El molde, como cerebro del proceso, es la visión de Haidlmair

El verano pasado tuve el privilegio de visitar la planta principal del fabricante de moldes Haidlmair en Austria. Está ubicada a unos 50 kilómetros del área urbana de Linz, y al sur del río Danubio. Por referencia de varios colegas y expertos de la industria, sabía que la compañía tenía una fuerte orientación hacia la investigación y el desarrollo. De hecho, en las más recientes ferias mundiales como NPE 2018, Fakuma 2018 y K 2016 había sido noticia con el lanzamiento de productos que pueden considerarse un hito en la fabricación de moldes. Así es que me preparaba para ver algo realmente especial.

Con unas instalaciones de 10,000 metros cuadrados, 50 centros de mecanizado CNC y unos 250 empleados, esta sede cuenta además con las oficinas corporativas del grupo, que tiene un total de 7 plantas y casi 500 empleados. La empresa se dedica al diseño y a la manufactura de moldes de inyección, con especialidad en cajas, pallets, contenedores plásticos, línea blanca y componentes automotores.

En ese momento, estaban organizando los preparativos para celebrar su 40 aniversario, que acaba de tener lugar en septiembre pasado. Mario Haidlmair, actual CEO del grupo y tercera generación de la dinastía familiar que ha forjado la historia y el rumbo de la empresa, nos habló de su visión del negocio y de cómo bajo su liderazgo, que inició en 2012, se ha concentrado en integrar las posibilidades que trae la era de la digitalización a la excelencia en la manufactura de moldes. El directivo nos dio un anticipo de los planes futuros de la compañía y de lo que será la participación de Haidlmair en la próxima feria K 2019 (Hall 12 - Stand E49-6), que se llevará a cabo del 16 al 23 de octubre en Düsseldorf, Alemania.

Las noticias incluyen la presentación de dos nuevas empresas que amplían la cartera del Grupo Haidlmair. La primera es FDU Hotrunner GmbH, con sede en Frankenthal, Alemania, que arrancó labores en la primavera de 2019. Esta nueva subsidiaria es responsable de la distribución y el desarrollo del Flat Die Unit (FDU), o unidad de boquilla con geometría plana, una innovación de Haidlmair, que se presentó al público por primera vez en la feria K2016 y que ahora está disponible en el mercado con una serie de variaciones.

El otro negocio, de más reciente creación, se denomina Digital Moulds y comenzó a operar apenas el mes pasado. Se enfocará en la comercialización del sistema de monitoreo de herramentales (Mold Monitoring), que también se presentó al público por primera vez en K2016, pero que ahora la compañía ofrecerá para otros moldes, que no necesariamente son desarrollados por Haidlmair.

Según Mario Haidlmair, la implementación de este concepto permite apreciar la verdadera integración del rol de los moldes y herramentales en la era digital. El sistema permite un control activo e integral del herramental en el proceso de inyección. Varios parámetros, como tiempo de ciclo, temperatura de flujo, flujo y presión interna del molde, entre otros, pueden monitorearse y documentarse en línea durante toda la vida útil del molde, independientemente de su ubicación. En palabras de Mario Haidlmair:

“Antes se decía que el molde era el corazón del proceso de inyección. Nuestra visión con estas nuevas capacidades es que el molde sea el cerebro de todo el proceso”.

FDU: una mirada diferente a los sistemas de colada caliente

El FDU, que viene de las siglas en inglés de ‘Flat Die Unit’ (unidad de boquilla plana), combina los beneficios del moldeo por inyección y de la extrusión. Es un sistema de colada caliente que se instala en el molde de inyección, y en el que el canal de distribución ha sido modificado para proyectarse hacia una boquilla con forma rectangular. Aquí, el flujo del material difiere del proceso de inyección convencional, pues el plástico fundido entra de manera uniforme dentro de la cavidad a través de un pasaje largo y angosto.

