Engel, empresa representada en España por Roegele, ha presentado la siguiente generación de la serie de inyectoras de tapones para bebidas totalmente eléctricas. La producción de 29/25 tapones ligeros en una nueva máquina e-cap 380 muestra cómo se puede combinar aspectos como unos tiempos de ciclo más cortos, una mayor precisión y un menor consumo de energía.

Engel presentó una máquina de moldeo por inyección de tapas electrónicas totalmente eléctrica en K 2010. Hasta entonces, el estándar de inyectoras para fabricar tapones venía dado por máquinas hidráulicas con acumuladores para el movimiento de inyección.

La tecnología de accionamiento totalmente eléctrica en este campo de aplicación fue una revolución en ese momento. Se trata de la única máquina de alto rendimiento adaptada a los requisitos de la industria de los tapones que funciona de forma totalmente eléctrica, incluso con un rango de fuerza de cierre de hasta 4.200 kN. Con una rentabilidad media de menos de dos años, la e-cap se ha establecido rápidamente en todo el mundo desde su lanzamiento al mercado.

La nueva e-cap está disponible en los tamaños 220, 280, 380 y 420 con fuerzas de cierre de 2.200 a 4.200 kN.

“Desde 2010, los requisitos para los tapones de bebidas han cambiado sustancialmente”, explica Friedrich Mairhofer, jefe de producto de inyectoras totalmente eléctricas de Engel. Por ello, el continuo desarrollo de e-cap se está integrando en una máquina de nueva generación. Las continuas reducciones de peso de las piezas juegan un papel fundamental. “Hoy en día se producen tapones con un peso significativamente inferior a un gramo”, dice Mairhofer. “Como resultado, los tiempos de enfriamiento y de ciclo han seguido disminuyendo. Donde los tiempos de ciclo hace diez años eran todavía de 2,5 segundos, las máquinas de tapones actuales deben ser capaces de producir a intervalos de 2 segundos y más rápido”. Por lo tanto, al desarrollar la nueva generación de máquinas, la atención se centró tanto en el rendimiento como en la estabilidad. La inyectora e-cap logra movimientos de apertura y cierre del molde aún más rápidos y está diseñado con una bancada de máquina aún más estable para ciclos de carga más frecuentes.

Una inyectora e-cap 2440/380 ha mostrado las ventajas de la serie al producir 29/25 tapas en un molde de 96 cavidades de Plastisud. El peso del disparo es de 1,3 gramos por cavidad con un tiempo de ciclo de menos de 2 segundos. Se procesa un HDPE de Borealis/Borouge. El sistema está equipado con una cámara de inspección de calidad al 100% por IMDvista y un sistema de aire seco por Eisbär. Otros socios del sistema son Piovan, PackSys Global y PSG.

El marco reforzado y las placas de montaje de molde reforzado de la nueva e-cap garantizan una excelente estabilidad de los movimientos de la máquina, incluso con ciclos extremadamente cortos y volúmenes de disparo muy pequeños. El resultado es una excelente reproducción de los detalles de la superficie y un número máximo de piezas buenas.

Los tiempos de ciclo de secado rápido de 1,3 segundos con la e-cap 380, por ejemplo, y los movimientos paralelos incluidos en el estándar desde el principio contribuyen de manera importante a lograr tiempos de ciclo inferiores a 2 segundos. La expulsión se produce paralelamente a la apertura del molde. La novedad es que los eyectores pueden ser amplificados por un potenciador hidráulico conmutable a petición. Esto asegura que la máquina funcione con la mejor eficiencia posible tanto durante la producción en curso como durante la puesta en marcha después de una interrupción de la producción.

Mientras que los tapones aún no están completamente enfriados y son muy fáciles de desmoldar durante la expulsión en la producción en curso, los expulsores tienen que aplicar más fuerza en situaciones de parada para retirar los tapones que ya se han enfriado en el molde. Como las interrupciones de la producción son raras, es más eficiente utilizar la amplificación de accionamiento servohidráulico que equipar generalmente la máquina con accionamientos de eyectores más potentes.

Los tapones son cada vez más ligeros, lo que supone un reto cada vez más difícil para la tecnología de las máquinas de moldeo por inyección.

La unidad de plastificación fue completamente rediseñada en el curso del desarrollo posterior de la e-cap, ya que las propiedades de los materiales a procesar también han cambiado. Los fabricantes de materias primas han adaptado los materiales a los pesos más bajos del tapón. Para los tapones de los refrescos carbonatados (CSD), el índice de flujo de fusión (MFI) de las actuales calidades de HDPE es de entre 0,8 y 1,4 g/10 min. Los tiempos de ciclo muy cortos requieren tasas de plastificación particularmente altas.

Engel ha aumentado el par de la unidad de plastificación en consecuencia y ha desarrollado tanto un nuevo tornillo de plastificación como una nueva válvula antirretorno de anillo deslizante altamente resistente al desgaste, específicamente para la fabricación de tapones. Ambos productos forman parte del suministro estándar de las nuevas máquinas e-cap. Con su nuevo diseño, el tornillo de barrera procesa el HDPE de alta viscosidad de una manera especialmente suave, incluso con altos niveles de rendimiento, al tiempo que garantiza una muy buena tasa de fusión y la homogeneidad de la masa fundida. Esto contribuye además a la alta estabilidad del proceso y la repetibilidad de las máquinas e-cap.

La limpieza y la eficiencia energética han sido características esenciales de la serie desde el principio. Con una palanca de palanca y una guía lineal muy limpia de la platina móvil, las máquinas e-cap cumplen de forma fiable los requisitos de la producción estrictamente regulada en la industria alimentaria.

La tecnología de accionamiento totalmente eléctrica de las máquinas contribuye en gran medida a su extraordinaria eficiencia energética. Además, se recupera la energía de frenado, evitando de forma fiable la necesidad de una costosa potencia máxima. Gracias a la altísima eficiencia de los accionamientos utilizados, las máquinas e-cap requieren también un mínimo de refrigerante. El e-cap 380, por ejemplo, funciona a alta velocidad con un consumo específico de energía de 0,37 kWh por kilogramo de pellets procesados.

Como proveedor de sistemas, Engel coordina con precisión todos los componentes de la célula de producción desde el inicio del proyecto. “Esto nos permite aprovechar plenamente el potencial de eficiencia en toda la célula de producción”, como subraya Mairhofer.

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