Situació de les màquines injecció elèctriques

La casa Braun de Kronberg (Alemanya), un dels primers fabricants internacionals de petits aparells elèctrics, ha apostat per les màquines d'injecció elèctriques. En la seva factoria de Marktheidenfeld, que té una plantilla de 1600 treballadors i és el major centre de producció d'aquesta empresa multinacional, s'utilitzen actualment més de 30 unitats elèctriques de la marca Ferromatik Milacron, empresa de Malterdingen (Alemanya), pionera en el disseny i la construcció de màquines d'injecció elèctriques. Entre els avantatges d'aquests equips, la casa Braun destaca l'alta precisió, els baixos costos de manteniment i reparacions en comparació amb models hidràulics, i el considerable estalvi d'energia. I, a més,-elogia Manfred Drach, director de fabricació de Braun-les màquines de la versió elèctrica tipus "Elektra" són extremadament silencioses. El que no té res d'estrany, atès que s'ha suprimit el soroll que produeixen les màquines d'injecció convencionals amb els seus cilindres i circuits hidràulics. Així resulta un nivell sonor de 70 dB (A) aproximadament, uns 20 decibels menys que amb màquines hidràuliques.

És clar que la factoria de Marktheidenfeld de la casa Braun és l'excepció de la regla, si més no a Alemanya i als països limítrofs. Doncs és molt probable que no hi hagi en aquesta regió cap altra planta que utilitzi tal quantitat de màquines d'injecció elèctriques. Continua en peu el que va afirmar Alfred Schiffer, director tècnic de l'empresa Dr Boy GmbH, fabricant de màquines d'injecció pertanyents a la gamma de forces de tancament baixes, en un article publicat al diari "K" de l'editorial Giesel de Isernhagen amb ocasió de la fira Fakuma 2000: "Per a la immensa majoria de les peces modelades per injecció que es fabriquen avui en dia, les màquines hidràuliques són la millor solució". I Hans Wobbe, llavors gerent de la divisió de Màquines d'Injecció de l'empresa Krauss-Maffei de Munic, ha reblat l'anterior dient: "La repetitivitat a llarg termini, típica de les màquines hidràuliques, és de sobres coneguda, mentre que els accionaments elèctrics encara han de demostrar-la. "

Un anomenat estudi de Delphi al voltant de les "Tecnologies Futures de la Indústria del Plàstic", elaborat a mitjans de la dècada dels noranta del passat segle, va pronosticar que l'any 2000 arribarien a 28 per cent les versions elèctriques entre les màquines d'injecció. En el comentari final redactat per l'Agrupació de Constructors de Maquinària de Goma i Plàstic de l'associació alemanya VDMA, referint-se a aquest estudi s'indicava que els 72 per cent restants es desglosarien en 34 per cent de màquines hidràuliques i 38 per cent híbrides. L'encert d'aquest pronòstic i de tal quantificació-almenys en la regió europea-no s'entreveu de moment. Al cap de més d'un decenni des de la presentació de les primeres unitats d'injecció elèctriques, la seva proporció a nivell mundial s'estima que com a molt rondarà la marca del 5 per cent.

El major obstacle que impedeix que aquests equips tinguin àmplia acceptació en el mercat europeu és el seu cost-opina Johannes Wortberg, catedràtic de Disseny Industrial i Maquinària de Plàstic de la Universitat de Duisburg-. El preu d'una màquina d'injecció elèctrica, comparat amb el d'una altra hidràulica, és entre 30 i 40 per cent més alt. No obstant això, hi ha alguns arguments importants a favor de les màquines elèctriques. L'enginyer Wortberg cita punts com són l'estalvi d'energia, la millor repetitivitat, menys influenciada per les condicions ambientals, i aspectes ecològics, com l'escassa emissió de soroll i la supressió de l'oli hidràulic.

Fins que no es redueixi molt la discrepància entre els costos d'adquisició de dos tipus de màquines, no variarà sensiblement-estima Wortberg-la quota de mercat de les màquines elèctriques a Europa. En canvi, la situació és completament diferent a Àsia, on la proporció de màquines elèctriques ja és bastant més alta. Així mateix a Amèrica del Nord es registra la tendència a emprar màquines elèctriques. Els motius es deriven d'unes circumstàncies en part molt diferents. Per exemple, al Japó la càrrega fiscal és progressiva en funció de la quantitat d'oli i als Estats Units la inclinació a aplicar tecnologies noves i, per tant, encara no acreditades sol ser més gran que en les empreses transformadores europees.

Això es reflecteix així mateix en les estadístiques de producció dels proveïdors especialitzats. Sumitomo amb la seva capacitat de producció de 3.000 màquines d'injecció a l'any és un dels principals fabricants japonesos. Però encara més interessant és el fet que al voltant de 65 per cent d'aquesta xifra de producció, és a dir, poc menys de 2.000 unitats, correspongui a màquines elèctriques. De manera que Sumitomo deu ser, probablement, el major constructor mundial de màquines d'injecció elèctriques. Aquesta empresa cobreix la gamma de pressions de tancament de 180-3.500 kN, el que alhora està considerat actualment com el límit del segment alt. Models més potents no serien rendibles, segons l'experiència dels japonesos, a causa de la complexitat tècnica ia la relació preu-rendiment. Però, com de costum, hi ha excepcions que confirmen la regla: La major màquina subministrada fins ara per Ferromatik Milacron North America desenvolupa una potència de tancament de 8.700 kN. I el fabricant també nord-americà UBE Machinery d'Ann Arbor ofereix màquines d'injecció elèctriques fins i tot de més de 10.000 kN.