Se dice que combina los beneficios de la inyección y de la extrusión porque la tasa de cizalladura en la boquilla es reducida a la mitad, lo que a la vez disminuye considerablemente la temperatura. En algunos materiales, como el polipropileno, también se puede alcanzar una presión de inyección más baja.

“La salida homogénea del material por cuenta de la geometría plana de la boquilla expande la ventana de proceso para la inyección, la presión de sostenimiento y el enfriamiento. Todos estos aspectos permiten una reducción drástica del tiempo de ciclo, que a su vez tiene impacto positivo en la productividad”, comentó Andreas Kißler, CEO de la recién formada empresa que comercializa este producto.

Según el experto, quien además desarrolló la innovación, entre las ventajas que brinda la tecnología FDU, con su boquilla de geometría plana, están mayor productividad, además de la posibilidad de inyectar piezas intrincadas con un llenado uniforme, algo que podría ser complejo con una boquilla tradicional de geometría redonda.

Para Kißler, el FDU se destaca por sus propiedades optimizadas en términos de cizalla/calor, consumo de energía, presión de inyección y tiempo de ciclo reducido. El sistema ya se ha instalado en varias herramientas Haidlmair, y ha demostrado ventajas de productividad sobresalientes. 

Durante la feria K 2019, FDU Hotrunner GmbH presentará el último desarrollo de boquilla, llamado FDU SLS (Slot Lock System). Su tecnología de cierre de boquilla se basa en el principio de un cierre de cuchilla. La FDU SLS destaca, sobre todo, con su guía única y protección contra la torsión de la cuchilla sin interferir en el flujo de fusión. Como resultado, son posibles áreas de sección transversal de hasta 175 mm2 de salida y se pueden llevar volúmenes de disparo muy grandes sin esfuerzo y extremadamente rápidos en la cavidad, sin producir alta energía de fricción.

Además, es posible la inyección en una costilla, lo que a su vez brinda una mayor flexibilidad en la construcción de la disposición de los canales calientes. Otras ventajas son la necesidad aún menor de presión de inyección específica en comparación con el FDU convencional, la ausencia de formación de chorro libre y un efecto de la presión de sostenimiento particularmente bueno en las últimas esquinas del componente. El FDU original ya se destacaba por reducciones del tiempo de ciclo de hasta un 25%. Sin embargo, con la versión SLS, el tiempo de ciclo se puede disminuir aún más.

Los visitantes a la feria podrán apreciar el nuevo FDU SLS en vivo en el stand de Haidlmair. En una máquina de moldeo por inyección Krauss Maffei, se verá en acción un molde de Haidlmair, equipado con la nueva tecnología de boquillas para producir un recipiente de diseño versátil. Además, se exhibirán otros moldes con versiones convencionales del FDU en los stands de Erema y Woojin.

Los moldes en la era digital: todo bajo control

En septiembre pasado comenzó a operar la nueva empresa del Grupo Haidlmair que se especializa en monitoreo digital de moldes. Así, el sistema de ‘Mold Monitoring’, que fue desarrollado en el seno de Haidlmair, ahora toma vuelo propio como un negocio independiente mediante la nueva empresa Digital Moulds GmbH.

Según Mario Haidlmair, el sistema Mold Monitoring es la respuesta de Haidlmair a los retos que trae la conectividad en el piso de producción, bajo la Industria 4.0. “Este sistema permite un control activo e integral del molde durante el proceso de inyección. El usuario puede tener acceso a un portal de internet personalizado desde cualquier lugar y a cualquier hora, donde encontrará los documentos de referencia del molde, así como los parámetros de inyección (tiempos de ciclo, conteo de piezas, presiones de moldeo, temperaturas, etc). Adicionalmente, en caso de ser necesario algún mantenimiento o servicio, el cliente recibirá una notificación a tiempo, lo que facilita el proceso de planeación”, comentó.

