Dosificadora y mezcladora de dos componentes de silicona
La instalación más grande de Europa
El sistema integrado de EDF y Sonderhoff permite dosificar hasta tres componentes de poliuretano o silicona para la deposición y curado de juntas. Con ello se obtiene un importante ahorro en mano de obra.
Alpe Roig ha instalado en la fábrica valenciana de Lab. Radio un equipo totalmente automático de deposición y curado de juntas de silicona. La instalación, inaugurada después del verano, está considerada por la empresa como la más grande de Europa en su especialidad y la más completa en cuanto a la automatización del sistema. La mezcla de los dos componentes se realiza mediante un cabezal dinámico, que lo aplica directamente a la pieza de que se trate.
La colocación de una junta en una pieza de geometría compleja es un proceso lento y caro si se hace de modo manual. Por eso se tiende a automatizar el sistema de deposición y curado de la junta si la capacidad de producción del componente es elevada o los requisitos de precisión y estanqueidad son muy estrictos, como suele suceder en la industria del automóvil.
Hace ya algún tiempo que existen sistemas de deposición automática de juntas para abaratar el proceso de fabricación y asegurar los requerimientos de calidad exigidos. Se tiene cierta experiencia en las juntas de sección considerable de poliuretano, pero el problema sobrevenía cuando se trataba de colocar juntas de silicona de pequeña sección con márgenes de tolerancia muy estrechos.
Figura 1 Dibujo del cabezal de dosificación en el que se aprecia el doble (o triple) circuito de entrada y salida de producto a la cámara de mezcla para su aplicación en la pieza de que se trate.
Las mayores exigencias de calidad y fiabilidad han promovido el desarrollo de sistemas automatizados de deposición y curado aún en circunstancias críticas, con el empleo de dos o tres componentes de silicona con viscosidad de 1 hasta 2 millones de mPa y caudales de 0,1 hasta 60 gramos por segundo.
Sonderhoff es una empresa alemana especializada en la aplicación de poliuretanos, siliconas y resinas epóxidas de dos o más componentes. Junto a la empresa EDF, controlada por los mismos propietarios de Sonderhoff, ofrece sistemas completos y a medida de deposición de juntas, desde el producto y dosificador hasta el sistema de control y guiado.
Representantes en España
En España, el representante de Sonderhoff-EDF es Alpe Roig. Para Enric Alemany, gerente de Alpe Roig, la reciente puesta en marcha de la instalación de Lab. Radio demuestra el elevado grado de automatización que es posible llegar con la tecnología de las empresas que representa. "Se trata de la instalación más grande y más completa realizada hasta el momento con silicona", asegura Enric Alemany.
Lab. Radio es una empresa situada en Llíria, en los alrededores de Valencia, que se dedica a fabricar todo tipo de productos de plástico para la industria del automóvil. En los últimos años ha tenido un crecimiento espectacular y ahora factura del orden de los 7.000 millones de pesetas.
Lab. Radio cuenta con una planta de producción de 60.000 metros cuadrados sobre una superficie de 100.000 metros cuadrados. fabrica todo tipo de productos y componentes de plástico para el automóvil, como rejillas, tapacubos, paneles, consolas, bolsillos, carcasas, apoyabrazos, emblemas y otros. La empresa valenciana, de capital nacional, realiza la investigación de materiales, el diseño y desarrollo de componentes, la transformación de productos, la pintura y recubrimientos y el montaje y suministro en tiempo real.
Tapa de distribución
Lab. Radio emplea la instalación de Sonderhoff-EDF para la deposición de la junta de silicona en la tapa de la correa de distribución de motores Ford. La instalación comprende el sistema de agitación y mezcla de silicona, el cabezal de dosificación, el sistema de guiado del cabezal conforme a la geometría de la tapa y el horno de curado de la junta para su más rápida espumación.
Figura 2 Vista general de la instalación de Sonderhoff-EDS en la fábrica valenciana de Lab. Rad
La instalación completa ha empezado a funcionar a plena marcha después del verano a un ritmo de unas 400 juntas diarias aunque se prevé alcanzar una producción de unas 1.000 juntas diarias dentro de muy poco tiempo. El coste de la instalación completa supera los 80 millones de pesetas, incluyendo el ssitema de curado.
