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Producción híbrida: plástico con más poder

La fusión del metal y el moldeo de plásticos por inyección

IKV26/05/2011
La combinación de diferentes procesos para crear un proceso de paso único permite aunar en una pieza moldeada diferentes materiales y, por tanto, diferentes funcionalidades. El Instituto de Procesamiento de Plásticos (IKV) de la Universidad RWTH de Aquisgrán está desarrollando una nueva y eficaz cadena de producción para piezas de plástico/metal conductoras.

Este proyecto presenta un aspecto innovador: el procesamiento de plástico y metal en un proceso de moldeado por inyección de multicomponentes, de paso único e híbrido. El nuevo proceso se exhibió por primera vez en el stand del IKV en la feria K 2010.

Junto con diez socios de la industria, el IKV presentó una muestra desarrollada especialmente para la ocasión. El grupo de investigación ha diseñado específicamente un par de gafas deportivas para demostrar las ventajas del proceso de moldeado por inyección de multicomponentes híbrido. Una pista conductora calienta las lentes para prevenir la condensación. El equipo de investigación del IKV es capaz de hacer fluir la electricidad de visión indirecta mediante la descarga de calor. Además, la pieza de muestra sirve para demostrar que existe libertad considerable a la hora de diseñar la geometría de la pista conductora y que es posible conseguir un contacto fiable entre las inserciones y los componentes metálicos.

Para fabricar las gafas el IKV ha integrado una máquina especial de procesamiento de aleaciones de metales de bajo punto de fusión en una máquina de moldeo por inyección K-Tec 200 S/2F de Ferromatik Milacron GmbH, Malterdingen, Alemania. Se utiliza una unidad de inyección diseñada originalmente para el procesamiento de plásticos (unidad de inyección adicional Babyplast, Christmann Kunststofftechnik GmbH, Kierspe, Alemania) que ha sido modificada y optimizada fundamentalmente para el procesamiento de aleaciones de metales de baja viscosidad.

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Pieza de muestra para la producción híbrida con pistas conductoras en las lentes (gráficos: IKV).

Basándose en tecnologías para el moldeo por inyección de multicomponentes, el IKV ha desarrollado junto con las empresas alemanas Gebr. Krallmann GmbH, Hiddenhausen, y Hasco Hasenclever GmbH + Co KG, Lüdenscheid, un molde con placa divisora de tres estaciones. Con la ayuda de este molde de compresión, las gafas se producen en una célula de producción compacta utilizando únicamente un molde y una máquina.

La temperatura de las cavidades de inserción en las estaciones individuales del molde con placa divisora se controla con agua, a través de circuitos separados. Para permitir el procesamiento de una aleación de metales de bajo punto de fusión y solidificación extremadamente rápida en la zona de la pista conductora, la segunda estación del molde está equipada con un innovador sistema de control variotérmico de temperatura altamente dinámico de gwk Gesellschaft Wärme Kältetechnik mbH, Kierspe, Alemania.

Para fabricar las gafas el equipo del IKV utiliza poliamidas CX 7323 (lentes) y CX 9704 (montura) de Evonik Industries AG, Essen, Alemania. La aleación de metales insertada tiene un punto de fusión de 200 °C y es conocida por su alta conductividad de 8 x 106 S/m. Gracias a ello es especialmente adecuada para la producción de pistas conductoras con una alta corriente permanente admisible.

El sistema de transporte y secado KKT 55 de Koch GmbH, Pforzheim, Alemania, conduce los materiales hasta la célula de producción. La tecnología de sensor de Kistler Instrumente AG, Winterthur, Suiza, se utiliza para la monitorización online de las presiones y temperaturas en el molde y en la unidad adicional. Este proceso automatizado está asistido por un robot de seis ejes, modelo KR5 arc de Kuka Roboter GmbH, Augsburgo, Alemania. La combinación formada por el robot y una pinza especial de ASS Maschinenbau GmbH, Overath, Alemania, garantiza una inserción eficaz de las inserciones contactables, así como la extracción de las gafas acabadas.

Este proceso se está desarrollando dentro del clúster de excelencia 'Tecnología de producción integradora para los países con un nivel salarial más alto' en la Universidad RWTH de Aquisgrán.

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