“De esta manera, los clientes siempre tendrán el control completo de su molde, sin importar dónde esté el molde o dónde esté la persona”, agregó.

Con el Mold Monitoring, que ya está disponible en el mercado, Digital Molds ofrece una primera visión de un producto realmente innovador, que documenta y presenta de manera transparente y centralizada todo el ciclo de vida de un herramental, desde la primera idea del cliente hasta el final de su vida útil.

El denominado Mold Lifecycle Management es una solución de software basada en la nube que recopila toda la información relevante, documentos, dibujos y parámetros en una base de datos. Todos los involucrados en el proyecto (OEM, fabricante del molde, moldeador) tienen la oportunidad de acceder al mismo nivel de conocimiento y así evitar búsquedas de datos o similares que requieren mucho tiempo.

En la feria K, este sistema podrá ser apreciado en operación en los stands de Engel y Sumitomo Demag.

Tecnologías de vanguardia

Además de lo relacionado con las nuevas unidades de negocio del grupo, hay que destacar las competencias básicas en manufactura de moldes que han hecho de Haidlmair un proveedor de moldes de inyección de alto rendimiento. Bajo el lema “one stop for higher productivity” (una parada para máxima productividad), Haidlmair ofrece todo su conjunto de servicios desde una sola fuente: desde la idea del cliente, la creación de prototipos y el diseño, pasando por la fabricación y la inspección hasta el análisis del producto y un completo servicio postventa.

Una muestra de su enfoque diferencial está en la reciente creación de un nuevo departamento, denominado Tecnologías Avanzadas (Advanced Technologies), en el que Haidlmair combina su profundo conocimiento de la fabricación de moldes con tomografía computarizada, impresión 3D y modernos procesos de metrología para proveer el servicio de ciclo cerrado. Todas las tecnologías de su planta son reflejo del estado del arte en todas las fases de fabricación del molde, desde la concepción hasta las pruebas.

Desde junio de 2018, Haidlmair tiene en sus instalaciones el equipo de tomografía computarizada para uso industrial más grande en uso. Este equipo, YXLON CT, abre una nueva dimensión en análisis de materiales, procesos de medición de piezas (inclusive de partes ya ensambladas), y la posibilidad de transferir componentes directamente a impresión 3D.

Esto tiene un impacto significativo en los flujos de trabajo, pero también hace posible crear un ‘gemelo digital’ de cada uno de los componentes de un molde. Esto permite hacer comparaciones durante el ciclo de vida del producto, y la información está disponible en línea.

Entre las áreas de aplicación del tomógrafo computarizado están análisis de defectos, comparaciones, análisis del espesor de pared, análisis de la porosidad, análisis de componentes espumados, ingeniería inversa y análisis de fibras / materiales reforzados.

En cuanto a impresión 3D, Haidlmair tiene dos impresoras para plásticos, una de las cuales es la máquina de mayor tamaño disponible en el mercado con espacio y tecnología FMD. Tiene también una máquina para metales. En estos equipos se pueden imprimir prototipos de productos que van a ser fabricados con los moldes de Haidlmair, así como partes de manufactura por contrato.

También sobresalen las tecnologías de medición con las que cuenta la empresa en sus instalaciones. Haidlmair ofrece medición de superficies de aproximadamente 40mm hasta 10m, y medición microscópica de superficies desde <1mm hasta 30mm aproximadamente.

No menos impresionantes son sus celdas de mecanizado, cuyo magazine de herramientas es totalmente automatizado.

La aplicación de estas tecnologías es evidente en la precisión, funcionalidad e innovación de los moldes que fabrica Haidlmair para clientes a escala global. Varios de sus moldes para contenedores de todo tipo, piezas técnicas, cajas y pallets estarán en exhibición durante la feria K.

Con una visión futurista y creativa que plasma en desarrollos de vanguardia, Haidlmair es, sin duda, un referente mundial de excelencia en el sector.