El mateix opina l'enginyer Wortberg, que a part d'exercir de catedràtic és director de l'Institut de Tecnologia i Maquinària de Plàstic (IK2) d'Essen. En un article publicat a la revista alemanya "Kunststoffe" cita, a títol d'exemple, que actualment a les màquines hidràuliques, a més de bombes de cabal constant, s'empren altres bombes regulables amb regulació de pressió o amb un sistema especial de regulació de pressió i cabal, atès que s'ha aconseguit millorar així considerablement el rendiment i, per tant, el consum d'energia. Un altre avenç més l'ha reportat l'ús de servovàlvules, amb les que la resposta és més ràpida. Això vol dir concretament que millora la qualitat de la regulació i, per tant, l'exactitud en el posicionament dels eixos hidràulics.

Una altra possibilitat de modificació de l'accionament hidràulic tradicional consisteix en descentralitzar el sistema hidràulic. Respecte d'això, un exemple interessant d'aquest disseny és el model "Elexis-E", un equip híbrid de Demag Ergotech GmbH de Schwaig (Alemanya). Un únic servomotor produeix en aquests models tant el moviment d'injecció com el gir del cargol. Un acumulador central d'energia constitueix la base del procés d'injecció servorregulado i molt dinàmic i dels moviments secundaris independents, com ara l'activació dels mascles del nucli. En màquines elèctriques, això és possible únicament dotant-les d'una unitat hidràulica suplementària.

Un exemple que també s'ofereixen accionaments servoeléctricos per acoblar posteriorment a cargols sense fi són les màquines d'injecció de tipus hidràulic modular de la sèrie "HM" de Battenfeld GmbH de Meinerzhagen (Alemanya). Com a alternativa del model hidràulic normal, aquest fabricant ofereix en l'especificació de la màquina un accionament servoeléctrico del moviment de plastificació. Els models de la sèrie "HM" porten una connexió idèntica per motor hidràulic i servomotor. Així, és possible canviar posteriorment l'accionament de les màquines, agregant un servomotor trifàsic, per convertir la versió estàndard en una altra híbrida i viceversa.

Així, per exemple, l'empresa austríaca Engel d'Schwertberg anuncia una nova sèrie de màquines d'injecció elèctriques sota el títol de "e-moció". A partir d'octubre pròxim, aquesta empresa oferirà màquines de sèrie amb accionament electromecànic i de 55, 100 i 150 kN de potència de tancament. Respecte d'això, durant la conferència de premsa celebrada al maig pròxim passat es va saber que aquest model de Engel amb unitat de tancament sense guies porta una potent palanca colzada central que és la que obre i tanca el motlle amb precisió. Impulsat directament per un servomotor amb cigonyal, aquest procediment permet realitzar moviments molt ràpids, abreujant així les fases improductives. El temps d'assecat no importa més que 1,5 segons.

L'empresa Netstal Machines AG de Näfels (Suïssa) es va limitar a presentar a la K 2001 l'estudi d'una màquina d'injecció elèctrica de 1200 kN de força de tancament. Ara bé tals màquines no començaran a fabricar en sèrie fins a l'any 2003. Però, com a compensació, aquesta empresa suïssa exhibir el sistema d'injecció elèctric "i-jet", destinat a la fabricació de discos òptics com a suports de dades visuals. Aquesta innovació de disseny molt futurista serà oferta paral·lelament a la línia de producció hidràulica "Discjet" i, el mateix que aquesta, és una solució a mida per fabricar tots els formats actuals i futurs de suports de dades. El nou model de màquina és indicat per treballar amb motlles d'una sola cavitat i de dues cavitats. Segons indica Netstal, es distingeix entre altres coses per la seva alta velocitat dels moviments, bona repetitivitat i baix nivell de soroll.

Per primera vegada, l'empresa Krauss-Maffei Kunststofftechnik GmbH de Munic (Alemanya) va acudir a aquesta fira amb tot un seguit de màquines d'injecció elèctriques. Aquestes màquines introduïdes en el mercat sota la marca "Eltec" desenvolupen 500, 800, 1100 i 1200 kN de força de tancament, respectivament, i s'ofereixen amb l'acreditat sistema de tancament de dos plats. Però "Eltec" és senzillament una versió "semieléctrica", ja que fan falta uns dos litres d'oli (o d'un altre fluid) per desenvolupar la força de tancament. Segons informa el fabricant, el sistema d'impulsió blindat fa que la màquina sigui apta per a aplicacions en sales netes.

En Düsseldorf es van exposar més productes relacionats amb equips d'injecció elèctrics. Tant els fabricants nord-americans com els italians i sobretot els japonesos van presentar nous models i dissenys perfeccionats. I si les màquines elèctriques no aconsegueixen aterrar immediatament en el "Vell Món", si més no i segons es pot conjecturar en vista de la situació, passaran a altres circuits d'espera més propers.