Reducida carrera de apertura para las aplicaciones de IML gracias a la solución de Beck Automation en la NPE 2015

La tecnología In Mould Labelling ha llegado a Norteamérica. Introducida en Europa hace más de 25 años, empieza a ganar importancia actualmente en Estados Unidos, razón suficiente para que Beck Automation adopte esta tendencia. Beck Automation presenta en el stand de KraussMaffei Group (West Building, Stand 903 W) de la NPE 2015 en Orlando (EE UU) el sistema dinámico IML B4.

La celda de producción llave en mano consta de una máquina de una inyectora Netstal Elion 3200-2900 eléctrica y un molde de inyección de 4 cavidades de Glaroform. La pieza producida es un 'Stadium Cup' (vaso de 44 oz con un grosor de pared de 0,86 mm) que se utiliza frecuentemente en los estadios de fútbol y béisbol en Estados Unidos. El producto de referencia proviene de Churchill Container Company (Kansas). La clave de la automatización de IML está en el concepto de Beck, con patente en trámite, que permite trabajar en la inyectora con una carrera de apertura reducida.

Foto 1a+b+c: 4 cavidades rendimiento puro: celda de producción de alto rendimiento de IML B4 de Beck Automation con el “principio de fila”, con patente en trámite.

“El sistema IML B4 presenta una ventaja económica con su nuevo 'concepto de fila' —patente en trámite— con reducida carrera de apertura en la máquina de moldeo por inyección. Especialmente cuando se utilizan moldes sándwich”, explica Nick Lewis, socio comercial de Beck en Norteamérica.

Se caracteriza por una construcción muy sólida en relación con el uso de elementos guía, junto con accionamientos potentes y dinámicos. “El sistema IML B4 es muy silencioso y permite movimientos 'sin estrés'. Gracias a su principio constructivo y a los numerosos ensayos previos a la entrega, podemos minimizar los tiempos de instalación en la planta del cliente y queda lista para la producción en pocos días”.

Foto 2a+b: Celda de producción de IML: inyectora eléctrica Elion 3200-2900 de Netstal con automatización IML B4 de Beck Automation.

El IML se cuenta entre las tendencias de vanguardia de la decoración de envases en Estados Unidos. El Etiquetado en Molde, introducido en Europa hace más de 25 años, empieza a ganar importancia actualmente en Norteamérica por su “look” atractivo para numerosas aplicaciones en la industria alimentaria, como vasos o envases para alimentos. Según Nick Lewis “los 'Stadium Cup' que se muestran son una aplicación habitual. Dada la gran cantidad de piezas en los EE UU, la instalación cuádruple exhibida resulta muy interesante para toda Norteamérica por su disponibilidad y volumen de producción”. El sistema IML B4 también es fácil de usar para el cambio de producto: la instalación se muestra muy flexible y rápida para la conversión entre vasos desde 12 hasta 44 onzas.

Foto 3: Inyectora completamente eléctrica Elion 3200-2900 de Netstal.

Como es habitual en Beck Automation, el sistema IML B4 es una aplicación de alta velocidad (ciclo total: aprox. 7,5 segundos, tiempo de intervención: 1,8 segundos). Según datos de Beck Automation, el volumen de producción está en 32 vasos por minuto, o sea, 1920 vasos por hora. El sistema IML B4 está equipado con la más moderna tecnología de control y accionamiento y se opera desde una pantalla táctil. La integración del acceso remoto permite acceder al sistema desde el exterior para prestar apoyo al usuario de forma inmediata y económica.

Por primera vez en la NPE 2015, Beck Automation presenta un innovador sistema IML con una carrera de apertura reducida en la inyectora. El punto central es la reorientación dinámica por medio de la cinemática de la disposición de 2+2 de los productos a una disposición en filas de 4. La forma de trabajo del “principio de fila” —con patente en trámite— se describe a continuación: los vasos listos se toman de 2+2, mientras se colocan simultáneamente las etiquetas del otro lado del molde. En el momento en que los núcleos de IML se han extendido hasta el interior del molde, se reorientan los vasos listos del lado de la extracción en una línea o fila de 1x4 entre ambas mitades del molde.

En la siguiente fase, se retiran los núcleos de IML de la herramienta y el eje principal regresa del área del molde al sistema IML. Este “principio de fila inteligente” tiene una importancia decisiva en el caso de productos como el 'Stadium Cup´, con una relación “desfavorable” entre diámetro y largo. En los moldes sándwich, muy utilizados en Norteamérica, este ahorro se duplica.

Foto 4: El “principio de fila”, con patente pendiente, en el que las etiquetas de automatización IML se colocan en cuadrados de 2+2 y se reordenan cinemáticamente en filas tras la extracción.

