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Quelle: KraussMaffei
6th Conference and exhibition of autoparts manufacturing
22.- 24. August 2017 Querétaro
40 Años de Moldeo por Inyección
Tecnologías de fabricación en evolución
El producto determina el material, el proceso, el molde, la máquina y los periféricos
© Material para uso exclusivo de los asistentes al 6to. Simposio y Exposición Manufactura de Autopartes, Querétaro, México, Agosto 22 a 24
de 2017. Prohibida su reproducción, venta, comercialización o difusión, total o parcial, sin autorización expresa del autor o de B2B Portales
Inc. La información y contenido gráfico incluido en esta presentación es responsabilidad de su autor.
¿De dónde venimos?
Quelle: KraussMaffei
Procesos especiales de moldeo por inyección en la producción de piezas
plásticas para automóviles
Técnicas de
procesamiento
Productos
Madure
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Fase de desarrollo Fase de introducción Fase de crecimiento Madurez
Inye
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o
ParachoquesAirbag
Pedales
Tubos de extracción
Texturizado interior
Superficie de la carrosería,
lacada en línea
Limpiabrisas, lámparas,
navegación, almacenamiento óptico
de datos
Piezas estructurales
Piel de la carrocería
Piezas estructurales
Cabezal del cilindro
VentaneríaTextiles internos
© Material para uso exclusivo de los asistentes al 6to. Simposio y Exposición Manufactura de Autopartes, Querétaro, México, Agosto
22 a 24 de 2017. Prohibida su reproducción, venta, comercialización o difusión, total o parcial, sin autorización expresa del autor o
de B2B Portales Inc. La información y contenido gráfico incluido en esta presentación es responsabilidad de su autor.
Máquina de inyección multi-color vertical para fabricación de faros traseros (4
colores)
Quelle: KraussMaffei
Máquina multi-color horizontal de moldeo por inyección para fabricación de
faros traseros (5 colores)
Quelle: KraussMaffei
Fuente: KraussMaffei
Fuente: smartusa.com
Recubrimiento automotriz inyectado en el color del automóvil con un
recubrimiento final de laca claro (Smart Production, Hambach)
Máquina de gran tamaño KM 4000 – 19000 MCSmart Production
Fuente: KraussMaffei
Smart con superficieCubic printing/ Tecnología de transferencia de agua
Mucho antes de su tiempo: Unidad multiproceso ALPHA 1 (1985)
Fuente: KraussMaffei
Fuente: KraussMaffei
Posibles técnicas de producción del ALPHA 1
Producción del bumper MX 3200 – 24500 (Alemania)
Robot industrial montado en consola – descarga del lado del operador
Fuente: KraussMaffei
© Material para uso exclusivo de los asistentes al 6to. Simposio y Exposición Manufactura de Autopartes, Querétaro, México, Agosto 22 a 24 de 2017. Prohibida su reproducción, venta, comercialización o difusión, total o parcial, sin autorización
expresa del autor o de B2B Portales Inc. La información y contenido gráfico incluido en esta presentación es responsabilidad de su autor.
Máquina de inyección – reciclaje (1990/91)
¡Los retos y la complejidad se incrementan!
Heute 2017
Ambiente del conductor
Antes
Ahora
Inyección desde la parte trasera
Compresión con flujo frontal
Canal caliente con cierre
valvulado de agua
Placa de expulsión
Cilindro hidráulico
Canal caliente
con cierre
valvulado de
agua
Placa de expulsión
Cilindro
hidráulico
Fundido de compresión
Cavidad
Decoración
Enfriamiento
Cavidad
Decoración
Enfriamiento
© Material para uso exclusivo de los asistentes al 6to. Simposio y Exposición Manufactura de Autopartes, Querétaro, México, Agosto 22 a 24 de 2017. Prohibida su reproducción, venta, comercialización o difusión, total o parcial, sin autorización
expresa del autor o de B2B Portales Inc. La información y contenido gráfico incluido en esta presentación es responsabilidad de su autor.
