40 Años de Moldeo por Inyección Tecnologías de · PDF fileQuelle:...

Quelle: KraussMaffei

6th Conference and exhibition of autoparts manufacturing

22.- 24. August 2017 Querétaro

40 Años de Moldeo por Inyección

Tecnologías de fabricación en evolución

El producto determina el material, el proceso, el molde, la máquina y los periféricos

© Material para uso exclusivo de los asistentes al 6to. Simposio y Exposición Manufactura de Autopartes, Querétaro, México, Agosto 22 a 24

de 2017. Prohibida su reproducción, venta, comercialización o difusión, total o parcial, sin autorización expresa del autor o de B2B Portales

Inc. La información y contenido gráfico incluido en esta presentación es responsabilidad de su autor.

¿De dónde venimos?


Procesos especiales de moldeo por inyección en la producción de piezas

plásticas para automóviles

Técnicas de

procesamiento

Productos

Madure

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pro

cesam

iento

Fase de desarrollo Fase de introducción Fase de crecimiento Madurez

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ParachoquesAirbag

Pedales

Tubos de extracción

Texturizado interior

Superficie de la carrosería,

lacada en línea

Limpiabrisas, lámparas,

navegación, almacenamiento óptico

de datos

Piezas estructurales

Piel de la carrocería

Piezas estructurales

Cabezal del cilindro

VentaneríaTextiles internos

© Material para uso exclusivo de los asistentes al 6to. Simposio y Exposición Manufactura de Autopartes, Querétaro, México, Agosto

22 a 24 de 2017. Prohibida su reproducción, venta, comercialización o difusión, total o parcial, sin autorización expresa del autor o

de B2B Portales Inc. La información y contenido gráfico incluido en esta presentación es responsabilidad de su autor.

Máquina de inyección multi-color vertical para fabricación de faros traseros (4

colores)


Máquina multi-color horizontal de moldeo por inyección para fabricación de

faros traseros (5 colores)


Fuente: KraussMaffei

Fuente: smartusa.com

Recubrimiento automotriz inyectado en el color del automóvil con un

recubrimiento final de laca claro (Smart Production, Hambach)

Máquina de gran tamaño KM 4000 – 19000 MCSmart Production


Smart con superficieCubic printing/ Tecnología de transferencia de agua

Mucho antes de su tiempo: Unidad multiproceso ALPHA 1 (1985)



Posibles técnicas de producción del ALPHA 1

Producción del bumper MX 3200 – 24500 (Alemania)

Robot industrial montado en consola – descarga del lado del operador


© Material para uso exclusivo de los asistentes al 6to. Simposio y Exposición Manufactura de Autopartes, Querétaro, México, Agosto 22 a 24 de 2017. Prohibida su reproducción, venta, comercialización o difusión, total o parcial, sin autorización

expresa del autor o de B2B Portales Inc. La información y contenido gráfico incluido en esta presentación es responsabilidad de su autor.

Máquina de inyección – reciclaje (1990/91)

¡Los retos y la complejidad se incrementan!

Heute 2017

Ambiente del conductor

Antes

Ahora

Inyección desde la parte trasera

Compresión con flujo frontal

Canal caliente con cierre

valvulado de agua

Placa de expulsión

Cilindro hidráulico

Canal caliente

con cierre

valvulado de

agua

Placa de expulsión

Cilindro

hidráulico

Fundido de compresión

Cavidad

Decoración

Enfriamiento

Cavidad

Decoración

Enfriamiento



Zonas características de fuerza de cierre de molde en procesamiento de plástico

repartidos en presión alta (a) y baja (b)

Fu

erz

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kN

]

(a) Moldeo por inyección

(b) Procesos especiales de inyección, reacción y espumado de partículas

Área proyectada de la cavidad del molde [cm2]

Fuente: Bayer, Dynamit Nobel

En 1998 inició la tecnología híbrida – Audi A6 y Ford FocusSFG-IM Bayr Hybrid Technologie con PA 30% GF

Elementos funcionales de metal

Soporte de plástico

Perfil de metal de área amplia

Elementos funcionales de plástico

Soporte de

metal

Costillas y elementos funcionales de plástico

Tecnología de insertos

Tecnología híbrida plástico metal

Técnica Outsert

Fuente: Krallmann AG

Tecnología de núcleo fundido – Proceso especial para producción de

piezas con geometrías internas complejas

Fuente: Kunststoffe / Carl Hanser Verlag

Proceso de la tecnología de núcleo fundido

Granulado de plástico

Limpiar

piezas

Fundir núcleos

Pieza terminada

Fundir núcleos

Sobreinyectar

núcelos

Fuente: Neue Materialien Fürth

Diagrama de fase binario del Magnesio – Aluminio AZ 91

Ordenamiento de las regiones de temperatura con las microestructuras

resultantes

Tem

pera

tur

a

Contenido de aluminio

Sello

contra-flujo

Fuente. Neue Materialien Fürth

Esquema de la inyección de magnesio / Thixomolding

Molde Pieza

Cavidad al

final del

tornillo

Calefactores

Cilindro

Tornillo

Granulado

de magnesio

Tornillo dosificador

Gas

(argón)

Boquilla

Alimentación

Acumulador de

presión

Generador

hidráulico

PERO: ¡Los procesos llegan a su límite!

