Soluciones inteligentes para mayor claridad, seguridad y eficiencia

En su stand, ENGEL fabrica interdental brushes de un solo componente, totalmente automatizados en una máquina de moldeo por inyección eléctrica e-motion 170/110 T. (Imagen: ENGEL)

La tecnología de fabricación desarrollada por ENGEL en colaboración con Hack Formenbau y Hekuma permite formar completamente hasta 500 cerdas mediante un proceso de un solo componente. (Imagen: ENGEL)

La tecnología de fabricación desarrollada por ENGEL en colaboración con Hack Formenbau y Hekuma permite formar hasta 500 cerdas en un proceso de un solo componente. (Imagen: ENGEL)

Integrados en el control CC300 de la máquina de inyección e-motion, los sistemas de asistencia iQ compensan las fluctuaciones del proceso en tiempo real. (Imagen: ENGEL)

La más alta calidad y la máxima eficiencia económica – que esto no sea una contradicción, lo demuestra ENGEL en la NPE2018 del 7 al 11 de mayo en Orlando, Florida, con una variedad de aplicaciones de moldeo por inyección emocionantes. Para garantizar a sus clientes en los sectores de Automoción, Teletronics, Moldeo técnico, Embalaje y Médico la ventaja decisiva, el fabricante de máquinas de inyección y soluciones de sistema apuesta por tecnologías innovadoras, conceptos de fabricación a medida y controles inteligentes.

Desde máquinas de inyección individuales hasta células de producción altamente integradas, ENGEL ofrece soluciones personalizadas para la industria del moldeo por inyección. Desarrollar soluciones específicas para el cliente requiere más que conocimientos tecnológicos. Se trata de comprender en detalle las necesidades individuales de los clientes y implementarlas de manera eficiente. Para ello, ENGEL concentra su experiencia en cinco unidades de negocio, y no solo en su sede en Austria. Hace tres años, ENGEL Machinery Inc., con sede en York, Pensilvania, nombró responsables de unidades de negocio propias para Norteamérica y, desde entonces, ha fortalecido continuamente su conocimiento local del sector y sus capacidades técnicas en aplicaciones. "La retroalimentación de nuestros clientes es muy buena. Los últimos éxitos confirman que hemos tomado el camino correcto", informa Mark Sankovitch, director general de ENGEL en Estados Unidos, antes de la NPE2018. "Podemos responder aún más rápidamente a las demandas y deseos de nuestros clientes en los diferentes sectores y apoyarlos de manera aún más dirigida en la resolución de sus desafíos específicos. Como proveedor de soluciones, acompañamos a nuestros clientes cada vez más a lo largo de todo el ciclo de vida de las máquinas y equipos, y estamos adaptando esta tendencia con la nueva estructura."

Desde automoción hasta moldeo técnico y teletronics, pasando por médico y embalaje, cada sector presenta sus requisitos muy específicos, aunque las tendencias generales son las mismas. La integración de procesos y la automatización siguen ganando importancia en Norteamérica. Al mismo tiempo, los temas de digitalización y conectividad están en el centro de atención de los procesadores. Estas tendencias tienen en común que conducen a mayor calidad, eficiencia y rentabilidad, pero también a una mayor complejidad en los procesos de fabricación. "Como proveedor de soluciones, nos aseguramos de que incluso los procesos complejos puedan controlarse de manera sencilla y segura", afirma Sankovitch. "Los ejemplos en nuestro stand ilustran claramente esto."

Automoción: componentes de alta calidad para interiores a bajo coste por unidad

Por primera vez en Norteamérica, ENGEL presenta en su stand una célula de producción totalmente automatizada e integrada para el proceso DecoJect. La tecnología combina moldeo por inyección y IMG (In-Mould Graining), abriendo nuevos horizontes para la producción de componentes de alta calidad para interiores de automóviles. A diferencia de los procedimientos tradicionales de IMD (Decoración en el molde), en los que simplemente se transfiere la pintura de la lámina a la pieza, en DecoJect la lámina se recorta y permanece en la pieza. De esta manera, además del color y el patrón, también se incorporan la textura superficial y la sensación táctil. Al mismo tiempo, se incrementa notablemente la resistencia a los arañazos de las superficies. "Decoject nos ofrece una opción extremadamente rentable incluso para lotes pequeños, para mejorar visualmente las piezas de moldeo por inyección y armonizar las superficies en el interior del vehículo", destaca Larry Alvey, responsable de la unidad de negocio Automoción de ENGEL en Norteamérica.
Durante la NPE, ENGEL fabricará en una máquina de inyección duo 5160/1000 componentes para puertas con diferentes texturas superficiales: desde un acabado de cuero exigente, incluyendo costura, hasta un aspecto moderno de carbono. Las láminas delgadas DecoJect fueron desarrolladas por Benecke-Kaliko, parte del grupo Continental, con sede en Hannover, Alemania.

