Moldeo por compresión soplado: nuevo proceso prometedor para corridas largas

La disposición a invertir en tecnologías de proceso que potencialmente “cambian el juego” es un aspecto de gran énfasis en I + D en Amcor Rigid Plastics, AnnArbor, Michigan.

Uno de los proyectos pioneros de la firma es moldeo por compresión soplado, el cual Amcor fue el primero en poner en producción comercial en 2012. Una conversación reciente con Tod Eberle, VP de Sistemas de Calidad, Normas de Ingeniería y Tecnologías Avanzadas de Nuevas Plataformas, proporcionó una actualización sobre donde está la tecnología hoy y sobre los progresos hacia la realización de su promesa de calidad superior, productividad y sostenibilidad.

Beneficios en botellas farmacéuticas

La tecnología de moldeo por compresión soplado (CBF) evolucionó del moldeo por compresión continuo de tapas y cierres de Sacmi de Italia. El CBF implica la extrusión continua de un “disco de hockey”, que es moldeado por compresión en una preforma y luego estirado-soplado. Amcor tiene tres máquinas CBF de 12 cavidades en Youngsville, Carolina del Norte, produciendo botellas farmacéuticas personalizadas en HDPE para dos grandes productores de genéricos y suplementos.

Eberle no tiene ninguna duda de que el CBF demostrará ser un elemento de cambio. Se ha demostrado un ahorro energético del 30-35% en comparación con el proceso de moldeo por inyección-soplado (IBM) que normalmente se utiliza para botellas farmacéuticas. "A los clientes les gusta el beneficio de sostenibilidad", señala Eberle.

El CBF también ofrece una mayor productividad, hasta 6.000 botellas / hora, con tasas más altas en el horizonte. Otro beneficio es un control de peso “dramáticamente” más ajustado. Para un IBM típico la especificación de peso de botella es ± 0,7 - 0,8 g, el CBF logra un Cpk de 10, que es “inaudito” en IBM, dice Eberle. También le gusta la generación de scrap extremadamente baja en el arranque y apagado- "el más bajo de cualquier proceso de poliolefinas que he visto."

Amcor estableció metas específicas para el proceso: rendimiento de la capacidad nominal de 85% o mejor y la eficiencia de fabricación (tiempo de actividad) de más de 90%. Ambos se han logrado, dice, con algunas salvedades.

Abordando los problemas de desgaste

Al igual que con cualquier proceso nuevo, por no hablar de uno tan sofisticado y complejo como este, han estado creciendo algunos dolores. “El principal problema a largo plazo ha sido el desgaste prematuro de los moldes de soplado de aluminio”, reconoce Eberle.

“Estamos reduciendo los tiempos de ciclo de IBM alrededor de la mitad, por lo que necesitamos de un enfriamiento rápido de los moldes de aluminio. Pero el aluminio tiende a ser suave, lo que conduce a un desgaste de la línea de partición y defectos visuales en botellas. Desafortunadamente, los clientes farmacéuticos están acostumbrados a las líneas de partición perfectas del IBM”.

La segunda preocupación importante ha sido el desgaste de la unión giratoria que distribuye el aire, fluido hidráulico, y medio de refrigeración a dos temperaturas diferentes. Eberle se apresura a señalar que “Sacmi ha sido de clase mundial en trabajar con nosotros para abordar estas cuestiones”. Él se alegra de que Sacmi complementara el año pasado su línea de piezas de repuesto en Des Moines, Iowa, con una oficina de ventas en Atlanta, dándole presencia adicional en Norteamérica.

Eberle dice que ha habido un progreso constante en la mejora de la ingeniería de moldes. La máquina de última generación, que está siendo probada por Sacmi, utiliza una disposición de cierre de la cubierta en lugar de la de cierre paralelo utilizada hasta la fecha. Se espera que esto sea más suave para los moldes. “Estamos apuntando a un vida remodelación de tres años para los moldes de soplado, pero vamos a necesitar más tiempo para probarlo”.

Las nuevas máquinas tienen de 16 a 20 cavidades y también ofrecen tiempo de ciclo 8 a 15% más corto, con la promesa de mejora significativa de la productividad. Al igual que los sistemas de primera generación, estos son servo-eléctricos / híbridos hidráulicos, pero Sacmi está bien adelante en el desarrollo de una versión totalmente eléctrica que puede debutar en 2017.

El resultado de tres años de experiencia en la producción es que el CBF tiene sentido para la producción dedicada a productos de alto volumen, concluye Eberle.

El cambio entre el herramental de compresión y soplado, y tal vez la boquilla de extrusión y la manipulación aguas abajo, es más compleja y requiere más tiempo que en IBM. “Vamos a reservar IBM para tiradas más cortas y cambios frecuentes”.