Influencia del volumen dosificado

Utilización del recorrido

Diámetro del tornillo

Respuesta característica y reproducibilidad

del RSP

Resistencia

Canal del tornillo vs. tamaño del granulado

Peso del tornillo

Desgaste Eje neutro

Movimientos de rotación y translaciónOperación discontinua

Quelle. KraussMaffei

Alargamiento del recorrido de plastificaciónShot- Pot System

Líneas características de plastificación de fundido

para sistemas de uno y dos tornillos para PEAD

Flu

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[g/U

]

Diámetro del tornillo [mm]


Procesamiento de hasta 30 % Peso - % Carbonato de Calcio en la matriz de

material

Geometría de tornillo desarrollada

Potencial de un solo tornillo

agotadoPreguntas abiertas (sin aclarar)

• Solo se puede trabajar 15% de CaCo3

• Se requiere desgasificación

• El 𝑚 ó el 𝑚

𝑛debe ser mucho más alto para satisfacer el tiempo

de ciclo

Faserschonende Strömung

Faser – Cluster - Auflösung Quelle: KraussMaffei

Posibilidades y límites del tornillo sencillo

Flujo de material que

cuida la fibra Desprendimiento de aglomeramiento de fibras

Llenado y transporte

en el canal del tornillo

Longitud de las fibras en dependencia de la etapa del proceso

durante la inyección

En

la

pie

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Variación • Fibras protuberantes

• Fibras sin

recubrimiento (aprox.

5%)

Tornillo sencillo

(reciprocante)

D = 165 mm

Procesamiento de

granulado LFT

(Lf= 15 mm)F

rac

ció

n F

L

(FL =

Fibra

Larga)

Necesidad de una etapa de compresiónPatrón de llenado en un lente bi-cóncavo

Sección

transversal del

lente

Avance del frente de flujo en las

zonas perimetralesLínea de

unión


Influencia de la relación de espesores en la línea de unión

Ejemplo de una línea de dispresión con menisco negativo

Inyección Inyección - Compresión

Quelle: HS Heilbronn

Superficies funcionalesEstructuras del tipo ojo de polilla

¿Dónde estamos hoy en día?

Ideas de nuevas tecnologías de proceso Injection Moulding Compounder

Elastollan

TPU

Reticulador fluido

Aditivo

Pieza con propiedades de

TPU-X

X-Form: Proceso coninuo y discontinuo en una máquinaK2007 – X-Form

Inyectora de compuestos y aplicación de transmisor de torque


../../../../KM IMM sales tools/04_videos/2007_CX_KM300_X-Form_LRX-S150_Roll Restrictor_O_K2007.wmv

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Continuo y discontinuo – Dos en unoIMC Injection Moulding Compounder – Tecnología de proceso


Ideas para nuevas tecnologías de procesoInyección trasera / - compresión

Módulo de puerta integradoInyección LFT y decoración parcial con inyección trasera

Quelle: Georg Kaufmann Formenbau AG

Combinación de inyección y termoformadoUtilizar las ventajas de ambos procesos

La combinación de ambos

procesos conlleva

• Orientación continua de las fibras

• Alta resistencia y rigidez

• Bajos ciclos de producción

• Alta libertad de diseño

• Alta complejidad en los

componentes

Co

mp

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del

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baja

alta

baja alta

Inyección

Termoformado de

textiles

Resistencia, rigidez y comportamiento

de absorción de energía

Aplicaciones con láminas orgánicas

Fuente: Brose Fahrzeugteile GmbH & Co.Fuente: Arburg GmbH

GK Concept

Fuente: Kraus Maffei

Polimerización In-Situ

Poliamida 6

Caprolactama

y catalizador

Caprolactama

y activador

C1act. C2cat.

C1act. C2cat.

