se convierte en nuestra primera señal de control para que nuestro controlador mantenga una presión constante en alguna manera que no permita vacilación en algún lugar del flujo del material en el molde.

Otro sensor de presión va dentro del molde, usualmente ubicado alrededor del 80 por ciento del llenado, que mide el frente de flujo. Altonen dijo que el proceso usa un solo sensor por molde, incluso en moldes con múltiples cavidades.

Un sensor inventado por Imflux llamado NightHawk se atornilla fuera del molde, para medir deformación y deflexión en el molde.

Con datos de los sensores, el software Imflux, en tiempo real, ajusta la presión de inyección para mantener el moldeo sin titubeos. El sistema puede presionar un poco más si la viscosidad aumenta o un poco menos si la viscosidad baja. El frente de flujo llega al sensor de presión de la cavidad al mismo tiempo en ambos casos, dijo Altonen.

“Obtiene grandes mejoras en la calidad de la pieza. Debido a la naturaleza como llena, obtenemos gran control dimensional,” dijo.

Funcionarios de la compañí­a afirman la capacidad de la tecnologí­a para manejar grandes cambios en viscosidad lo que lo hace que Imflux sea ideal para procesar plástico reciclado y materiales con muchos colorantes y aditivos.

Para las bioresinas, que pueden ser sensibles al cizallamiento y al calor, Altonen dice que la flexibilidad de autoajuste, y la habilidad de procesar un muy amplio rango de melt flow index, lo que significa que Imflux puede ayudar a que un biomaterial funcione para muchas más aplicaciones.

Altonen también dijo que Imflux ofrece lo que él llama “ventajas únicas” para moldeo asistido por gas “porque formamos una sección de pared muy uniforme y más frí­a alrededor esa burbuja [de gas]. Podemos obtener burbujas más grandes y secciones de pared más uniformes alrededor de la burbuja.”

Moldes diseñados por Imflux

Rousseau, el vicepresidente de manufactura, tiene experiencia en moldes automotrices y fabricación de herramienta, incluyendo trabajos en Eclipse Mold Inc., KenSA LLC y Plastech Engineered Products Inc.

Imflux fabrica herramientas diseñados para estos procesos, y “dependiendo de la carga de trabajo, podrí­amos llegar afuera de vez en cuando” a los fabricantes de moldes externos, dijo. “Pero toda finalización de diseño de herramienta pasa por nosotros para garantizar que estamos tomando Imflux en consideración en el diseño de herramientas.”

Rousseau dice que los fabricantes de herramientas también pueden adaptar los controles de Imflux a las herramientas existentes.

Es un desafí­o hacer suficientes moldes Imflux para P&G y a sus mayores proveedores de moldeo por inyección. Luego hay una amplia área de moldes personalizados, incluyendo grandes moldes automotrices que Imflux no puede hacer en planta. Rousseau dice que la compañí­a está estudiando las mejores maneras para penetrar un mayor mercado e incrementar el retorno mientras mantienen los niveles de alta calidad de moldes construidos.

Imflux realiza un programa completo de administración desde el diseño hasta la prueba final, trabajando de cerca con los clientes. Debido a que el negocio de moldes de plásticos es tan diverso, Imflux ha trabajado con fabricantes de herramientas desde un amplio rango de industrias, incluyendo aeroespacial, médica, de empaques y automotriz. Los trabajos de moldes están clasificados en diferentes categorí­as y se combinan con el grupo de fabricación del molde que tienen la experiencia adecuada. Cada cambio de molde y de diseño de molde obtiene un análisis completo de simulación de Moldflow.

“No estamos comprometidos con una industria especí­fica y con una forma de pensar,” dijo acerca del alcance del personal de fusión.

En Hamilton, la compañí­a realiza una operación de servicio completo con máquinas de fresado de tres, cuatro y cinco ejes al igual que tecnologí­a EDM por hilo y por penetración.

Rousseau dijo que la operación también tiene una lí­nea de producción automatizada con un lado de fabricación de electrodos y del otro lado de cavidades y núcleos.

Una de las más recientes patentes, otorgada el 20 de junio, cubre herramientas de aluminio enfriados por un sistema de enfriamiento por evaporación de lazo cerrado donde el fluido circulante cambia entre lí­quido y gas. El herramental de aluminio es menos costoso que las herramientas de acero duro. Rousseau dijo que Imflux puede ser usado en moldes de aluminio, con insertos de cobre berilio, pero en este punto, la compañí­a se está enfocando en herramientas de acero.