El esquema de la instalación es muy simple. La complejidad estriba en lograr la precisión del resultado final. Las claves de la instalación están en el sistema de agitación del producto, que permite que siempre esté a punto y con la proporción de aire adecuada (mediante un proceso de nucleación), y en el cabezal de mezcla.
La mezcla de los dos componentes se realiza en el mismo cabezal, que tiene una cámara muy pequeña para que se pierda muy poco producto cuando periódicamente se realiza la limpieza de la boquilla con agua a presión.
A la cámara de mezcla llegan los dos (o tres) componentes en circuito cerrado para que el producto siempre esté en movimiento y en perfectas condiciones de aplicación. Cuando se va a aplicar la mezcla, se abren las válvulas y cada componente pasa a la cámara, que se mezcla y se inyecta a la tapa de la correa de ventilación.
El proceso de inyección se realiza de modo dinámico: el cabezal sigue el recorrido de la junta de la pieza y deposita la silicona mediante un sistema de control numérico. El sistema de control numérico es muy robusto porque debe trabajar normalmente con cambios bruscos de dirección y no se tolera que haya diferencias de grosor ni que se nota donde empieza o termina la aplicación de producto.
Una vez aplicado el producto en la pieza, en el caso de la instalación de Lab. Radio se pasa por un hormo para un proceso de curado más rápido. Si se dejaran enfriar las piezas a temperatura ambiente, el proceso de espumación de la junta también tendría lugar, pero se tardaría mucho tiempo. a la salida del horno se pasa a través de una cinta transportadora al embalaje de la pieza con la junta correspondiente.
El proceso es totalmente automático, incluso la preparación de la pieza para que se adhiera la silicona. Antes de aplicar la silicona, la pieza se flamea durante unos pocos segundos para que tenga lugar el cambio molecular en el plástico y la silicona quede adherida.
Figura 3 Detalle de la instalación en Lab. Rad
El sistema Sanderhoff-EDS es, a juicio de Enric Alemany, uno de los más precisos que se fabrican en la actualidad y de los que ofrecen mejor servicio, aunque también reconoce que también es de los más caros. "La calidad y el servicio deben tener forzosamente su correspondencia en el precio", aclara.
Para evitar cualquier quebradero de cabeza futuro al cliente, la compañía ofrece el denominado System 2, que incluye tanto el producto como el dosificador. De esta manera, en caso de avería, el cliente no tiene que preocuparse si el fallo se debe al sistema de aplicación o al del producto.
Sonderhoff-EDS ofrece dos tipos de sistemas de aplicación básicos: el dosificador pequeño y el dosificador grande. El precio del dosificador pequeño oscila entre los 6 y 7 millones de pesetas y el grande entre 13 y 14 millones.
El coste de la instalación hace que sea necesario contar con un sistema de producción elvado y continuo. El sector de componentes de automoción es un candidato óptimo para tener instalaciones de este tipo, tanto por los elevados volúmenes de producción como por las exigencias de los fabricantes de automóviles.
La junta de silicona que se deposita en la planta de Lab. Radio mantiene sus características desde 40 grados centígrados bajo cero hasta 200 grados centígrados. Con poliuretano, el margen de funcionamiento va desde -40 grados hasta 80 grados centígrados.
El poder de recuperación en la silicona y en el poliuretano es prácticamente el mismo. El precio de los productos, sin embargo, es totalmente diferente. La silicona cuesta alrededor de cinco veces más que el polieretano, razón de más para economizar al máximo su aplicación.
Sonderhoff y EDS son dos compañías alemanas bajo accionariado común que ofrecen, si el cliente lo solicita, tanto el producto como el dosificador de dos o tres componentes | Lab. Radio es una empresa española que está especializada en componentes plásticos para automoción y cuenta con la doficiadora de silicona más grasnde en estos momentos |
Las juntas de silicona aseguran su estanqueidad entre los -40 y los 200 grados centígrados de temperatura frente a los 80 grados como máximo de los poliuretanos | La automatización de la colocación de las juntas es cada vez más necesario por el ahorro de costes de ello significa y por los mayores niveles de estanqueidad y precisión conseguidos |