Con Virtual Molding, producción de máscaras de manera precisa y rápida

La cara fija del molde (izquierda) y la cara móvil (derecha) tras diez ciclos a 180 °C. / La placa fija (izquierda) y la placa móvil (derecha) a 180 °C después de estabilizarse en diez ciclos.

Desde principios de abril, SIGMA Engineering, Arburg y muchos otros socios de la cooperación han estado trabajando en un nuevo proyecto contra la propagación del coronavirus. Ahora, la producción de las mascarillas inyectadas de LSR (Liquid Silicone Rubber) está en pleno auge. Con SIGMASOFT® Virtual Molding se determinaron y optimizaron, entre otros, los puntos de inyección, la necesidad de presión, la distribución de temperatura, las inclusiones de aire y la red del material LSR.

La SIGMA Engineering GmbH ("SIGMA") de Aquisgrán, Alemania, participó en el proyecto interempresarial de una mascarilla multifuncional para boca y nariz contra la propagación del coronavirus.

“La gran demanda del público y también de nuestros propios empleados por mascarillas de protección convirtió esta cooperación en un proyecto bienvenido,” dice Thomas Klein, director general de SIGMA, sobre la situación actual. “Gracias a la colaboración exitosa y enfocada con socios como Arburg y Polar-Form, pudimos simular en el menor tiempo posible el diseño completo del molde de LSR y optimizar el diseño para un proceso seguro y eficiente.”

Más que solo un análisis de viabilidad

Para una producción sin problemas de las mascarillas, Tobias Sonntag, ingeniero de proyectos en SIGMA, utilizó SIGMASOFT® Virtual Molding para determinar la mejor ubicación de inyección en la pieza, el sistema de ventilación y el diseño térmico, incluso antes de fabricar la herramienta. También la predicción de los parámetros del proceso y el tiempo de red de la simulación ya eran resultados importantes de la misma.

“Se investigaron muchos factores diferentes. La calidad de la pieza, las propiedades ópticas y, por supuesto, la seguridad del usuario mediante una pieza perfecta, libre de inclusiones de aire y errores, fueron el centro de atención. Pero también nos importaba mucho una planificación de producción rápida y respetuosa con los recursos,” explica Sonntag sobre los requisitos del proyecto y la pieza.

Eficiencia energética y respeto por los recursos mediante simulación

Los ciclos de producción para el ajuste de una herramienta ya no se estiman, sino que se calculan con precisión mediante SIGMASOFT® Virtual Molding. Gracias a la predicción precisa de los ciclos de producción hasta el estado térmicamente estable de la herramienta, se pudo asegurar el proceso en serie. Para un control exacto de la distribución de temperatura, en base a los resultados, se incrementó el número de sensores de temperatura en la herramienta a seis y se optimizó su posición. Esto permitió una regulación dirigida de las resistencias de calefacción. Además, un aislamiento óptimo de la matriz redujo la energía necesaria al mínimo, evitando el desperdicio de energía.

Desde la colocación de la herramienta, pasando por los cálculos de llenado y térmicos, SIGMA realizó el proyecto en 24 horas. En total, se inyectan cuatro piezas por ciclo desde el LSR sin temperatura Elastosil LR 5040 de Wacker, a 180 °C. La imagen de temperatura simétrica necesaria para las cuatro cavidades se creó primero mediante aislamiento ideal, seis sensores de temperatura y resistencias de calefacción regulables, simulando y optimizando luego, y finalmente fue implementada por Polar-Form en la fabricación de moldes.

“Diseñar una matriz sin referencias de pieza ni proceso bajo presión de manera segura es la fortaleza de SIGMASOFT® Virtual Molding,” resume Thomas Klein. “Los socios estaban bajo una presión enorme, porque todo tenía que funcionar correctamente desde el principio. Nos alegra aún más que la matriz primero funcionara en la computadora y se evitaran errores. De esta manera, se creó un proceso muy eficiente en muy poco tiempo. Gracias a todos los socios por el éxito conjunto.”