Diseño de moldes: la presión de la cavidad como indicador de la calidad del producto.

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La medición de la presión de la cavidad se considera un método eficaz para optimizar el proceso de moldeo por inyección. Christian Streili, director de desarrollo de servicios de campo de Kistler, explica cómo se pueden interpretar correctamente los datos obtenidos y cómo los expertos pueden optimizar los procesos de moldeo por inyección.

Señor Streili, ¿cuáles cree que son los mayores desafíos en el proceso de moldeo por inyección?

Streili: Creo que el mayor desafío es la complejidad del proceso. Muchos factores influyen en la calidad del producto terminado: el tamaño de la pieza moldeada, el material, la temperatura del ambiente de trabajo y la temperatura del plástico. Además, los procesos de moldeo con multicomponentes o insertos funcionan de manera diferente a los que no los tienen porque, como en el primer caso, se utilizan varios materiales. Muchos fabricantes de inyección subestiman la influencia de estos factores o no son conscientes de hasta qué punto pequeños cambios en el proceso influyen en la calidad de las piezas individuales. Cambiar a un nuevo proveedor de materiales, por ejemplo, puede tener un impacto decisivo en la calidad del producto, incluso si la composición del plástico es exactamente la misma en el papel.

¿Cómo puede la medición de la presión de la cavidad superar estos desafíos?

Streili: La presión de la cavidad juega un papel crucial durante el proceso de moldeo por inyección. Es un reflejo de todo el proceso en la pieza moldeada, nos da información sobre las condiciones de fabricación y por tanto es un indicador de la calidad del producto. Propiedades específicas de cada pieza relevantes para la calidad, como la precisión dimensional, la calidad de la superficie, el peso o la deformación, permiten incluso sacar conclusiones sobre las condiciones durante las distintas fases del proceso. De este modo, la presión de la cavidad coincide con una huella digital específica de la calidad del producto y ayuda a realizar declaraciones precisas sobre los parámetros óptimos del proceso. Además, al medir la presión de la cavidad, los fabricantes pueden identificar piezas defectuosas incluso antes de sacarlas del molde.

¿Cómo funciona este control de calidad?

Streili: Los datos de medición obtenidos por los sensores se transmiten al sistema de monitoreo de procesos, que los evalúa y muestra el resultado en forma de gráfico. Para clasificar las piezas NOK, es necesario definir el llamado cuadro de evaluación. Si la curva que representa la presión de la cavidad está dentro de este cuadro, la pieza producida es perfecta. Si está afuera indica pieza defectuosa. Por eso es especialmente importante determinar correctamente los límites de este cuadro de evaluación. Si son demasiado pequeños, se produce un pseudo-desecho. Si son demasiado grandes, esto tiene un impacto negativo en la calidad del producto.

¿Cómo ayuda a sus clientes a explotar el potencial de la medición de la presión de la cavidad?

Streili: Ofrecemos a nuestros clientes varios servicios. En primer lugar, tenemos la posibilidad de proporcionarles una simulación del proceso incluso antes de construir el molde de inyección. Basándonos en los resultados de esta simulación, podemos determinar cuántos sensores necesitan los fabricantes, dónde deben ubicarse de manera óptima y qué tipo de sensor es el más adecuado para el proceso respectivo. También nos permite identificar posibles fallas y debilidades en el proceso de moldeo por inyección en una etapa muy temprana.

Producir piezas moldeadas por inyección perfectas con la menor cantidad de residuos posible no es una tarea fácil. Diferentes formas y materiales requieren diferentes enfoques. Al mismo tiempo, muchos factores externos influyen en el proceso. Aquí es donde los pequeños sensores piezoeléctricos entran en juego: ayudan a los moldeadores por inyección a encontrar y mantener los procesos óptimos para cada molde, independientemente de los materiales utilizados. Los sensores miden y analizan la presión de la cavidad durante el proceso de moldeo por inyección. Estos valores medidos permiten controlar la producción o mantener estable el sistema de canal caliente durante el proceso en curso y clasificar automáticamente las piezas defectuosas.

