Avances en la técnica del termoconformado

Del trabajo artesano a la técnica del sistema

Los procesos de fabricación del termoconformado, junto con el moldeado tradicional por vacío de las planchas para displays, frigoríficos o componentes del automóvil, y sobre todo en el moldeo por aire comprimido de envases y embalajes, han conquistado una importante participación en el mercado. Es decisivo para el auge de este procedimiento el vertiginoso desarrollo de la técnica de las máquinas en los últimos 50 años.

El termoconformado, en sus orígenes casi artesanal, se ha afianzado como proceso de fabricación que utiliza de una manera consecuente los conocimientos científicos de las técnicas de los materiales, de la medición y la regulación. La reproducibilidad de los parámetros del proceso permite la aplicación del proceso en instalaciones de alto rendimiento con fines industriales.

Mejores rendimientos con mayor precisión

Los termoplásticos contantemente perfeccionados hacen posible con las máquinas, los moldes y los utillajes más modernos un aumento de la capacidad de producción con, al mismo tiempo, una mayor precisión de las piezas moldeadas. Las instalaciones de termoconformado que cumplen estas exigencias han sido construidas entre otras, por la empresa Adolf Illig (en España representada por Helmut Roegele). Algunos ejemplos son las instalaciones que, gracias a los accionamientos racionales y el ahorro en el consumo energético, hacen posible la fabricación económica en equipos de alto rendimiento, como por ejemplo piezas para la industria de los frigoríficos.
Pero también la conocida máquina uniplaza con alimentación se ha perfeccionado de tal modo que con ella se pueden fabricar productos de alta tecnología para la industria del automóvil y la de accesorios. La seguridad del proceso exigida en éstas industrias se puede alcanzar con estas máquinas gracias a la reproducibilidad de todos los parámetros importantes. Esto lo ilustra de la mejor manera una pieza de seguridad como el airbag. Se garantiza un grueso de la lámina, definido, en la zona de salida del saco amortiguador mediante un calentamiento regulado de la lámina y un estampado mecánico con tolerancias restringidas.

Las posibilidades de estructuración de las superficies de la pieza moldeada en el molde, el moldeo de símbolos o la colocación de piezas metálicas, como casquillos roscados, se utilizan cada vez con mayor frecuencia en la fabricación de piezas de carcasas o en la fabricación de maletas. Además del montaje automático también existe la posibilidad de integración de distintas funciones adicionales en la pieza moldeada. Algunos ejemplos son la amortiguación acústica, la amortiguación de vibraciones y la conducción de aire para la ventilación del interior de los automóviles.

Debemos mencionar también el proceso twin-sheet con el que se pueden fabricar cuerpos huecos como carcasas, elementos soporte y spoilers traseros.
Un menor consumo de material y, así, menor peso de los vasos y terrinas, menor utilización de energía, mayor transparencia en los productos transparentes así como un mayor empleo del PP y PP reciclado exigen mucho de las máquinas automáticas a partir de bobina y de los moldes (foto 3). Un punto importante del desarrollo es el aumento de los tiempos de funcionamiento de las máquinas y, de este modo, la mejora de la disponibilidad del sistema de producción. El cambio automático de molde para todas las piezas en función del formato así como una guía para el operador en la pantalla son casi comunes y corrientes con el nuevo sistema de instalaciones. Debido a la disposición lineal, por un aparte el dispositivo de alimentación se puede cargar sin problemas y, por otra parte, se puede acceder a toda la instalación desde el lado del manejo sin necesidad de obras de reforma. Esto también repercute positivamente al cambiar las piezas de formato.

Al poner en funcionamiento moldes nuevos, el ajuste básico asistido por ordenador desarrollado por Illig facilita encontrar los datos de ajuste óptimos. Además, se produce una guía del operador de pantalla. Especialmente en los productos just-in-time con volúmenes de lote más pequeños tiene gran importancia la puesta en marcha sin problemas, sin desperdicios ni desechos. Alta capacidad de producción de las piezas, óptimo desmoldeo y un sistema de trabajo completamente automático son otras de las ventajas de las modernas instalaciones. Además, hacen posible una mecanización completa de las piezas moldeadas por los dispositivos de corte y separación conectados a continuación.