Pistones de

inyección

Unidades de

fundido

Reservo-

rios de

fundido

Entrega de

material

Molde In-situ

Fuente: Engel Austria GmbH

Proceso de polimerización In-Situ adaptado a una máquina de inyección

Quelle: Engel Austria GmbH

Ideas de nuevas tecnologíasd e procesoSkinForm – Clear Cold Moulding (CCM) – Color Form

Sobre aireado parcial de superficies


Estudio de diseño para el interior del automóvil

Quelle: Bayer MaterialScience AG

Superficies resistentes al rayadoCoverForm Technologie


Pasos del proceso

Spritzgusstechnik

Inmould- Tecnología de laca reactiva

Proceso de inyección compresión para el artículo de PMMA

Dinámica y rentabilidad de los conceptos de calentamiento

En

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Wh

Tiempo de calentamiento en s

Infrarrojo

Agua

Inducción

Cerámico

Peltier

Tecnología de placas rotativasCon plato rotativo horizontal

Quelle: Engel Austria GmbH

Principio de la tecnología de doble cubo


Fuente: BMW / KraussMaffei

BMW – Tecnología de produción

¿Cómo avanzamos?

Conformación con presión interna (IHU)Frente – portador del montaje en Mercedes A-Klasse

Quelle: Daimler AG

Tecnología Varysoft para tecnología de superficies desafiante

Fuente: GK Concept

Varysoft- Concepto de molde

Placa de niquel

con texturizado

Cavidad del espumado

PUR- Cabezal de mezclado

Cavidad de inyección

Fuente: GK Concept

Fuente: Automotive Lighting Reutlingen

Tecnologías ópticas – Lentes para enfoque

Fuente: Krallmann Group

Posibles configuraciones de capas a partir del ejemplo de un lente de

pared gruesa construido en tres capas

Fuene: ENGEL Austria

Fuente: ENGEL Austria

Ordenamiento en tiempo de las etapas de proceso en la técnica de

sándwich de 3 capas (arriba) y en la variante con un enfriamiento

externo intermedio (abajo)

Inyección

Inyección ExpulsiónPosicionamiento

Sobremoldeo Expulsión

Efnriamiento intermedio fuera del molde

Inyección

Sobremoldeo Expulsión

Tiempo

Fuente: ENGEL Austria

Lente de varias capas y unidad de producción

Nuevas técnicas de proceso para producción de componentes eléctricos

de plástico conductores de electricidad

InyectoraMolde híbrido

Dosificador de fundido

Pieza híbrida

1er Componente

Termoplástico2º Componente

Aleación de metal

Unidad de dosificación de metal adaptada directamente en el molde

Fuente: Krallmann Group/ IKV Aachen

Una mirada en el molde para el componente IMKS Bauteile

Fuente: Krallmann Group/ IKV Aachen

Hay diferentes formas de hacer un componente más ligero ...

Espumado químico Espumado físicoPartículas

espumadasCarga indirecta de gas a través de

reacción de descomposición química

Proceso TSG

Bajas presiones para

espumado

Carga directa de gas en el

fundido

Proceso

MuCellAltas presiones de

espumado

Carga indirecta

de gas

Proceso de

vapor caliente

Densidad del espumado químico Densidad del espumado físico Densidad de partículas espumadas

Pieza de demostración espumada de EPP en 2 componentescon una parte de recubrimiento superficial (gris oscuro) y unidad central del

timón inectada como inserto (rojo)

Quelle: Krallmann Group

Quelle: Hanser Verlag

Pieza espumada de EPP para demostración con elemento de fijación

inyectado integralmente

Celda de producciónUnidad automática de espumado de partículas con máquina de inyección y

automatización

Curva de ciclo de vida con tecnologías de combinación

Nueva era en el procesamiento de plástico con la Freeformer?

Fuente (Imagen): Arburg



Principio de funcionamiento del proceso Arburg – Kunststoff –

Freiformen (AKF)

Fuente (Imagen): Arburg

Piezoimpulsor controla el

cierre de la dosificación

Válvula de dosificación

Dosificación de gotas

individuales en la punta

de la válvula

Materia prima inicial:

granulado estándar

Preparación de material con

un tornillo – como en

inyección convencional

Reservorio de material entre

el tornillo y la punta de la

válvula se mantiene bajo

presión

El porta-pieza se mueve en

los ejes X, Y y Z paso a paso

hacia abajo

NUEVOS RUMBOS

Siempre hay una posibilidad mejor

© Material para uso exclusivo de los asistentes al 6to. Simposio y Exposición Manufactura de Autopartes, Querétaro, México, Agosto 22 a 24 de 2017. Prohibida su reproducción, venta, comercialización o difusión,

total o parcial, sin autorización expresa del autor o de B2B Portales Inc. La información y contenido gráfico incluido en esta presentación es responsabilidad de su autor.

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