Demostrando la producción de un complejo retén axial de automoción de forma libre en la exposición LSR de Sumitomo (SHI) Demag, el retén está diseñado para ser moldeado utilizando una "puerta directa" sin cierre de material. Henrik Langwald, Director de Electrónica de Automoción de &, describe los retos de procesado que plantea un componente de altas especificaciones como éste: "El labio de sellado debe ser completamente pronunciado para ofrecer una funcionalidad completa. Estamos estableciendo un nuevo punto de referencia para moldear de forma repetible las tolerancias más estrictas en 16 cavidades, sin rebabas y sin conversión", resume sucintamente.
Fabricado con una herramienta Nexus de dos placas, un retenedor mantiene estable el componente de la junta en el lado del expulsor. A continuación, el nuevo robot cartesiano SAM-C "handle & place" desarrollado por Sumitomo (SHI) Demag retira y almacena la pieza. Para ello se trabaja con un sistema de cierre de aguja de canal frío e inyección directa. El concepto de herramienta incluye insertos intercambiables, lo que garantiza la máxima flexibilidad del producto. Como resultado del procesamiento de alta precisión, se mantiene la estabilidad para ofrecer los requisitos óptimos de sellado tan críticos para la seguridad en automoción.
Alineados en eficiencia y estabilidad de procesamiento
Un componente importante de la innovadora solución de producción es el sistema de dosificación ServoMix Z200 de Nexus. "El sistema no tiene soporte y el barril puede cambiarse de forma rápida y segura en menos de cinco minutos desde un ángulo de hasta 104 grados", informa Langwald. Esto proporciona un acceso fácil y más rápido para la limpieza y el mantenimiento, además de ayudar a eliminar los errores humanos.
Además, el sistema de dosificación de nueva generación cuenta con numerosas interfaces, incluido el control de color TrueFlow Nano para garantizar una dosificación precisa de los aditivos de color, así como una función de calibración. Los flujos de material se miden en microlitros para los componentes principales, y los aditivos en nanolitros.
Preparado para OPC-UA, el diseño del caudalímetro presenta un cuerpo de bomba de cambio rápido con celdas de medición situadas directamente en el cuerpo de la bomba. "No se necesitan conexiones de manguera adicionales", señala el experto, que destaca la importancia de esta característica para el sector Medicál. Otra ventaja de este diseño es la limpieza más rápida del tornillo de inyección. Además, todos los nuevos dispositivos de dosificación incorporan ahora la recién estrenada interfaz OPC-UA, que vincula directamente los datos de medición de dosificación con los datos de procesamiento de IntElect 130/520-450, garantizando un proceso de producción totalmente trazable y estable. "El sistema de medición de tiempos o de equilibrado en el molde puede reflejarse en la máquina de moldeo por inyección a través de VNC", añade Langwald.
En comparación con los sistemas hidráulicos, los modelos ServoMix más recientes presentan un bajo consumo de energía. Funcionan de forma más sostenible y hay muchos menos residuos y consumo de material. Al regular el caudal en función de las necesidades reales, los usuarios pueden ahorrar hasta un 70% de energía. La pérdida de material por cantidades residuales en el barril es inferior al 0,3%. ¡"En general, los sistemas son más respetuosos con el medio ambiente", afirma Langwald, haciendo referencia a la misión corporativa de la empresa "Act! Sustainably" de Sumitomo (SHI) Demag, en la que se basan sus esfuerzos y sus futuras innovaciones en maquinaria y equipos.
IntElect ofrece la combinación más sostenible
El equipo Nexus complementa a la perfección la extremadamente económica IntElect 130/520-450, especialmente configurada para el procesamiento de LSR. Orientado hacia una dinámica superior, el sistema de accionamiento de la IntElect desarrollado internamente, combinado con convertidores de frecuencia y todo el control del servomotor, la convierte en una de las máquinas de moldeo por inyección más eficientes del mercado.
"En comparación con los sistemas totalmente eléctricos convencionales, la IntElect requiere hasta un 20% menos de energía", afirma Langwald. Una mayor disponibilidad de alrededor del dos por ciento combinada con movimientos dinámicos, precisos y paralelos proporciona hasta un diez por ciento más de rendimiento de producción. Además, la precisión y la repetibilidad del proceso evitan defectos y piezas rechazadas. "Esto, a su vez, aumenta significativamente el rendimiento y, al mismo tiempo, reduce los costes", añade Langwald.
