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StackTeck innova en el moldeo por inyección de PCR con tecnología iMFLUX

El Centro de Excelencia iMFLUX de StackTeck introduce una tecnología de control adaptativo que promete transformar el moldeo de plásticos reciclados, mejorando la eficiencia y la calidad del proceso.

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Máquina de prueba StackTeck equipada con unidad de control iMFLUX.

Máquina de prueba StackTeck equipada con unidad de control iMFLUX.
Fuente: Procter & Gamble.

StackTeck Systems, fabricante de soluciones de moldeo por inyección de alto volumen, estableció el Centro de Excelencia iMFLUX para abordar, entre otros, los desafíos del moldeo de materiales reciclados posconsumo (PCR).

La tecnología iMFLUX, patentada por Procter & Gamble, se destacó por su capacidad de manejar variaciones significativas en las propiedades del material en tiempo real.

La implementación de iMFLUX incorporó un sistema de control de bucle cerrado que gestiona la presión de inyección durante cada ciclo de moldeo. Este sistema opera con una frecuencia de muestreo de 1,000 Hz, lo que permite un control preciso y rápido del proceso.

La tecnología mantiene una presión de inyección constante, independientemente de las variaciones causadas por cambios en las propiedades del material. Además, el Ajuste Automático de Viscosidad (AVA) adapta el proceso en tiempo real a las fluctuaciones de las propiedades del material, ajustando la presión según sea necesario.

Desafíos y soluciones en el moldeo de PCR

Los materiales PCR presentan varios desafíos que la tecnología iMFLUX buscó resolver. Entre estos se encuentra la alta variabilidad en el Índice de Fluidez (MFI), que puede fluctuar significativamente entre lotes, afectando el proceso de moldeo. La mayor demanda de balance y precisión, debido a la inconsistencia del material, también representó un reto importante.

Variabilidad del Índice de Fluidez (MFI) en polipropileno reciclado (rPP).

Variabilidad del Índice de Fluidez (MFI) en polipropileno reciclado (rPP). El gráfico muestra las fluctuaciones significativas en la viscosidad de ocho grados típicos de rPP para moldeo por inyección, con variaciones de hasta ±24% en promedio. Las barras azules representan el reciclado mecánico y las amarillas el reciclado químico. Esta alta variabilidad supera los rangos para los que están diseñados la mayoría de los procesos de inyección convencionales.
Fuente: Procter & Gamble

La presencia de contaminantes e impurezas en los materiales reciclados aumentó el riesgo de bloqueos y desgaste prematuro del molde. Finalmente, la necesidad de un monitoreo constante del proceso y la calidad se volvió crucial para mantener la consistencia del producto final.

La tecnología iMFLUX demostró varias ventajas para el procesamiento de PCR. El control de proceso adaptativo permitió ajustar la presión en tiempo real para compensar las variaciones de viscosidad. Se logró una ampliación significativa de la ventana de operación, permitiendo manejar materiales con MFI que varían ampliamente sin interrupciones significativas.

El sistema implementa un monitoreo y registro de cambios en tiempo real, facilitando la trazabilidad y el control de calidad. Además, la compatibilidad con técnicas de moldeo científico permite un enfoque sistemático para mantener la calidad de las piezas. Como resultado, se observó un aumento significativo de la productividad, especialmente en aplicaciones que utilizan PCR.

Soluciones avanzadas complementarias

StackTeck complementó la tecnología iMFLUX con otras soluciones avanzadas para optimizar el proceso de moldeo. Se implementaron sistemas de canal caliente de última generación para lograr un balance óptimo del flujo de material. Los diseños de molde se enfocaron en facilitar el mantenimiento, con componentes montados frontalmente para un acceso más sencillo.

También se hace un uso estratégico de aceros y recubrimientos de alta tecnología para resistir el desgaste y la corrosión causados por los materiales PCR. La empresa también trabajó en mejorar la consistencia precisa entre cavidades, lo que permite ampliar las ventanas de operación. Finalmente, se integró tecnología de control de proceso avanzada, incorporando principios de moldeo científico para un control más preciso del proceso.

Gráfico que muestra la relación entre el espesor de la pieza y la presión de inyección para un molde de tapa flip-top 1x4. Las curvas para materiales de 30 MFI y 70 MFI ilustran cómo las variaciones en el índice de fluidez pueden resultar en cambios de presión de inyección de hasta un 20%, lo que puede afectar significativamente la calidad y eficiencia del proceso. Se incluye una imagen 3D de la tapa y parámetros del proceso de moldeo, destacando la importancia de soluciones de control de proceso avanzadas como iMFLUX

Gráfico de espesor vs. presión para un molde de tapa flip-top 1x4, ilustrando cómo las fluctuaciones en el MFI (30 a 70) afectan la presión de inyección. Estas variaciones pueden causar problemas de calidad y eficiencia en sistemas de moldeo convencionales, resaltando la necesidad de soluciones como el control de proceso iMFLUX.

La tecnología iMFLUX demostró su eficacia al manejar fluctuaciones significativas en las propiedades del material. Los cambios en el MFI entre 30 y 70 resultaron en variaciones de presión de inyección de hasta 20 % en sistemas convencionales, lo que pudo causar interrupciones en el ciclo o generación de desperdicios; sin embargo, el proceso iMFLUX, con su enfoque de presión constante baja y Ajuste Automático de Viscosidad, logró adaptarse a estas variaciones sin comprometer la calidad o eficiencia del proceso de moldeo.

StackTeck colabora con socios líderes de la industria para fortalecer su oferta de soluciones de moldeo. Entre estos socios se encuentra RJG, conocido por sus sistemas de monitoreo y control de proceso, Trexel, especialista en tecnologías de espumado, y varios proveedores de maquinaria de primer nivel. Esta colaboración permite a StackTeck ofrecer capacidades de proceso de moldeo avanzadas, consolidando su posición como proveedor de soluciones integrales para el moldeo de materiales PCR.

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