Engel – Inyección de productos con superficies sofisticadas
Se trate de autos, electrodomésticos o dispositivos electrónicos, las tecnologías de láminas son cada vez más requeridas. La industria busca obtener productos con superficies atractivas, funcionales, comunicativas y protectoras.
Actualmente alrededor de un 40% de las superficies de productos plásticos con diseño o funcionalidad son producidas utilizando procesos de IMD (In Mold Decoration) o IML (In Mold Labeling). Esta proporción tiende a aumentar.
La industria automotriz y la industria de productos de consumo son las que más traccionan esta tendencia. En particular la industria automotriz tiene nuevos requerimientos cada vez más exigentes. Estamos viviendo en una era en la que los vehículos están cambiando por completo. Un mundo nuevo se está abriendo en la comunicación entre los ocupantes y el vehículo. Estos cambios vienen acompañados por una exigencia en la variedad de los diseños sin precedentes. Hoy en día el diseño es un factor decisivo para los consumidores cuando encaran la compra de un vehículo. Y el diseño incluye muchos elementos nuevos, algunos asociados a funciones digitales, que requieren soluciones innovadoras en tecnologías de superficies. Por ejemplo, iluminación ambiental o superficies touch.
Lo cierto respecto a la industria automotriz es que nunca antes en su historia tuvo tantas cuestiones abiertas al mismo tiempo. Es una industria en busca de nuevas tecnologías y posibilidades. Es por esto que la transformación que se está dando en el mundo automotor da un fuerte impulso a la innovación. Y la industria plástica está también siendo empujada por esta tendencia al desarrollo de nuevas tecnologías.
Las soluciones de láminas en combinación con inyección permiten alcanzar un excelente balance entre calidad, eficiencia y costo. Y estas soluciones no están reservadas al sector premium. La integración de procesos permite, en ocasiones, eliminar pasos intermedios, lo que ahorra tiempo, energía y materia prima. A través de la combinación inteligente de materiales, tecnologías y procesos de manufactura, se alcanzan grandes ventajas en cuanto a costos. Por ejemplo, la implementación de tecnologías de poliuretano hace que no se necesite pintar. El poliuretano consigue un efecto 3-D y hace sencillo variar los espesores de pared. En este sentido ofrece mayor libertad que los termoplásticos. Además de esto, combinando láminas con inyección es posible juntar distintos materiales de mundos distintos de forma eficiente. Por ejemplo, textiles y plásticos.
Las soluciones de láminas están siendo utilizadas en producción en serie desde hace ya tiempo para elementos como paneles de control y decoración interior de los autos. Para estos elementos la aplicación de esta tecnología está relacionada con la creación de percepción de valor a través de la reproducción de un efecto madera o metalizado. En cuanto al campo de las superficies funcionales, la integración de fibras ópticas para la luz de ambientación es sólo el punto de inicio. Los proyectos más de punta están ya tratando con la inclusión de sensores capacitivos y elementos de control.
Desde la electrónica para el consumidor, pasando por los electrodomésticos, hasta los autos, existe una clara tendencia hacia la integración de controles capacitivos (touch) en superficies que también cumplen funciones decorativas.
Desarrollos actuales son, por ejemplo, sistemas de láminas inteligentes colocados en la parte exterior de vehículos para dar acceso a un usuario que ha alquilado el auto a través de una aplicación.
En el futuro cercano sensores en el exterior del vehículo, por ejemplo, para conducción automática, vendrán integrados en las superficies plásticas. Esto eficientiza la producción y también mejora la protección de los sensores respecto a la suciedad y los impactos. Es interesante también notar que la integración invisible de los sensores también aumenta la aceptación del consumidor.
Durante la K 2019 Engel presentó en su stand una máquina que producía partes de muestra con una superficie lograda a través de un proceso In Mold Decorarion rollo a rollo. Esta célula de producción procesa polipropileno, cosa que antes no era posible en esta área, pero que es cada vez más importante para interiores de autos. También, la célula de producción utiliza scrap de producción que proviene de la molienda de partes que incluyen la lámina IMD. Estas dos posibilidades, la de utilizar polipropileno y el aspecto del reciclaje son grandes pasos hacia lograr menores costos por unidad e incrementar la sostenibilidad de proceso. En este aspecto, la célula también utiliza tecnología de espumado al procesar el polipropileno, lo que ahorra materia prima y reduce el peso de la parte.
En cuanto a la sostenibilidad, durante mucho tiempo fue una realidad que las partes compuestas con láminas sólo podían ser recicladas térmicamente. Como mencionado en el párrafo anterior, en la feria K se ha demostrado que las partes IMD pueden ser recicladas de manera convencional. También, la huella de carbono de un proceso altamente integrado es menor comparado a un proceso multietapa. Otro aspecto consiste en que estas tecnologías permiten proteger electrónica sensible debajo de superficies bien selladas y robustas, lo que incrementa la vida de servicio de la electrónica.
Actualmente la conjunción de tecnologías de láminas con inyección ha alcanzado niveles de alta integración y alta eficiencia de proceso para dar costos unitarios muy reducidos. El foco hacia el futuro es introducir estas soluciones de lámina a una variedad mayor de aplicaciones. Los desarrollos a futuro serán impulsados por las exigencias de las aplicaciones, que se impulsan unas a otras.
La cooperación interdisciplinaria es clave en el desarrollo de esta área. Engel junto con Leonhard Kurz y Schöfer han estado trabajando en el diseño y desarrollo de soluciones para superficies sofisticadas por más de 15 años. Desde el molde y la automatización, pasando por la tecnología de procesamiento, hasta las máquinas inyectoras. El desarrollo está altamente integrado. Una compañía por sí sola no hubiese podido enfrentar el desafío, porque se requieren áreas de expertise diferentes.
Foilmelt y Clearmelt son dos tecnologías para producción de superficies sofisticadas en procesos altamente automatizados e integrados.
Foilmelt permite la producción de superficies con integración funcional, con láminas capacitivas y cableadas, inyectando la pieza sobre la lámina desde atrás. En el proceso IMD o IML, las láminas multicapa pueden ser procesadas con efectos de laca metálica, diseños tipo aluminio, aspectos multicolor u holográficos.
Aquí un video de un proceso de aplicación IMD rollo a rollo. El proceso completo permite termoformar, inyectar desde atrás y troquelar en una rápida secuencia las estructuras de superficies más diversas. Láminas funcionalizadas con electrónica capacitiva, sistemas laminares multicapa con revestimiento, así como sistemas de poro abierto tipo madera, o productos iluminables desde atrás pueden ser obtenidos:
Clearmelt utiliza tecnología multicomponente en combinación con IMD o IML para revestir un carrier termoplástico con poliuretano transparente. El resultado son superficies de alta calidad, resistentes a los raspones y con asombrosos efectos 3D.
Aquí un video de un proceso que combina decoración con protección anti raspones en un solo paso de producción utilizando revestimiento de poliuretano y tecnología IMD. Se trata de una célula de producción totalmente integrada con automatización Easix antropomorfa de 6 ejes, dosificación de poliuretano y unidad de control de temperatura, todo integrado en el control de la máquina:
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