Según el director de automoción y electrónica, el tiempo de ciclo de aplicación de la junta axial expuesta será de entre 30 y 35 segundos utilizando la fuerza de apriete máxima para juntas de pared gruesa. El diseño rígido de la platina de herramientas IntElect proporciona un soporte óptimo de las herramientas, lo que garantiza una distribución más equilibrada de la presión a través de la fuerza de apriete. Otras características son el movimiento altamente dinámico de todos los ejes y la máxima precisión en los ejes de inyección y cierre para favorecer la ventilación. La programación de secuencias adaptable se ajusta a los requisitos flexibles de procesamiento de la máquina. Además, la unidad IntElect LSR está equipada con un control de proceso ampliado, que incluye la supervisión de la presión de alimentación y el tiempo de acumulación de vacío.
Agregando las capacidades de control, monitoreo e integración de Industry 4.0, la interfaz OPC-UA del IntElect también incluye el nuevo estándar 40082-3 de Euromap para sistemas de dosificación LSR introducidos el 1 de junio de 2021. "Naturalmente, los sistemas Nexus ServoMix también están integrados, lo que permite que la máquina de moldeo y el sistema de mezcla y dosificación se comuniquen a la perfección a través de una plataforma", explica Langwald. También hace referencia a la solución de software basada en web "myConnect", desarrollada internamente por el equipo de Sumitomo (SHI) Demag. Esta plataforma central ofrece a los clientes acceso directo a una amplia gama de servicios de asistencia totalmente conectados en red, lo que ayuda a gestionar mejor las ineficiencias de producción, reducir los costes y el coste total de propiedad, solucionar errores y minimizar el tiempo de inactividad.
Para la aplicación de sellado de la exposición, se ha seleccionado un caucho de silicona: Elastosil LR3003/50 de Wacker Chemie AG, Múnich. Con un rango de temperatura de -55°C a +210°C y una dureza Shore A de 50, es ideal para fabricar la junta de forma libre. Explicando los motivos de esta elección de material, Langwald amplía: "Además de en el sector de la automoción, las juntas de forma libre también se utilizan para componentes electrónicos de bienes de consumo y productos electrónicos. Los cauchos de silicona son resistentes al calor, conservan la flexibilidad en frío y no deben envejecer cuando se exponen a los rayos UV y al aire, etc. Son fáciles de procesar y tienen una buena mecánica que se mantiene estable en un amplio rango de temperaturas. Además, son insípidos y biológicamente inertes".
Nuevo robot SAM-C ideal para el moldeo de LSR de alto cuidado
Otro producto destacado integrado en la exposición de LSR para automoción es la primera serie de robots SAM-C (Sumitomo Demag. Automation. Machine - Cartesian) de Sumitomo (SHI) Demag, de desarrollo propio. Diseñada específicamente para máquinas de moldeo por inyección con tamaños de fuerza de cierre de entre 50 y 500 toneladas, y para aplicaciones estándar con tiempos de ciclo de 10 segundos y superiores, la exposición LSR demuestra la importancia de utilizar la robótica para eliminar la contaminación de los componentes y el consiguiente deterioro del producto. En este caso, la función de sellado.
"Con SAM-C, hemos logrado diseñar la célula de producción de moldeo por inyección automatizada más pequeña que incluye tecnología robótica y de manipulación de materiales", señala Jürgen Schulze, Director de Automatización, al describir la solución "handle&place".
Schulze destaca otras ventajas de este interesante lanzamiento de la automatización interna: "Gracias a la tecnología de servomotores propia de Sumitomo (SHI) Demag y a la tecnología de accionamiento y guiado de bajo mantenimiento, ofrecemos una alta disponibilidad del sistema con un mínimo de trabajos de reparación y mantenimiento. Con la correspondiente tecnología de vacío, los sistemas también ofrecen un importante ahorro de energía".
Los clientes se benefician de la tecnología de procesos y sistemas de un único proveedor, que incluye la integración del control de hardware y software de la tecnología robótica en la unidad de moldeo por inyección y una mecánica robótica optimizada para la producción y totalmente adaptada a las máquinas de Sumitomo (SHI) Demag. "Las principales ventajas son una atractiva relación precio-rendimiento que incorpora el moldeo por inyección completo y la automatización, incluida la conformidad con el marcado CE", afirma Schulze.
El sistema de comunicación IO-Link permite conectar sensores y actuadores inteligentes al sistema de automatización. Esto significa que la serie SAM cumple plenamente los futuros requisitos de la Industria 4.0 y la fabricación inteligente".