Moldeo por inyección de componentes ligeros

¡Cuando cada gramo cuenta!

En muchos sectores la construcción ligera se ha convertido en un "solucionador de problemas". El objetivo es reducir el peso de las piezas y que estas tengan al mismo tiempo las mejores propiedades mecánicas posibles. ARBURG ofrece aquí toda una serie de procesos, como el ProFoam para la espumación física, el proceso compounding directo de fibras (FDC), también en combinación con láminas de fibra de carbono, y el sobremoldeo por inyección de compuesto de partículas espumadas (PVSG).

Compounding directo de fibras (FDC)

Componentes ligeros reforzados con fibra larga de vidrio
En el innovador compounding directo de fibras (FDC) se cortan fibras continuas a medida y se añaden a la masa fundida líquida. Esto supone una alternativa económica a la transformación de compuestos rellenos con fibra. Además, en el proceso FDC es posible ajustar individualmente y de forma muy flexible la longitud de las fibras, el porcentaje de las mismas y la combinación de materiales para influir selectivamente en las propiedades del componente.

Una ALLROUNDER 820 S hidráulica con una fuerza de cierre de 4000 kN produce componentes para articulaciones ligeras de alta resistencia para electrodomésticos utilizando poliamida reforzada con fibra larga de vidrio. A través de un control del peso integrado en el sistema de automatización se muestra la constancia del peso por inyección y, con ello, el porcentaje de fibras. El resultado de medida se controla en la unidad de mando SELOGICA como parámetro del proceso. Por último, un sistema de robot lineal MULTILIFT V deposita las piezas terminadas en una cinta transportadora.

ProFoam

Construcción ligera con fibras de refuerzo
Para la espumación física de termoplásticos, ARBURG ofrece el nuevo proceso ProFoam. Aquí, el granulado plástico se enriquece con agente propulsor en una esclusa de granulado ya antes de la unidad de inyección, con lo que los plásticos reforzados con fibras no sufren un cizallamiento adicional.

Con la tecnología ProFoam pueden moldearse piezas ligeras, fuertes y resistentes a la deformación con una homogénea estructura espumosa. El uso de materiales reforzados con fibras suele originar en la pieza una longitud media de las fibras de vidrio mayor que la que se da en el moldeo por inyección con post-presión convencional. Un ejemplo eficiente de este proceso es una carcasa de mecanismo utilizada en el interior de los automóviles. Con un peso de 361 g es un 13 % más ligera que un componente compacto equivalente.

Sobremoldeo por inyección de compuesto de partículas espumadas

Pieza espumada combinada con plástico
En el sobremoldeo por inyección de compuesto de partículas espumadas (PCIM) se combina un inserto espumado con plástico. Mediante una fusión definida de la superficie del inserto espumado durante la inyección del plástico se crea un componente ligero con una unión mecánica permanente. Esto permite suprimir pasos de montaje posteriores.

El núcleo de esta compacta y flexible solución de automatización es una máquina de inyección hidráulica para dos componentes capaz de producir en un solo paso una rueda de modelismo completa formada por un neumático de EPP espumado, una llanta de PP creada mediante moldeo por inyección y un revestimiento de TPE. La manipulación la realiza un robot de seis ejes móvil Agilus (Kuka/fpt), el cual se desplaza en otro eje lineal dispuesto transversalmente a la máquina. La flexible solución de siete ejes ha hecho posible conseguir movimientos más dinámicos e intervenciones en el molde un 43 % más rápidas. El resultado son tiempos de ciclo más cortos y una mayor productividad.

Palanca de construcción ligera

Poderosa combinación: fibras largas y chapas orgánicas
En el ejemplo de una palanca se muestra cómo es posible combinar el nuevo proceso compounding directo de fibras (FDC) con el sobremoldeo de dos insertos termoplásticos de distinto grosor reforzados con fibra continua (láminas de fibra de carbono). El resultado es un componente compuesto de alta resistencia capaz de sustituir al metal.

Un robot de seis ejes toma los dos insertos termoplásticos de diferente grosor reforzados con fibra continua (chapas orgánicas) y los calienta mediante un proceso de calentamiento bilateral antes de introducirlos en el molde con la temperatura de conformación exacta. Una ALLROUNDER 820 S servohidráulica sobreinyecta las chapas orgánicas con PP reforzado con fibras largas y produce en un tiempo de ciclo de 40 s un componente con una longitud superior a 500 mm y un peso de tan solo 200 g dotado de elementos funcionales y de refuerzo adicionales.