Solución de problemas de proceso de inyección con el método científico o ScientIfic Molding Troubleshooter (Parte 1)

La responsabilidad de solucionar los problemas derivados de desviaciones de proceso en las plantas de inyección de plástico siempre recae en algún técnico que, dependiendo de su tamaño y organización, puede ser el encargado de turno, el jefe de línea de máquinas o team leader, el ingeniero de proceso, el jefe de equipo, el tecnólogo, etcétera. El nombre de la función es lo de menos, lo importante es disponer de algún técnico experto que pueda volver a centrar los procesos cuando se desvían y producen piezas con defectuosas o fuera de especificaciones.

A esta función, en Scientific Injection Molding le llamamos 'troubleshoote' o solucionador de problemas y es una función que existe en todas las fábricas de moldeo de plástico.

Un Scientific Troubleshooter o solucionador de problemas con el método científico no es normalmente quien se mueve más rápido por las diferentes pantallas del mando de la máquina y cambia parámetros más veloz, tampoco el que tiene más “trucos” bajo la manga para modificar los procesos sino, bien al contrario, un solucionador de problemas que utiliza el método científico. Ha trabajado previamente, desde las primeras pruebas de molde, para tener el proceso perfectamente documentado, conoce la historia del molde, de la máquina, de los periféricos y también del proceso.

Realiza cada cambio de parámetros basado en el conocimiento del Scientific Injection Molding y espera y verifica el resultado de cada cambio de parámetros respecto al proceso original. Todo esto hace que seguramente no sea el más rápido cambiando parámetros, pero sí el más eficiente.

El trabajo del solucionador de problemas que utiliza el método científico empieza mucho antes de que la desviación o el problema ocurra. En realidad empieza incluso antes de que se obtenga la aceptación de las primeras piezas. Realmente empieza en los primeros ensayos del molde, donde se controlan las capacidades del molde y del proceso, donde vemos los límites de nuestra ventana de proceso con diferentes parámetros realizando algunos DOE (Diseño de experimentos), etc.

Es chequeando en esas primeras pruebas de molde factores fundamentales como el tiempo de permanencia, la cizalla generada en las entradas, las pérdidas de presión a lo largo de todo el recorrido del flujo de llenado, registrando los outputs fundamentales de las principales variables del proceso, temperatura, caudal, presión y enfriamiento, cómo el solucionador de problemas genera la información suficiente para intervenir en el proceso de modo científico para volver a centrarlo y obtener piezas correctas.

El enfoque de estos técnicos es muy diferente al técnico de inyección convencional que intenta centrar de nuevo el proceso basándose en experiencias anteriores o utilizando el método empírico de prueba y error.

Algunas etapas recomendadas en la utilización del método científico para la solución de desviaciones de proceso:

Realizar las primeras pruebas de molde que determinarán la aceptación del mismo para la fabricación de las series consiguientes utilizando los ensayos que el Scientific Injection Molding Tools o Systematic Molding propone, de toda esta metodología algunos ejemplos:

• Determinación de la velocidad de inyección más robusta y consistente, que va a absorber mejor la variabilidad de la viscosidad de los diferentes lotes de materia prima
• Análisis del llenado y selección del punto de conmutación
• Determinación correcta de la fase de compactación en todas sus subetapas
• Determinación del Delta P de la presión de inyección
• Cizalla que generan las entradas
• Caídas de presión a lo largo del recorrido del flujo, caída depresión en canales calientes,
• Numero de Reynolds del sistema de refrigeración del molde
• Control del nivel de repetibilidad del llenado del molde por parte de la máquina de inyección
• Control de la aceleración del husillo
• Control del tiempo de permanencia del material en la unidad de inyección
• Control del estado de repetibilidad y de precisión de la maquina de inyectar en diferentes aspectos críticos del proceso

Sin olvidar el registro de los outputs de proceso clave para el control, repetibilidad y capacidad de retornar el proceso original ante desviaciones que puedan.

El técnico de inyección convencional está focalizado en los inputs o setting de proceso o de máquina. Las fichas de parámetros contemplan todos y cada uno de los parámetros que hay que introducir en el mando de control de la inyectora para que el proceso funcione. Esperan estos técnicos que si utilizan los mismos parámetros settings o inputs de proceso, las piezas fabricadas en las diferentes series de producción serán iguales, pero esto no siempre sucede.

El técnico solucionador científico registra los outputs de proceso que son los resultados del proceso cuando fabricamos piezas correctas. Son el resultado de los inputs y de todas las variables que están en el proceso. Son, en definitiva, el resultado o la consecuencia de nuestros parámetros de máquina. Además, los inputs o settings de máquina y los outputs se registran y controlan en unidades específicas o unidades que nos sirven para poder desplazar o replicar un proceso de una máquina a otra que tenga diferentes características, lo que llamamos portabilidad de procesos.

José Ramón Lerma es autor de los libros: 'Libro Manual Avanzado de Inyección de Termoplástico', que tiene como objetivo ser, por un lado, una herramienta para la formación y, por otro, un manual de ayuda para todo el personal de una empresa de inyección de plásticos y, del recientemente editado, 'Scientific Injection Molding Tools. Productividad a través del dominio del proceso'. Ambas publicaciones, comercializadas por Plásticos Universales / Interempresas (libros@interempresas.net), consta de detallados casos prácticos, amplia información de moldeo científico y un ‘pendrive’ con 20 hojas de cálculo y herramientas de SC Molding o Scientific Injection Molding, además de optimización y definición de proceso, lo que lo hacen único en el mercado. El libro Manual Avanzado de Transformación de Termoplásticos ha sido editado y comercializado en inglés a nivel mundial por la editorial Hanser Publications. Página web sobre Scientific Injection Molding: www.asimm.es