Para iniciar el proceso, la lámina se desenrolla del rollo y se introduce en el molde abierto, se calienta con un radiador IR que se encuentra en el gancho del robot y, con ayuda de vacío, se preforma directamente en la herramienta de moldeo por inyección. Inmediatamente después, la lámina se inyecta con polipropileno y se recorta antes de que el robot extraiga la pieza y la transfiera a la estación láser integrada para el acabado fino. Cada 60 segundos, una pieza lista para ensamblar sale de la célula de producción. Un cambio de diseño requiere solo unos minutos para cambiar los rollos de lámina, por lo que el costo por lote no aumenta significativamente. Para ahorrar materia prima adicional, se utiliza la tecnología de moldeo por inyección con espuma MuCell de Trexel (Wilmington, MA, EE.UU.). Otros socios involucrados en el proyecto son Georg Kaufmann Formenbau (Suiza), Galvanoform Gesellschaft für Galvanoplastik (Alemania), HRSflow (Italia), ICO SYSTEM international coating (Alemania) y Borealis (Austria).

Con su alta competencia en automatización, ENGEL contribuye de manera significativa a la rentabilidad y flexibilidad del proceso. La calefacción de la lámina y la extracción de la pieza del molde son realizadas por un robot lineal ENGEL viper. Además, un robot articulado ENGEL easix, junto con la estación láser para el acabado fino, están integrados en una easiCell colocada junto a la unidad de cierre de la máquina de moldeo por inyección. Gracias a su estructura estandarizada y modular, la célula de automatización desarrollada por ENGEL permite una integración extremadamente eficiente de robots y unidades de proceso previos y posteriores al moldeo. Además, reduce significativamente la complejidad de la aplicación. Todo el proceso puede controlarse mediante el sistema CC300 de la máquina de moldeo por inyección. La lógica de control unificada en todos los componentes de la célula de producción facilita mucho al operador manejar el proceso integrado, incluso sin formación especializada.

Médico: cepillos interdental en proceso de una sola inyección

Con un grado muy alto de integración, también destaca la aplicación presentada en Orlando en el sector sanitario. En una máquina de moldeo por inyección totalmente eléctrica e-motion 170/110 T, en versión limpia, se producen cepillos interdental desarrollados por pheneo (Alemania) del tipo "scrub!". Hasta 500 cerdas se forman directamente en un proceso de moldeo por inyección de un solo componente, junto con la carcasa y la superficie del mango. La herramienta de alta precisión y alta capacidad, con ocho cavidades, que es muy delicada en la zona de las cerdas, proviene de Hack Formenbau (Alemania), y para la automatización se encarga Hekuma en Alemania. Se presenta una célula de producción totalmente automatizada, diseñada en el sistema modular HEKUflex de Hekuma. Inmediatamente después del moldeo, las piezas se inspeccionan con cámara y se envasan en bolsas de venta en lotes de 16 unidades. Cada cuatro segundos, sale una bolsa de la célula de producción.

"Con el proceso de fabricación altamente integrado y la ejecución en un solo componente, multiplicamos la eficiencia de productos y procedimientos ya establecidos en el mercado", afirma Jon Kelm, responsable de las unidades de negocio Médico y Embalaje de ENGEL en Norteamérica. "Por lo general, los cepillos interdental constan de tres componentes: la superficie del mango, una malla metálica y los filamentos, que suelen producirse en procesos independientes. Nuestra solución elimina pasos completos de trabajo y además reduce el esfuerzo logístico".

