Tecnología FIM y célula de sala limpia para superficies de piezas 'inteligentes'

Arburg ha demostrado cómo se crean productos funcionales mediante el moldeo por inserción de láminas (FIM) con una célula de sala limpia en el contexto de una Allrounder 470 A en el ejemplo de la tecnología IMSE de la empresa colaboradora Tactotek, de Finlandia. La aplicación automática está destinada para funciones táctiles de alta calidad en la digitalización, por ejemplo, interiores de automóviles así como para el sector de la electrónica, líneas blancas y la técnica médica. Como pieza demostrativa, en la feria K 2019 se produjo una luz nocturna para escritorio.

En las láminas táctiles realizadas en 3D se abren posibilidades de productos y diseño completamente nuevas. La FIM es una tecnología de moldeo por inserción funcional con la que se pueden producir piezas 3D curvadas, como pantallas interactivas o superficies 'inteligentes'.

En el centro de la célula de sala limpia encapsulada con módulo de aire limpio se encontraba una Allrounder 470 A eléctrica con una fuerza de cierre de 1.000 kN y una unidad de inyección del tamaño 290. Dentro de la célula había además un robot de seis ejes Kuka. Las láminas 3D premoldeadas con funciones electrónicas integradas y cinco LEDs se introdujeron desde el exterior en bandejas. Para eliminar adherencias de partículas y trasladar las láminas a la célula de sala limpia en condiciones de producción controladas, el robot de seis ejes las llevaba inicialmente a una estación de limpieza. Luego, una lámina 3D limpiada mediante boquillas se posicionaba con una garra de vacío de la empresa Kiki en un molde de una cavidad y se inyectaba con PC (Makrolon LED 5012). El tiempo de ciclo era de unos 60 segundos, la pieza pesa 49 gramos. Posteriormente tenía lugar una comprobación de funcionamiento eléctrica completa en la estación de prueba de la instalación llave en mano, antes de que la pieza sobremoldeada se colocara en una cinta transportadora.

El proceso FIM que se emplea es la llamada tecnología IMSE (Injection Moulded Structured Electronics) del socio de proyecto Tactotek, que trabaja desde hace tiempo con piezas moldeadas por inyección para crear por ejemplo luminarias así como sistemas de control y conectividad en contornos 3D finos, flexibles y elegantes a partir de dichas piezas. Con la tecnología IMSE, se pueden integrar fácilmente en superficies de piezas 3D circuitos impresos y componentes electrónicos que hayan sido colocados en la lámina antes de la deformación. Los trabajos de retoque de las láminas inyectadas tales como el revestimiento o el pintado no son necesarios.

Para terminar la luz nocturna para escritorio, la lámina inyectada se montó finalmente de forma manual con una pequeña placa de circuito impreso sobre una base. Esta cuenta con una conexión USB para la alimentación eléctrica y con una segunda conexión para cargar un smartphone. La luminosidad regulada por los LEDs muestra el estado de carga del dispositivo. Mediante la función táctil se pueden activar tres modos: luminosidad, encendido y apagado de los LEDs y cambio a parpadeo automático.