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#Novedades de la industria
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EL NITRÓGENO DEL GRIFO, NO DE LA BOTELLA
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LA ESPUMA FÍSICA HACE QUE LAS PIEZAS DE PLÁSTICO SEAN MÁS LIGERAS Y ESTABLES
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El proveedor de automóviles Pollmann utiliza un proceso de moldeo por inyección para espumar físicamente los termoplásticos reforzados con fibra de vidrio utilizados en la producción de componentes electromecánicos que se instalan en los vehículos de motor. El uso de nitrógeno como agente espumante hace que el proceso sea más eficiente y confiere propiedades especiales a los componentes. Un generador Inmatec en la planta de Pollmann suministra nitrógeno a demanda y en la cantidad requerida.
Pollmann International GmbH, con sede en Karlstein (Austria), es un subcontratista que opera a nivel mundial y que combina metal, plástico y electrónica para crear complejos componentes mecatrónicos para la industria automotriz. Esta empresa familiar tiene una experiencia probada en el campo del moldeo por inyección y está a la vanguardia en la producción de carcasas para sistemas de cierre de puertas que se encuentran, por ejemplo, en BMW, Mercedes y otras marcas. La producción también incluye la tecnología MuCell (proveedor: Trexel GmbH): las carcasas inferiores de las carcasas de las cerraduras se fabrican en tres máquinas de moldeo por inyección de 500 kN (fabricante: Arburg GmbH + Co KG, Lossburg, Alemania) a partir de tereftalato de polibutileno (PBT) con un 20% de fibra de vidrio.
El rasgo característico del proceso MuCell es que se inyecta nitrógeno en la masa fundida durante la etapa de plastificación. El tornillo contiene una zona de mezcla especial que asegura que el agente espumante se difunda homogéneamente en el fundido. La mezcla de polímeros de nitrógeno resultante se denomina "supercrítica" porque una caída de presión provocaría que el nitrógeno disuelto (un SCF o fluido supercrítico) se liberara repentinamente del fundido.
Una vez que la boquilla se ha abierto durante el proceso de inyección, el tornillo se mueve hacia adelante axialmente e inyecta el fundido cargado de nitrógeno en las cuatro cavidades del molde a una presión de unos 1500 bares. Esto significa que los cuatro alojamientos de las puertas de un coche entero - derecha e izquierda, delantera y trasera - pueden ser moldeados en un solo paso.
La caída de presión que se produce durante la inyección hace que la mezcla de plástico SCF empiece a hacer espuma. Se forman pequeñas burbujas de gas en las varillas de fibra de vidrio, que ahora crecen hasta que el material se ha solidificado. Finalmente, un robot retira del molde las piezas moldeadas por inyección terminadas y el proceso comienza de nuevo. Cada una de las tres líneas de producción produce 4000 piezas por turno. Por lo tanto, en una operación de tres turnos, se pueden producir hasta 36.000 carcasas de cerraduras para un total de 9000 vehículos cada día.
Este proceso especial de moldeo por inyección tiene muchas ventajas sobre el moldeo por inyección compacto convencional. El uso de nitrógeno como agente espumante reduce la viscosidad del plástico fundido y por lo tanto la masa fundida muestra un mejor comportamiento de flujo, hasta tal punto que se pueden producir piezas moldeadas con grosores de pared de menos de 1 mm. Es más, los componentes son hasta un 10% más ligeros pero dimensionalmente más estables. Las marcas de hundimiento que normalmente se encuentran en la superficie de un componente están ausentes. Además, los tiempos de ciclo durante la producción pueden acortarse significativamente y la producción puede aumentar en consecuencia.
El nitrógeno para el proceso MuCell se produce en el sitio de Pollmann por medio de un generador de nitrógeno (tipo: PN 1450 OnTouch; fabricante: Inmatec GaseTechnologie GmbH & Co. KG, Herrsching, Alemania). Situado en una plataforma junto con un sistema de compresor y un tanque de almacenamiento intermedio, el compresor utiliza la tecnología de adsorción de oscilación de presión (PSA) para hacer pasar el aire comprimido estéril a través de dos recipientes de adsorción llenos de un tamiz molecular de carbono.
Las moléculas de oxígeno y dióxido de carbono del aire ambiente quedan atrapadas en el tamiz, mientras que las moléculas de nitrógeno libre fluyen hacia el compresor. Este último comprime el gas, que finalmente fluye hacia un tanque de amortiguación, a 25 bar. El tanque puede almacenar suficiente nitrógeno para cubrir dos turnos de producción, incluso cuando el generador está fuera de servicio, por ejemplo, para mantenimiento. El nitrógeno seco generado por el sistema a una velocidad de hasta 4,8 m³ por hora tiene una pureza del 99,99% y puede utilizarse ahora en las máquinas de moldeo por inyección.
En el pasado, el nitrógeno en Pollmann se suministraba de un paquete de doce botellas. Sin embargo, esto requería una supervisión constante para controlar los niveles y, si era necesario, pedir más; las botellas recién entregadas tenían que ser instaladas y conectadas de nuevo. Esto cambió en 2019 con la apertura de la nueva planta de producción en Vitis/Austria. De acuerdo con los preceptos de la Industria 4.0, se diseñó para contar con la tecnología más avanzada, una logística interna eficiente, un alto rendimiento energético y una amplia automatización. Esto significó que la empresa tuvo que empezar a buscar una solución alternativa para su suministro de nitrógeno en las primeras etapas de planificación.
"Buscamos activamente soluciones para la producción interna de nitrógeno con el fin de optimizar los procesos en la nueva planta. Inmatec nos impresionó con su relación precio-rendimiento - esperamos que el período de recuperación de la inversión sea de dos a dos años y medio. El cambio de los paquetes a la producción interna ha valido la pena", dice Gerald Hauer, Jefe de Moldeo por Inyección en la planta de producción de Pollmann en Vitis, antes de añadir: "La tecnología de Inmatec es altamente fiable y a prueba de fallos. Además, nos complace poder disminuir la carga sobre el medio ambiente y reducir los volúmenes de tráfico de esta manera"
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