Con un peso total de solo 1,93 gramos y ocho cavidades con estructuras extremadamente delicadas, llenar completamente estas cavidades no solo exige mucho al molde, sino también una precisión y constancia extremas en la máquina de moldeo por inyección. Para ello, ENGEL ofrece dos soluciones: en primer lugar, la máquina de alta capacidad totalmente eléctrica e-motion y, en segundo lugar, inject 4.0. Bajo el concepto de inject 4.0, ENGEL agrupa productos de software para la digitalización y conectividad de los procesos de fabricación, como los sistemas de asistencia inteligentes de la familia de productos iQ, que detectan y compensan automáticamente fluctuaciones en las condiciones del entorno y en la materia prima, incluso antes de que se produzca rechazo. Los visitantes de la NPE pueden seguir en vivo en el sistema CC300 de la máquina e-motion cómo iQ weight control analiza la curva de presión durante el proceso de inyección en función de la posición de la espiral y ajusta en cada disparo tanto el punto de cambio como el perfil de inyección y la presión de cierre residual a las condiciones actuales. Paralelamente, iQ clamp control determina automáticamente la fuerza de cierre óptima para el proceso, basada en la respiración de la herramienta. Como tercer sistema de asistencia, iQ flow control regula las diferencias de temperatura en los diferentes circuitos del distribuidor de la herramienta y la potencia de las bombas en los sistemas de temperatura, asegurando condiciones de temperatura constantes y reduciendo el consumo energético. "Con los sistemas de asistencia inteligentes, la máquina de moldeo por inyección se optimiza a sí misma continuamente", explica Kelm. "De este modo, incluso operadores con poca experiencia pueden obtener resultados óptimos".

Teletronics: integración de procesos coherente para aumentar la competitividad

En la industria de teletronics, la integración de procesos a menudo se centra en componentes compuestos de plástico y metal. La demostración en la NPE de que ENGEL también desarrolla soluciones a medida para este desafío se evidencia en la fabricación de carcasas de interruptores térmicos. Desde el punzonado de contactos hasta la inspección y etiquetado de los componentes electrónicos listos para su uso, todos los pasos se realizan de forma totalmente automatizada. La materia prima para las placas portadoras de latón se suministra directamente en rollo y se recorta en línea, incluyendo la perforación de roscas. La rosca se forma mediante un proceso servoeléctrico, antes de que las placas portadoras, aún en la cinta, sean recubiertas con poliamida reforzada con fibra de vidrio en una máquina de moldeo por inyección ENGEL insert 60V/35 en un molde de la compañía Roembke de Ossian, Indiana, EE.UU. La inspección de calidad también se realiza en línea. Además de la inspección con cámara, se integra una prueba de alta tensión en la herramienta de ensamblaje, que garantiza una prueba de cortocircuito al 100% durante la fabricación. Para garantizar una trazabilidad completa, los componentes conformes se marcan con láser antes de retirar los canales de inyección y los distribuidores inferiores, y las piezas terminadas se separan en la cinta. Cada 20 segundos, salen de la célula de producción ocho piezas listas para ensamblar.

La solución de fabricación, desarrollada conjuntamente por ENGEL y su socio MMS Modular Molding Systems (Austria), garantiza los costos mínimos por unidad y también una alta flexibilidad. Gracias a su estructura modular, los sistemas MMS pueden integrar otros módulos de procesamiento según las necesidades, como soldadura por resistencia o láser, remachado, ensamblaje o limpieza de las piezas. "Independientemente del número de módulos, el proceso completo puede visualizarse y controlarse mediante el sistema CC300 de la máquina de inserción", explica Stefan Aberl, responsable de automatización de ENGEL Norteamérica. Esto reduce significativamente la complejidad y simplifica mucho el manejo del proceso completo."

Tradicionalmente, los interruptores térmicos, utilizados por ejemplo para la supervisión de motores eléctricos en automóviles o electrodomésticos, se fabrican mediante un proceso complejo y en varias etapas. Por lo general, el punzonado y el recubrimiento de los componentes metálicos se realizan en diferentes ubicaciones. Esto no solo requiere un esfuerzo logístico considerable, sino también un alto consumo de material, ya que se deben activar dos procesos independientes. Esto es especialmente costoso cuando se utilizan metales no ferrosos.