En las herramientas de una cara se produce una apertura de carrera reducida que se calcula de la siguiente forma: el doble de la altura del producto más 120 mm de holgura (ejemplo: Stadium Cup: 2 x 216 mm + 120 mm = 552 mm). Convencionalmente, o sea, sin conversión cinemática de productos en una fila de 4, se calcula la apertura de carrera como sigue: el triple de la altura del producto más 120 mm (3 x 216 mm + 120 mm = 768 mm). Esto significa una reducción del 39% de la carrera de apertura de las mitades de la herramienta.

En la misma aplicación con un molde sándwich (Stack mold) se refleja este efecto de reducción del 39%: el cuádruple de la altura del producto más 240 mm (4 x 216 mm + 240 mm = 1.104 mm), frente al cálculo convencional: seis veces la altura del producto más 240 mm (6 x 216 mm + 240 mm = 1.536 mm).

Foto 5: Stadium Cup (vaso de 44 oz con un grosor de pared de 0,86 mm) de Churchill Container (EE UU) (Fuente: Churchill Container Company).

Los efectos prácticos del “principio de fila” son múltiples:

• Mayor autonomía, o sea, menor requerimiento de espacio (superficie de apoyo) para el apilamiento de productos en la cinta transportadora
• Menos cámaras para el control visual opcional en el brazo principal
• Se tiende a poder utilizar máquinas de moldeo por inyección más pequeñas con menores valores de kN
• Los moldes sándwich son perfectamente compatibles y no se necesita una extensión de la carrera de apertura
• Otra ventaja es el ahorro en tiempo de los desplazamientos de aproximación y retirada de la máquina de moldeo por inyección, con consecuencias positivas en el total del ciclo.

Foto 6: Aspecto noble en el punto de venta: etiquetas de IML Étiquettes/ IML Labels (Fuente: IML Étiquettes/IML Labels).

Glaroform AG, Näfels (CH), muestra un molde de inyección de desplazamiento rápido con 4 cavidades para el Stadium Cup en una máquina de moldeo por inyección completamente eléctrica Elion 3200-2900 de Netstal. El molde cuenta con un sistema propio de canal caliente con cierre de accionamiento neumático. La pieza moldeada se decora lateralmente con IML. Para poder garantizar un ciclo muy rápido conjuntamente con una calidad de producción reproducible, se implementó, de acuerdo con el estándar de Glaroform, un sistema de enfriamiento de gran eficiencia próximo al contorno.

Foto 7: Swiss made: moldes para IML: molde de alto rendimiento con cuatro cavidades de Glaroform (Fuente: Glaroform AG).

IML Étiquettes/IML Labels es un proveedor de etiquetas bien establecido en Norteamérica y especializado en IML. La experiencia de la firma la explica el propio fabricante de IML: “Somos la única imprenta de Norteamérica especializada exclusivamente en IML (In-mould labeling)”. IML Étiquettes/IML Labels se preocupa especialmente por los aspectos ambientales. El proceso IML no afecta al ecosistema y cumple con los más altos requisitos medioambientales. Sus componentes y materiales, incluidos los colores y las pinturas, son completamente reciclables. Se controla con regularidad el cumplimiento de todas las normas.

La empresa destina el 80% de sus productos al sector alimentario, que exige que el olor residual sea mínimo y que la migración de los medios de impresión sea nula. El molde del Stadium Cup requiere etiquetas que, por un lado, estén estampadas con gran precisión y, por otro lado, tengan una buena carga electrostática que garantice el cumplimiento del ciclo corto. El proceso offset de 220 Lpi garantiza la mejor calidad de impresión, tanto para las ilustraciones fotográficas a cuatro tintas, como para los colores Pantone.

En IML Étiquettes/IML Labels se pueden imprimir etiquetas de IML con hasta 8 colores, incluida la capa de pintura. Las láminas de base de polipropileno pueden ser blancas, opacas, transparentes, mates o brillantes. Protegen eficazmente el producto envasado del frío o el calor, la humedad y los arañazos. Un grupo de especialistas asesora a los clientes en el diseño y la implementación técnica. Se ofrece así a los usuarios de IML una amplia gama de posibilidades para mejorar la calidad visual de la comunicación de sus productos en los puntos de venta y añadir refuerzos “relevantes para la decisión de compra”.

In Mould Labelling, tecnología IML en la clase de referencia

Dado que el proceso IML es un procedimiento dinámico, la productividad se deriva del nivel de todos los componentes de la instalación. Primero se aspiran las etiquetas del cargador de etiquetas. En el segundo paso, se colocan las etiquetas en los núcleos y se sostienen con vacío. Para la entrega de las etiquetas, se desplazan los núcleos de la automatización hacia las cavidades. En esta fase, las etiquetas se soplan contra el vacío, se cargan electrostáticamente y, así, se disponen y sostienen “próximas al contorno”. El nivel de configuración del proceso y la calidad de las etiquetas definen decisivamente en la seguridad del proceso, la posibilidad de reproducirlo, la calidad de las piezas y la productividad.

Beck Automation en la NPE 2015 (Orlando, EE UU) 23.-27.03.2015: West Hall Level 2, Stand W903