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Nuevas Tecnologías en la Inyección de Plásticos

Nov. 7, 2016
En el área de inyección de plásticos, la calidad es definitivamente una prioridad y expectativa de los usuarios y toma disciplina lograrla. Una reducción mínima en la precisión podría resultar en un nivel de calidad inferior que resulta en tiempos muertos, aumento en la producción de desechos, reducción de productividad y a la final clientes no satisfechos. Uno de los recursos con los que contamos hoy día para garantizar que se mantenga esa precisión son los sensores inteligentes.

En el área de inyección de plásticos, la calidad es definitivamente una prioridad y expectativa de los usuarios y toma disciplina lograrla. Una reducción mínima en la precisión podría resultar en un nivel de calidad inferior que resulta en tiempos muertos, aumento en la producción de desechos, reducción de productividad y a la final clientes no satisfechos. Uno de los recursos con los que contamos hoy día para garantizar que se mantenga esa precisión son los sensores inteligentes.

Impulsando Calidad Inteligente (IQ) en la Operación

Figura 1: Los sensores SensoNODE Blue de Parker Hannifin pueden ser ubicados en distintos puntos del proceso de inyección para el monitoreo y documentación de data y así permitir un análisis de la presión, temperatura y humedad del sistema. La foto muestra un sensor de presión en campo.

Varios parámetros deben ser constantemente monitoreados y regulados durante el proceso de inyección de plásticos para lograr una calidad óptima y éstos pueden ser difíciles de manejar. Con frecuencia se requiere de un monitoreo constante de los manómetros y otros indicadores, documentando el estado actual y evaluando el delta entre éste y las condiciones target. La mayoría de los usuarios aún lo hacen de manera manual, lo que requiere que personal esté periódicamente documentando la información. Por supuesto, este método es sumamente ineficiente y propenso al error humano, además que el equipo antiguo presente en la mayoría de las plantas pueden hacer la tarea aún más retadora debido a la falta de indicadores en sitio. Independientemente de donde venga la data, un sistema manual de monitoreo generalmente no muestra una falla o problema hasta que ya haya tenido un efecto negativo en el producto en sí (calidad).

Los sensores inteligentes e inalámbricos están cambiando la manera de monitorear los procesos. Pueden ser instalados fácilmente para el reemplazo o complemento de los indicadores existentes y permiten la recolección automática de data cuando y donde se requiera en la operación. La información está disponible en tiempo real y es accesible a través de aplicaciones y software amigables. Los sensores inteligentes pueden mejorar la capacidad de equipo nuevo y antiguo, extendiendo su valor y vida útil.

Figura 2: Una vez capturada, la data puede ser transferida de manera inalámbrica al SCOUT Mobile, una interface amigable que permite un acceso instantáneo a la misma a través de teléfonos inteligentes o tabletas.

Este método de “calidad inteligente” (IQ por sus siglas en inglés), permite un monitoreo continuo para identificar tendencias que pudiesen indicar un cambio en el desempeño del equipo. Estos cambios suelen ser un indicativo de que se aproxima un problema en el futuro. El reconocerlo es clave para tomar acciones que mantengan el desempeño y calidad del proceso a través de ajustes o la ejecución de labores de mantenimiento.

Tres Maneras de Incrementar su ‘IQ’

Cuando una operación presenta problemas con la calidad del moldeado de partes, uno de los dos problemas siguientes suelen ser la causa: el primero es el tiro corto – una parte que no está completamente formada. El segundo es el flash – una parte formada pero que o está fuera de las especificaciones, o contiene material en exceso significativo.

Estos problemas comunes son generalmente el resultado de muy poca o mucha presión para llevar el material plástico a las cavidades del molde, una temperatura inapropiada del material o líneas de enfriamiento, o fluctuaciones en la humedad que impiden que la materia prima mantenga su estado ideal. Además hay un margen de error considerable. Estos factores pueden impactar el proceso de moldeado desde el momento que el plástico llega al molde, hasta que sale del mismo.

Los sensores inteligentes juegan un papel importante en la regulación de estas variables. A continuación les mostramos tres maneras que puede utilizarlos en su operación desde ya, para introducir lo que llamamos calidad inteligente (IQ):

Mantenimiento de la Presión – una presión hidráulica apropiada es crítica en el proceso de inyección. Las dos presiones más críticas son las del tornillo de potencia que empuja el material al molde y la de sujeción (clamp) que mantiene las dos mitades cerradas. Si la presión de sujeción es insuficiente, se puede abrir y hacer que la parte esté propensa al flash, lo que trae como consecuencia inconsistencias en la corrida.

Los sensores inteligentes pueden ser aplicados a los puntos principales de pérdida de presión, detectando hasta los cambios más mínimos y enviando alertas en tiempo real al usuario. Esta inteligencia permite que se atienda el problema con tiempo, lo que minimiza el desecho y costos de reparación.

Medición de la Temperatura – algunas temperaturas deben mantenerse consistentes para garantizar una calidad óptima en el proceso de inyección. La variación generalmente ocurre en tres puntos críticos del proceso de producción: en el molde, las líneas de agua que enfrían las partes del molde antes de ser  expulsadas, y en el ambiente en general.

Los sensores pueden ser instalados en los puntos arriba indicados o a lo largo del proceso para así permitir que el usuario tenga acceso a temperatura en tiempo real. Aquéllas que caen por debajo o suben por encima de los niveles óptimos pueden ser ajustadas antes de que impacten la calidad del producto.