Embalaje: eficiencia de producción llevada al máximo

Máxima eficiencia con la mejor calidad y los ciclos más cortos: así se enfrenta la producción diaria de tapas para bebidas. Para la fabricación de tapas de 26 mm, incluyendo la cinta de autenticidad de HDPE, ENGEL presenta una solución de vanguardia en la NPE. Bajo condiciones de producción reales, la célula de producción funciona durante los cinco días de la feria con un ciclo de aproximadamente 2 segundos, destacando además por su eficiencia energética y alta constancia del proceso.

El corazón de la solución altamente integrada es una máquina de moldeo por inyección eléctrica e-cap 2440/420 US, equipada con una matriz de 96 cavidades de z-moulds (Austria). Como periféricos, ENGEL integra un sistema de aire seco de Eisbär Trockentechnik (Austria) y un sistema de inspección óptica de Intravis (Alemania) en el concepto general.

Para combinar un consumo mínimo de energía con una constancia y precisión excepcionales en el proceso de fabricación, ENGEL apuesta por máquinas de alta capacidad totalmente eléctricas de la serie e-cap, diseñadas específicamente para este segmento de mercado. Con sus potentes accionamientos servo directos, las máquinas e-cap garantizan la plastificación necesaria y una tasa máxima de piezas buenas incluso con materiales HDPE de alta resistencia con un índice MFI muy por debajo de 2, e incluso 1 g/10 min. "Desde un punto de vista geométrico, las tapas de bebidas han alcanzado su mínimo de peso ligero", explica el experto en embalaje Jon Kelm. "Esto exige una mayor precisión y repetibilidad en las máquinas de moldeo por inyección que nunca". A pesar de su notable rendimiento, la e-cap consume muy poca energía y agua de refrigeración incluso en modo de alta velocidad. La fuerza de expulsión aumentada y el accionamiento de cierre reforzado aseguran ciclos extremadamente cortos.

Máxima potencia para envases de paredes finas

En general, ENGEL packaging participa en la NPE2018 con dos células de producción integradas. Campetella Robotic Center de Italia produce en su stand (Halle Sur, Stand S27009) vasos de aerolínea en tecnología de paredes finas con una máquina de moldeo por inyección eléctrica ENGEL e motion 740/240 T US en un molde de Fostag (Suiza). Los vasos se extraen del molde mediante un sistema de automatización de alta velocidad y se envasan inmediatamente después del moldeo.

Con ciclos de menos de 3 segundos y velocidades de inyección superiores a 500 mm por segundo, las máquinas de moldeo por inyección totalmente eléctricas de la serie e-motion se utilizan cada vez más para la fabricación de envases de paredes finas. El sistema cerrado para el movimiento de la biela y el husillo garantiza una lubricación óptima y limpia de todos los componentes móviles de la máquina en todo momento, cumpliendo con los altos requisitos de pureza de la industria alimentaria.

Máxima potencia para envases delgados

En total, ENGEL packaging presenta en la NPE2018 dos células de producción integradas. Campetella Robotic Center de Italia produce en su stand (Halle Sur, Stand S27009) vasos de aerolínea en tecnología de paredes finas con una máquina de moldeo por inyección eléctrica ENGEL e motion 740/240 T US en un molde de Fostag (Suiza). Los vasos se extraen del molde mediante un sistema de automatización de alta velocidad y se envasan inmediatamente después del moldeo.

Con ciclos de menos de 3 segundos y velocidades de inyección superiores a 500 mm por segundo, las máquinas de moldeo por inyección totalmente eléctricas de la serie e-motion se utilizan cada vez más para la fabricación de envases delgados. El sistema cerrado para el movimiento de la biela y el husillo garantiza una lubricación óptima y limpia de todos los componentes móviles de la máquina en todo momento, cumpliendo con los altos requisitos de pureza de la industria alimentaria.

Máxima potencia para envases de paredes finas

En total, ENGEL packaging participa en la NPE2018 con dos células de producción integradas. Campetella Robotic Center de Italia produce en su stand (Halle Sur, Stand S27009) vasos de aerolínea en tecnología de paredes finas con una máquina de moldeo por inyección eléctrica ENGEL e motion 740/240 T US en un molde de Fostag (Suiza). Los vasos se extraen del molde mediante un sistema de automatización de alta velocidad y se envasan inmediatamente después del moldeo.