Técnica del sistema y técnica económica de cambio de molde

Gracias a estas características se puede integrar estos sistemas de termoconformado, sin problemas, en los sistemas de producción completos, cuyo espectro de capacidades alcanza, por ejemplo, desde la fabricación de láminas hasta el apilado de vasos y terrinas impresos. Esto lleva en la práctica a soluciones de alta tecnología con los más altos valores de disponibilidad. La utilización de módulos experimentados garantiza la fiabilidad, la calidad y hace posible el suministro de piezas de recambio y piezas de desgaste desde un gran almacén.

Numerosas patentes y muchas innovaciones técnicas son la base de las instalaciones de termoconformado con la que se fabrican productos de marca conocidos en todo el mundo. Estas referencias confirman la gran relevancia de las modernas instalaciones de termoconformado.

‘Todo de una sola mano’ o soluciones completas ocupan hoy en día el primer plano. A partir de las llamadas máquinas básicas que, en parte, se pueden alimentar manualmente, se crean por la añadidura de módulos, distintas etapas de ampliación. De este modo se dispone de instalaciones de alta capacidad para el funcionamiento a varios turnos y cuyo grado de automatización está adecuado a las exigencias de los clientes.
La tendencia del actual desarrollo de las máquinas también se puede formular de esta manera: la técnica del sistema ocupa hoy un primer plano que incluye una técnica económica para el cambio de molde. De aquí resultan los sistemas de instalaciones que, por ejemplo, están en situación de calcular, para los nuevos moldes y con ayuda del ajuste básico asistido por ordenador, los datos de ajuste y los tiempos del proceso, óptimos, en función de la lámina, de la geometría de la pieza moldeada y de la construcción del molde.
Una disminución de los costes de la pieza moldeada conduce forzosamente a unos costes de fabricación más reducidos. Al mismo tiempo es necesario un acortamiento de los periodos de preparación. Para su realización se han instalado ya los llamados programas de cambio de moldes que calculan los recorridos, las presiones y las velocidades y llevan las estaciones de trabajo, por una técnica de accionamiento por motor, a la posición correcta. Los datos ajustados de la máquina se pueden depositar en el mando y disponer inmediatamente de ellos en caso de repetición del pedido. De este modo se acorta el cambio de molde de una máquina para un nuevo producto, reduciéndose a unos minutos.

Mientras que una parte de la operación de cambio de molde (y de equipo) ya está integrado en la máquina (ajuste básico asistido por ordenador, ajuste de recorridos, presiones, etc.) se sigue mejorando constantemente la técnica mecánica del cambio de molde (y equipo). Así el cambio de un sistema de producción se puede estructurar en tres operaciones en función del diseño del producto:

• variación de la base
• variación de los elementos conformadores
• posibilidad de ajuste de las piezas den función el formato.

Una variación de la base significa cambio de las medidas del molde y del troquel, por ejemplo, en el caso de un producto nuevo. Para ello se deben cambiar los moldes y los útiles de sellado y troquelado. Para el cambio rápido de molde se dispone de distintos sistemas que permiten un cambio en un tiempo muy corto.

En familias de piezas con iguales medidas de molde y troquel, pero distintos contornos y profundidades del vaso (o terrina) se pueden cambiar los elementos conformadores con la ayuda de la técnica de cambio rápido, por ejemplo, para los postizos y el pistón superior. La técnica de cambio rápido de Illig permite que los moldes puedan permanecer en la máquina. Este procedimiento se recomienda especialmente en el caso de moldes con un número pequeño de cavidades. En caso de un mayor número de cavidades puede resultar más económico el cambio del molde completo y el cambio de molde externo.

Las piezas en función del formato, son elementos integrados en el juego de formatos que se construyen de modo que se puedan ajustar, como por ejemplo, piezas de apilado y guías de la lámina. Con ayuda de los centrajes y de los sistemas de sujeción rápida se puede reducir considerablemente el tiempo de cambio de molde.

En conjunción con el ajuste básico asistido por ordenador se ayuda a la puesta en marcha de la máquina en todas las operaciones de cambio de molde y equipo. Esto significa la supresión de todos los ajustes manuales en la máquina que exigen mucho tiempo, pero también una fabricación constante de los productos, especialmente en el caso de los pedidos repetitivos.

Todas estas medidas conducen a un sistema de termoconformado flexible, que tiene en cuenta las exigencias de una fabricación económica incluso en el caso de volúmenes de lote pequeños.

Artículo proporcionado por Helmut Roegele, representante de Adolf Illig.