Hengst, Gardena y Schneegans, premiados en los Engel HL-Awards 2015

La tecnología sin columnas de Engel es sinónimo de libertad de diseño, procesos de fabricación eficientes, células de fabricación compactas e ideas de proceso creativas. Las aplicaciones más destacadas fueron reconocidas por Engel con los Engel HL-Awards. En el marco del simposio 2015 de Engel, firma representada por Helmut Roegele, tres empresas fueron premiadas en el centro de diseño de Linz durante la tarde del 16 de junio. Los HL-Awards 2015 fueron otorgados a Hengst Automotive, Gardena y Schneegans.

Por octava vez, Engel premió aquellas aplicaciones que aprovechan al máximo las ventajas de las máquinas de Engel de moldeo por inyección con unidad de cierre sin columnas. Fue la primera vez que los premios se repartían en tres categorías diferentes: uso eficiente de la zona del molde, integración innovadora del proceso y automatización rentable.

Este año, 27 empresas de transformación de plásticos de 14 países diferentes compitieron por obtener el galardón de prestigio internacional. El jurado examinó minuciosamente todas las aplicaciones y analizó sus ventajas en comparación con el uso de máquinas con columnas convencionales. Tradicionalmente, el jurado está compuesto por tres personas que representan la investigación universitaria, la industria y los medios especializados. Este año, les correspondió al Prof. Dr. Frank Ehrig, director del Instituto de Tecnología de Materiales y Transformación de Plásticos (IWK) de la Escuela Técnica de Rapperswil, Suiza, a Gunnar Hack, director ejecutivo de Hack Formenbau en Kirchheim unter Teck (Alemania) y a Harald Wollstadt, redactor jefe de la revista especializada Plastverarbeiter, de la editorial Hüthig, en Heidelberg.

La sustitución de metales por plásticos avanza también a pasos agigantados bajo el capó. Para los adaptadores del módulo del filtro de aceite que se utiliza en diversos modelos de motores diésel de 4 cilindros de Audi y Volkswagen, la empresa Hengst SE & Co. KG, con sede en Münster, Alemania, desarrolló una nueva solución en el campo de los termoplásticos a base de poliamida reforzada con fibra de vidrio. Los adaptadores del filtro se encuentran entre los componentes más exigentes fabricados por el proveedor de la industria automovilística en su planta de producción de Nordwalde. El molde simple consta de un total de ocho extractores de noyos, por lo que tiene unas dimensiones considerables. Los adaptadores se fabrican en una máquina de moldeo por inyección Engel victory 3550/450 tech con 4.500 kN de fuerza de cierre.

Antes de darle el visto bueno a la solución sin columnas, se consideraron ofertas alternativas basadas en máquinas de moldeo por inyección con columnas. Estas comenzaban a partir de una fuerza de cierre de 800 toneladas. Hacía falta una máquina de esas dimensiones para poder desplazar el voluminoso molde a través de las columnas, a pesar de que la fuerza necesaria para el proceso de moldeo por inyección era mucho menor. Gracias a la máquina sin columnas de 4.500 kN, Hengst pudo reducir notablemente los costes de inversión y explotación para esta aplicación, contar con una célula de fabricación compacta y disminuir drásticamente el tiempo necesario para la preparación. El robot lineal integrado Engel viper 40 puede acceder directamente por un lado a la zona del molde sin necesidad de evitar interferencias geométricas, reduciendo con ello la altura de trabajo y permaneciendo de manera segura por debajo de la grúa de cargas pesadas en unas instalaciones de producción relativamente bajas.

El aprovechamiento óptimo de la zona del molde sin columnas contribuye de múltiples maneras a obtener una mayor eficiencia global en esta aplicación. Por ello, Hengst recibe el Engel HL-Award 2015 en la categoría 'Uso eficiente de la zona del molde'.

Con 20 millones de unidades al año, los racores para mangueras de riego de jardinería son el componente del que Gardena Manufacturing GmbH —una empresa de Husqvarna Group— fabrica más unidades en su planta de Gerstetten, en el sur de Alemania. Desde enero de este año, se utiliza para la fabricación una máquina de moldeo por inyección

Engel e victory 740H/310W/400 WP combi. Solo la unidad de cierre sin columnas permite combinar la máxima precisión con los tiempos de ciclo más cortos para el nuevo proceso de dos componentes.

Cada 16 segundos, el robot multieje Engel easix integrado retira 16 racores de manguera. Para moldear simultáneamente el material termoplástico de la carcasa y el elastómero de las superficies de agarre, el molde pivotante dispone de 4 noyos para cada una de las 16 parejas de cavidades. La clave: tras el moldeo por inyección del componente termoplástico, el molde gira los noyos a una posición de enfriamiento, y realiza entonces la inyección de los componentes blandos en un tercer paso. De esta forma, el enfriamiento no conlleva un tiempo de ciclo más largo. Finalmente, el molde gira hasta la cuarta posición para que se lleve a cabo la toma.

