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Engel participa en la feria JEC World 2020 de París: pabellón 5, stand N79

Ligeros y duraderos: fabricación eficiente de componentes termoplásticos compuestos

Redacción Interempresas21/02/2020

La feria JEC World 2020, que se celebrará del 3 al 5 de marzo en París, Francia, reproduce toda la cadena de valor añadido del ramo de los materiales compuestos. Una parte importante de esta cadena es la conformación de productos semielaborados termoplásticos compuestos de fibras. El proceso Engel organomelt va un paso más allá: con él las láminas orgánicas y las cintas unidireccionales no solo se conforman, sino que, además, en el mismo paso de trabajo, se acondicionan mediante moldeo por inyección. Los asistentes a la feria podrán verlo en vivo en el stand de Engel, pabellón 5.

El componente principal de la celda de fabricación, que produce componentes de demostración de poliamida (PA) reforzada con fibra sin fin, es una máquina de moldeo por inyección sin columnas Engel victory 200/50. Esta máquina está equipada con un robot lineal Engel viper 12 que manipula los productos semielaborados y las piezas acabadas, y con un horno de infrarrojos vertical bilateral de Engel. Lo proporciona el Centro de Materiales de Brightlands en Geleen, Países Bajos, quien se dedica al desarrollo de soluciones de materiales innovadores y sustentables que respondan a los desafíos de la sociedad del mañana. Automóviles Ligeros es uno de los tres principales programas de investigación compartidos que el centro internacional de I+D se está centrando en fabricar en su asociación con Engel, firma representada en España por Roegele.

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La inyectora sin columnas Engel victory ahorra tiempo, espacio y costes en la fabricación de componentes termoplásticos compuestos para muchas aplicaciones. Foto: Engel.

Las máquinas sin columnas reducen el tiempo de manipulación

Los elementos compuestos brutos se calientan en el horno de infrarrojos, se colocan en el molde y, allí, se conforman y se sobremoldean con PA. El calentamiento de los productos semielaborados compuestos de fibras es uno de los pasos del proceso que determinan la duración del ciclo e influyen en la calidad a la hora de tratar productos semielaborados reforzados mediante fibras con matriz termoplástica. El tiempo de calentamiento y refrigeración dependen del grosor de dichos productos. Hay dos aspectos que son fundamentales: calentar los productos semielaborados rápidamente y de forma respetuosa con el material, y que la distancia de transporte de los productos semielaborados calentados hasta el molde donde reciben la forma sea corta (manipulación en caliente). Por eso, la empresa Engel ofrece distintos modelos (horizontales y verticales) de los hornos de infrarrojos que ella misma diseña y produce, y los sitúa en la celda de fabricación justo al lado del molde. Al igual que los robots, están totalmente integrados en el control CC300 de la inyectora, por lo que pueden manejarse de forma centralizada en la pantalla de la máquina.

La celda de fabricación que se exhibirá en la feria JEC aprovecha el gran potencial de eficiencia de la tecnología sin columnas Engel para el proceso organomelt. La gran ventaja de la máquina victory para esta aplicación reside en la manipulación en caliente muy rápida. El acceso sin barreras a la zona del molde permite situar el horno de infrarrojos aún más cerca del molde de lo que sería posible en una máquina de moldeo por inyección con columnas. Además, el robot puede alcanzar el molde desde el horno siguiendo el trayecto más corto. De este modo se pueden tratar también productos semielaborados muy delgados sin que se enfríen mucho durante el transporte entre el horno de infrarrojos y el molde.

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En su centro tecnológico para compuestos para construcción ligera de Austria, ENGEL diseña, a través de equipos interdisciplinares, procesos de fabricación especialmente eficientes para componentes compuestos. Imágenes: Engel.

Brightlands Materials Center se beneficia además de otra ventaja de la tecnología sin columnas Engel: el rápido equipamiento de la máquina. Precisamente los trabajos de desarrollo requieren cambios de molde rápidos y frecuentes.

Los productos semielaborados termoplásticos compuestos que Engel tratará en vivo durante la feria se prepararán en el centro tecnológico Enge para compuestos de construcción ligera ubicado en Austria. En la práctica, la fabricación de elementos compuestos termoplásticos brutos se puede llevar a cabo inmediatamente antes del proceso de manufactura y la unidad de fabricación se puede situar justo al lado de la máquina de tratamiento. Para ello Engel ofrece soluciones de sistema totalmente integradas y procedentes de un único proveedor que incluyen, además de la máquina de tratamiento, los robots y los hornos de infrarrojos, células apiladoras de cintas desarrolladas pick and place con unidad óptica de tratamiento de imágenes e instalaciones de consolidación.

Aún mejor aprovechamiento del potencial para materiales ligeros

Los componentes compuestos producidos mediante el procedimiento Engel organomelt combinan un peso especialmente ligero con unas excelentes características de colisión. Esta tecnología, que ya es utilizada en la industria de la automoción para la producción en serie, es adecuada tanto para láminas orgánicas como para cintas unidireccionales (UD) con matriz termoplástica reforzadas con fibra de vidrio y/o carbono. La base de material puramente termoplástico permite unos procesos de fabricación especialmente eficientes y totalmente automatizados, ya que, en el mismo paso del proceso, se pueden inyectar, por ejemplo, nervios de refuerzo o elementos de montaje inmediatamente después de la conformación. Al mismo tiempo, el proceso organomelt contribuye a la sostenibilidad. Christian Wolfsberger, business development manager Composite Technologies de Engel lo explica con estas palabras en la planta matriz de Schwertberg, Austria: "El uso sistemático de termoplásticos es el requisito para poder desarrollar conceptos de reciclaje para componentes compuestos". Wolfsberger continúa explicando: "Las cintas permiten reforzar zonas concretas del componente para adaptarlas específicamente a las cargas esperadas. En el futuro, combinaremos entre sí láminas orgánicas de diferentes grosores y también cintas con fibras termoplásticas para aprovechar aún mejor el potencial de la fabricación ligera".

Todas las tecnologías de vanguardia, de un vistazo

Los expertos en fabricación ligera de Engel abarcan un amplio abanico de proyectos de desarrollo, desde el procesamiento de productos semielaborados termoplásticos compuestos de fibras hasta las tecnologías reactivas. Como fabricante de inyectoras y experto en soluciones de sistema y automatización, Engel aporta importantes factores de éxito que permiten la fabricación rentable y en grandes cantidades de componentes compuestos. Por ello, ya en 2012 Engel, fundó su propio centro tecnológico dedicado al desarrollo interdisciplinar de nuevas formas de procesamiento de materiales compuestos. En colaboración con sus clientes y socios de desarrollo procedentes de la industria y las universidades, el centro tecnológico Engel para compuestos para construcción ligera ha establecido en los últimos años varios hitos en la industria internacional de la fabricación ligera.

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