Evaluación de la Humedad – una humedad muy alta puede afectar a la materia prima, transformando así sus propiedades y evitando que se moldee como debe. Este impacto puede ocurrir en los depósitos, líneas de proceso, equipo de secado y máquinas de moldeado.

La tecnología de sensores inteligentes es ideal para el monitoreo en línea y de ambiente. Su habilidad de diagnosticar problemas y darle seguimiento a las condiciones con el tiempo le permite el usuario evaluar tendencias y tomar las acciones necesarias para solucionar el problema.

Más allá de la Calidad

A pesar de que el impacto en la calidad es argumento suficiente, no es el único beneficio que ofrecen los sensores inteligentes en una operación de inyección de plástico. Al revelar problemas antes de que escalen, el uso de los mismos permite reducir costos de mantenimiento. Le dan al usuario acceso a data a la cual no tendrían de otra manera, especialmente en lugares con difícil acceso o peligrosos. Pueden además mejorar la eficiencia e incrementar la productividad al eliminar procesos lentos y costosos de monitoreo manual.

Las ventajas del uso de sensores inteligentes se multiplicarán con el tiempo. Desde ya juegan un papel crítico al crear una ruta de mantenimiento predictivo. Nuevas aplicaciones se han creado para permitir aun una mayor inteligencia – diagnósticos más sofisticados, integración con otros sistemas internos, monitoreo de tendencias, monitoreo en vivo y mucho más.

No tiene que dejar que la calidad en su proceso de moldeado sea un accidente. Aproveche las ventajas que le traen los sensores inteligentes para incrementar el ‘IQ’ de su planta.

Artículo originalmente escrito por Dan Davis, Gerente de Producto de SensoControl y herramientas de diagnóstico de Parker Hannifin Corp.

Para  mayor información sobre sensores inteligentes en general, le invitamos a contactarnos al +1(855)462-7633, [email protected], www.eemtechnologies.com

About the Author

Ricardo Solorzano | Director / GM

Ricardo es un Ingeniero Mecánico venezolano, egresado de la Universidad Metropolitana (UNIMET) ubicada en Caracas, Venezuela y cuenta además con una Maestría en Administración de Empresas (MBA) de la Universidad de Clemson en Clemson, SC EE.UU. Empezó su carrera en hidráulica trabajando en el taller de reparación de la entonces Mannesmann Rexroth en Caracas, donde tuvo su primera experiencia con bombas, motores, válvulas, cilindros y unidades de potencia de adentro hacia afuera. Esto le abrió una oportunidad para trabajar como pasante en la central corporativa de Bosch Rexroth en Lohr, Alemania, donde continuó expandiendo sus conocimientos técnicos en áreas diversas: desde el diseño y fabricación de unidades de potencia y bloques de mando, hasta trabajos en ingeniería de aplicación y proyectos en los segmentos de la industria pesada (acero, prensas), petróleo y gas, y departamento de ingeniería civil (hidroeléctricas, esclusas, puentes levadizos, etc.) – para éste momento, ya estaba enamorado de la técnica.

En el año 2004 formalmente se une al equipo Bosch Rexroth, trabajando en lo que es hoy la instalación  más grande de unidades de pistones axiales en las Américas, ubicado en Fountain Inn, SC en EE.UU.. En Bosch Rexroth trabajó en posiciones que oscilaron entre compras técnicas, operaciones trabajando en el departamento de calidad y sistemas de calidad, para luego unirse al grupo de ventas regionales del sureste donde fue responsable de ventas e ingeniería de aplicación, trabajando directamente con distribuidores y clientes OEM en la región.

En el 2014, luego de notar las muchas oportunidades en los mercados Latino Americanos en lo que respecta a personal capacitado en técnica de fluidos o hidráulica, la disponibilidad de soluciones confiables, y un servicio al cliente de calidad, decide abrir EEM Technologies: un distribuidor integral en soluciones en hidráulica, específicamente enfocado en los mercados Latinoamericanos.

EEM Technologies es el distribuidor autorizado Aventics para Centroamérica y el Caribe. Para mayor información, contáctelos al (855)462-7633, [email protected] o visite su pagina web en www.eemtechnologies.com.

Ricardo is a Venezuelan native with a BS in Mechanical Engineering from Metropolitana University in Caracas, and an MBA from Clemson University. He began his hydraulics journey by working in the repair shop with the then Mannesmann Rexroth facility in Caracas, Venezuela, where he got a first glimpse of pumps, motors, valves, cylinders, and power units from the inside out. This opened up an opportunity to intern at Bosch Rexroth’s headquarters in Lohr, Germany, where he continued expanding his technical knowledge in areas ranging from power unit and manifold design & manufacturing, to project / application engineering in the heavy industries segment, oil & gas, and civil engineering departments. By this time, he was hooked.

In 2004 he joined what is now Bosch Rexroth’s largest manufacturing campus for axial-piston products in the Americas at their Fountain Inn, S C. facility, in positions that ranged from technical purchasing, through operations in quality and quality systems, to then join the regional sales force with responsibilities in sales and applications engineering, directly working with distributors and OEMs in the region.

In 2014, after noticing the many opportunities in the Latin American markets for fluid power know-how, reliable solutions, and top-of-the-line customer service, he founded EEM Technologies: a full-line distributor of fluid power solutions specifically targeting customers in Latin America.

EEM Technologies is the authorized Aventics distributor for Central America and the Carribean. For more information, contact (855) 462-7633, [email protected], or visit www.eemtechnologies.com.

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