Cada grupo de 16 noyos está dispuesto linealmente. Para que los racores fabricados en las cavidades superiores e inferiores tengan exactamente el mismo grosor de pared que los fabricados en las cavidades centrales, es fundamental el papel desempeñado por el componente clave de la unidad de cierre sin columnas: el Force Divider. Detrás de las platinas móviles de montaje del molde hay dos de estos elementos fundamentales de flexión, que se ocupan de distribuir de manera uniforme la fuerza de cierre por toda la sección del molde. De esta forma, garantizan una reproducibilidad muy elevada y una protección óptima del molde, al tiempo que contribuyen de forma decisiva a que la célula de fabricación opere desde la puesta en servicio sin rechazos por motivos de calidad.

Aunque el molde con sus múltiples conexiones de refrigeración ocupa por completo el espacio de montaje de la máquina de 4000 kN, aún queda suficiente libertad de movimiento. Para utilizar el molde en una máquina de moldeo por inyección con columnas, esta debería ser considerablemente mayor. Además, el tiempo de ciclo resultante sería mayor, ya que las máquinas más grandes necesitan más tiempo que las pequeñas para abrir y cerrar el molde.

Sin olvidar que solo la tecnología sin columnas permite una automatización eficiente de esta aplicación. A pesar de la gran longitud de la pinza, el brazo del robot puede alcanzar los noyos del molde directamente desde el lateral.

El jurado quedó convencido por la elevada precisión y constancia del proceso, que, en vista de la disposición poco convencional de las cavidades, es el resultado evidente de la distribución uniforme de la fuerza de cierre, lograda por el Force Divider. Además, con la fabricación de racores de manguera, Gardena aprovecha al máximo el potencial de eficiencia de la tecnología sin columnas de Engel. Por todo ello, Gardena es la ganadora del Engel HL-Award 2015 en la categoría 'Integración de proceso innovadora'.

Bajo el cofre del motor, hay poco espacio disponible. Los componentes del motor deben ensamblarse hábilmente como si fueran piezas de un gran rompecabezas en 3D. El mejor ejemplo de ello son los módulos que miden el nivel de aceite. Para que puedan adaptarse óptimamente al espacio constructivo, ya no se fabrican de acero, sino enteramente de plástico. El plástico, además de ofrecer mayor libertad de diseño, reduce el peso y permite un proceso de fabricación especialmente rentable. Cada año, la empresa Schneegans Freudenberg Silicon GmbH con sede en Losenstein, Austria, produce para BMW, Daimler, Volkswagen, Seat, Audi y Skoda más de 3 millones de módulos utilizando la tecnología de inyección de proyectiles (PIT). Cada 45 a 50 segundos, dos unidades premontadas salen de la célula de fabricación totalmente automatizada, cuyo noyo está formado por una máquina de moldeo por inyección sin columnas Engel victory 400 tech. Cuatro robots multieje integrados se encargan de introducir los proyectiles, retirar del molde las piezas moldeadas por inyección, separar las cavidades secundarias, estampar las superficies frontales de los embudos, colocar los empaques, montar los manguitos y las varillas de medición de aceite, comprobar la estanqueidad y empacar los módulos listos para instalar.

El espacio es un factor especialmente importante no sólo en el compartimento del motor, sino también en la nave de producción. Por eso, para esta aplicación, la única opción que Schneegans se planteó era una solución sin columnas. Gracias a ella, el robot multieje que asiste durante el proceso de moldeo por inyección puede trabajar muy cerca de la unidad de cierre y llegar hasta las cavidades sin perder tiempo. Si se hubiera utilizado una máquina con columnas, el proceso de la retirada de las piezas habría sido bastante más complejo. Además, se habría necesitado una máquina más grande con una fuerza de cierre mínima de 6000 kN. Eso habría requerido una superficie de instalación más grande y unos ciclos más largos.

En esta aplicación en Schneegans, la tecnología sin columnas de Engel contribuye decisivamente a alcanzar gran eficiencia dentro de un proceso de fabricación totalmente automatizado. Por ello, el jurado ha galardonado esta aplicación con el premio Engel HL-Award 2015 en la categoría “Concepto de automatización económicamente rentable”.

Engel no solo dio a conocer el nombre de los ganadores, sino también el de los finalistas de cada categoría. En aprovechamiento eficiente de la zona del molde, fueron finalistas Gustav Hensel (Lennestadt, Alemania), con la fabricación de tapas de cajas de derivación de cables, y UAMT (Oradea, Rumanía), con la fabricación de palancas de freno de mano.

En la lista de finalistas de la categoría de integración de proceso innovadora se encontraban Valeo Autoklimatizace (Rakovnik, República Checa), con la fabricación de rejillas de ventilación para automóviles, y Tente-Rollen (Wermelskirchen, Alemania), con la fabricación de ruedas dobles para uso hospitalario.

En automatización eficiente, las mejor valoradas tras el ganador fueron Mora (Mora, Suecia), con la fabricación de navajas, y Weidplas (Rapperswil, Suiza), con la fabricación de conductos y tomas de aire.