Fabricación peculiar de preformas de Pet para una amplia gama de productos
Departamento I+D+i, Fundación ASCAMM01/12/2004
Una muestra más del gran avance respecto a este tipo de envases y preformas son las fuertes inversiones que se están realizando constantemente en los sistemas de producción por parte de los fabricantes de maquinaria y moldistas para favorecer la producción de las preformas y del producto final así como, para reducir los costes de los equipos.
Existe en los equipos de producción de preformas de PET una clara línea de separación que establecen dos distinguidas tipologías entre las grandes productoras de preformas de PET y las pequeñas y medianas. La gran diferencia se encuentra en los beneficios obtenidos y en las inversiones necesarias de cara a la adquisición de equipos.
Actualmente, la gran mayoría de los sistemas de producción están orientados a la gran producción concebidos para responder a las necesidades de grandes compañías (a partir de 12.000 unidades por hora). Este hecho se ve reflejado en la mayoría de los útiles de ensayo actuales construidos con un número de cavidades de hasta 192 cavidades para la transformación de preformas. Todo esto resulta en altos costes, tanto para adquirir como para operar en estas líneas de producción, sólo justificados en producciones muy altas y muy estandarizadas. Así esta inversión se ajusta a los mercados más maduros y en países muy industrializados.
Para los pequeños y medianos productores de preformas de PET es más complejo mantenerse en este mercado. Por este motivo MOLMASA, fabricante de moldes de alta productividad para pieza pequeña y mediana y moldes especiales para aplicaciones técnicas, está desarrollando una nueva técnica que permita a la mediana empresa reducir los ciclos de pieza y reducir los costes de los equipos.
Las características del nuevo SISTEMA PROBE, patentado como ‘Aparato para la fabricación de preformas por moldeo’ lo hacen apto para producciones medianas (entre 500 y 12.000 unidades por hora). También resuelve el problema de la producción de envases de forma o geometría especial, que de otro modo sólo son viables en sistemas integrados de una etapa (inyección-estirado-soplado, a diferencia del sistema de dos etapas inyección-almacenamiento-posterior calentamiento de las preformas antes del soplado). Este nuevo sistema de fabricación se basa en el desarrollo de un útil de ensayo de nueva tecnología, novedoso en cuanto a su funcionamiento básico y sistema de producción, que permite la fabricación de preformas de manera ágil, flexible y claramente adaptada a las necesidades de los clientes de producciones bajas/medias resolviendo la inexistencia de sistemas para la producción de series medianas.
Comúnmente, el proceso de fabricación de preformas se desarrolla en tres etapas; inyección, refrigeración, y expulsión. De las tres etapas, la más larga con diferencia es la etapa de refrigeración que se convierte en el gran problema de este tipo de piezas alargando el ciclo de la pieza y por tanto, encareciendo el precio del producto. Para reducir los costes, es necesario minimizar el tiempo de ciclo, por ello, y para producir este efecto se actúa directamente en la reducción del tiempo invertido en la refrigeración.
Actualmente para reducir el tiempo de ciclo en los sistemas de producción de preformas se puede resolver de dos formas diferentes, refrigerar las piezas en el molde o bien refrigerar las piezas fuera del molde, pero en ambos casos es necesario realizar una fuerte inversión económica en máquinas con accionamientos especiales, ya sea plato móvil volteable, prensa vertical con extractor de preformas horizontal o prensa horizontal con extractor de preformas vertical o lateral integrado. En cualquier caso se trata de máquinas muy sofisticadas y solo utilizables para este fin. Actualmente, la compra de toda la instalación llave en mano, que en estos momentos y dada la gran concentración de estos equipos en un número reducido de marcas proveedoras, resultan enormemente caros, e inalcanzables para aquellas empresas que empiezan en este tipo de producto.
Por el contrario, en el Sistema Probe, los accionamientos mecánicos cinemáticos van integrados en el propio sistema de producción (útil de ensayo), por lo cual, puede ser montado en una prensa de inyección estándar, no siendo necesario ningún elemento periférico (robot manipulador de las preformas) ni ningún accionamiento especial por parte de la máquina. Esto es debido a que el Sistema Probe cuando expulsa las preformas, éstas ya están suficientemente frías y sólidas como para ser transportadas, manipuladas y almacenadas normalmente. De esta manera se elimina la necesidad de incorporar un dispositivo manipulador de preformas para la refrigeración exterior, necesario en la mayoría de los sistemas actuales.
Así la propuesta del Proceso Probe es la siguiente: el útil de ensayo incorpora un sistema de movimentación de la unidad de refrigeración a través del cual se pueden realizar diferentes ciclos de inyección por cada ciclo de refrigeración. Esto quiere decir, que por cada cavidad de inyección existen varias partes de refrigeración y expulsión, que por medio de accionamientos hidráulicos se enfrentan a la cavidad común de forma alternativa de manera que la preforma inyectada permanece en la estación de refrigeración un tiempo 2, 3 ó 4 veces superior al tiempo de ciclo de inyección.
Uno de los logros obtenidos con el Prototipo Probe es referente al ciclo total de inyección donde preformas de 27 gramos con un espesor de pared de 2.8, se conseguían con un ciclo de trabajo de 15 segundos inicialmente en este prototipo. Tras una revisión del sistema en dicho prototipo se rebajó el ciclo a 14 segundos, posteriormente a 12.5 segundos, hasta alcanzar el ciclo actual de 10.5 segundos. Todas estas mejoras no han afectado a la calidad de la preforma, como se demuestra con la obtención de la homologación tanto a nivel dimensional como químico (acetaldehido y cristalinidad - características indispensables para una buena obtención de pieza final).
En segundo lugar cabe destacar la flexibilidad que ofrece al permitir realizar un cambio de producción tan sólo cambiando el útil sin la adaptación de ningún elemento periférico. Así es rápido el cambio de un molde con un número de cavidades por otro de menor número de cavidades y mayor tamaño, o incluso el cambio de un útil de ensayo de preformas por otro de cualquier tipo de producto como tapones o complementos del envase. Mientras que los sistemas de producción de preformas existentes actualmente sólo permiten pequeños cambios de producción, por lo cual, suelen trabajar siempre para el mismo producto.
Con una mayor permanencia de la preforma en el molde se consigue la tercera ventaja, un mejor enfriamiento y una mayor flexibilidad. Estos outputs son alcanzados gracias a que técnicamente, el enfriamiento de las preformas en el molde es superior al enfriamiento exterior al permitir a las preformas mantener diversas formas geométricas, y no sólo la forma cilíndrica que es la que exige el sistema de refrigeración exterior.
Por otro lado, la búsqueda y obtención de moldes estandarizados para la aplicación del Sistema Probe, permiten poder facilitar y garantizar a los clientes unos plazos ajustados a los tiempos de demanda y producción actuales.
Molmasa cuenta con el soporte y con la colaboración de empresas líderes en el sector, desde fabricantes de máquinas de inyección hasta fabricantes de cámaras calientes que han mostrado un gran interés por los avances conseguidos.