Aquí es donde las cosas se complican, ya que la instalación de los sensores y la posterior interpretación de los resultados de medición son exigentes. Para poder aprovechar al máximo tanto el hardware como los datos, se requiere un gran conocimiento experto en los campos del moldeo por inyección y la metrología. Por lo tanto, Kistler apoya a los fabricantes con ofertas de servicios individuales para aprovechar todo el potencial de los equipos piezoeléctricos.

¿Puedes dar un ejemplo del proceso de optimización realizado para un cliente?

Streili: Como parte de nuestro paquete de servicios Mold Validation I, nos aseguramos de que todos los sensores estén instalados correctamente y funcionen como se desea. Por ejemplo, comprobamos que los agujeros en los que se encuentran los sensores están hechos correctamente y que el sensor encaja bien. También comprobamos que los cables de medida se han tendido correctamente y que están adecuadamente protegidos en zonas críticas del molde de inyección.

En la fase de Validación de molde II, analizamos más de cerca los procesos en ejecución. El objetivo aquí es optimizar el proceso definiendo los parámetros ideales. Mold Validation II es particularmente útil para clientes a quienes les resulta difícil identificar el problema en el proceso existente. El servicio también es útil cuando cambia una parte crucial del proceso, por ejemplo, porque el cliente quiere utilizar un molde nuevo. También ayudamos a los fabricantes a definir los parámetros de las cajas de evaluación, lo que reduce el desperdicio o aumenta la eficiencia del proceso. De esta manera, ayudamos a nuestros clientes a optimizar su proceso de moldeo por inyección de la mejor manera posible y nos aseguramos de que hagan el mejor uso de nuestra tecnología de medición y los valores medidos generados por nuestros sensores. Al final de cada proceso de optimización, el cliente recibe documentación detallada de los servicios y recomendaciones para posibles próximos pasos.

¿Por qué los fabricantes necesitan la ayuda de expertos? ¿No sería suficiente una simple lista de verificación de los parámetros más importantes para mejorar el proceso?

Streili: Por supuesto, existen criterios de aplicación general cuyos ajustes pueden mejorar la calidad del producto de la tecnología de moldeo por inyección; por ejemplo, la temperatura (de proceso) del material puede influir en la precisión dimensional. Sin embargo, nuestros expertos adoptan un enfoque más complejo. Después de todo, cada molde y cada proceso es diferente: con todos los diferentes factores involucrados, a menudo es difícil ver la conexión entre secuencias de proceso defectuosas e influencias externas. Aquí es donde entra en juego nuestra experiencia, porque incluso los técnicos experimentados en moldeo por inyección que instalan sensores ellos mismos pueden beneficiarse de servicios como Mold Validation II.

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Gracias señor Streili.

En su puesto actual como director de desarrollo de servicios de campo, Christian Streili, que trabaja en Kistler desde 2017, se ocupa de los problemas de servicio relacionados con la cartera de servicios de campo y a lo largo del ciclo de vida del producto de servicio. Ambos se utilizan en muchas industrias, como la industria de procesamiento de plásticos.

Christian Streili completó una formación clásica como mecánico de procesos en tecnología de moldeo de plásticos y caucho y trabajó aquí en un entorno relacionado con la producción antes de comenzar un curso de perfeccionamiento a tiempo parcial para convertirse en técnico especializado en tecnología de máquinas. Para completar sus conocimientos técnicos, realizó posteriormente una formación comercial para convertirse en economista técnico de empresas.

Profesionalmente, ocupó puestos en compras técnicas, ventas de componentes técnicos y tecnología de aplicaciones dentro de BU Plastics. Desde 2020, trabaja en su puesto actual dentro del Desarrollo de Servicios del Grupo Kistler.

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