Zonas características de fuerza de cierre de molde en procesamiento de plástico
repartidos en presión alta (a) y baja (b)
Fu
erz
a d
e c
ierr
e [
kN
]
(a) Moldeo por inyección
(b) Procesos especiales de inyección, reacción y espumado de partículas
Área proyectada de la cavidad del molde [cm2]
Fuente: Bayer, Dynamit Nobel
En 1998 inició la tecnología híbrida – Audi A6 y Ford FocusSFG-IM Bayr Hybrid Technologie con PA 30% GF
Elementos funcionales de metal
Soporte de plástico
Perfil de metal de área amplia
Elementos funcionales de plástico
Soporte de
metal
Costillas y elementos funcionales de plástico
Tecnología de insertos
Tecnología híbrida plástico metal
Técnica Outsert
Fuente: Krallmann AG
Tecnología de núcleo fundido – Proceso especial para producción de
piezas con geometrías internas complejas
Fuente: Kunststoffe / Carl Hanser Verlag
Proceso de la tecnología de núcleo fundido
Granulado de plástico
Limpiar
piezas
Fundir núcleos
Pieza terminada
Fundir núcleos
Sobreinyectar
núcelos
Fuente: Neue Materialien Fürth
Diagrama de fase binario del Magnesio – Aluminio AZ 91
Ordenamiento de las regiones de temperatura con las microestructuras
resultantes
Tem
pera
tur
a
Contenido de aluminio
Sello
contra-flujo
Fuente. Neue Materialien Fürth
Esquema de la inyección de magnesio / Thixomolding
Molde Pieza
Cavidad al
final del
tornillo
Calefactores
Cilindro
Tornillo
Granulado
de magnesio
Tornillo dosificador
Gas
(argón)
Boquilla
Alimentación
Acumulador de
presión
Generador
hidráulico
PERO: ¡Los procesos llegan a su límite!
Influencia del volumen dosificado
Utilización del recorrido
Diámetro del tornillo
Respuesta característica y reproducibilidad
del RSP
Resistencia
Canal del tornillo vs. tamaño del granulado
Peso del tornillo
Desgaste Eje neutro
Movimientos de rotación y translaciónOperación discontinua
Quelle. KraussMaffei
Alargamiento del recorrido de plastificaciónShot- Pot System
Líneas características de plastificación de fundido
para sistemas de uno y dos tornillos para PEAD
Flu
jo d
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sp
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[g/U
]
Diámetro del tornillo [mm]
Quelle: KraussMaffei
Procesamiento de hasta 30 % Peso - % Carbonato de Calcio en la matriz de
material
Geometría de tornillo desarrollada
Potencial de un solo tornillo
agotadoPreguntas abiertas (sin aclarar)
• Solo se puede trabajar 15% de CaCo3
• Se requiere desgasificación
• El 𝑚 ó el 𝑚
𝑛debe ser mucho más alto para satisfacer el tiempo
de ciclo
Faserschonende Strömung
Faser – Cluster - Auflösung Quelle: KraussMaffei
Posibilidades y límites del tornillo sencillo
Flujo de material que
cuida la fibra Desprendimiento de aglomeramiento de fibras
Llenado y transporte
en el canal del tornillo
Longitud de las fibras en dependencia de la etapa del proceso
durante la inyección
En
la
pie
za
Desp
ués d
el
can
al
calien
te
Desp
ués d
el
torn
illo
Variación • Fibras protuberantes
• Fibras sin
recubrimiento (aprox.
5%)
Tornillo sencillo
(reciprocante)
D = 165 mm
Procesamiento de
granulado LFT
(Lf= 15 mm)F
rac
ció
n F
L
(FL =
Fibra
Larga)
Necesidad de una etapa de compresiónPatrón de llenado en un lente bi-cóncavo
Sección
transversal del
lente
Avance del frente de flujo en las
zonas perimetralesLínea de
unión
Fuente: KraussMaffei
Influencia de la relación de espesores en la línea de unión
Ejemplo de una línea de dispresión con menisco negativo
Inyección Inyección - Compresión
Quelle: HS Heilbronn
Superficies funcionalesEstructuras del tipo ojo de polilla
¿Dónde estamos hoy en día?
Ideas de nuevas tecnologías de proceso Injection Moulding Compounder
Elastollan
TPU
Reticulador fluido
Aditivo
Pieza con propiedades de
TPU-X
X-Form: Proceso coninuo y discontinuo en una máquinaK2007 – X-Form
Inyectora de compuestos y aplicación de transmisor de torque
Quelle: KraussMaffei
Continuo y discontinuo – Dos en unoIMC Injection Moulding Compounder – Tecnología de proceso
Fuente: KraussMaffei
Ideas para nuevas tecnologías de procesoInyección trasera / - compresión
Módulo de puerta integradoInyección LFT y decoración parcial con inyección trasera
Quelle: Georg Kaufmann Formenbau AG
Combinación de inyección y termoformadoUtilizar las ventajas de ambos procesos
La combinación de ambos
procesos conlleva
• Orientación continua de las fibras
• Alta resistencia y rigidez
• Bajos ciclos de producción
• Alta libertad de diseño
• Alta complejidad en los
componentes
Co
mp
lejid
ad
del
pro
du
cto
baja
alta
baja alta
Inyección
Termoformado de
textiles
Resistencia, rigidez y comportamiento
de absorción de energía
Aplicaciones con láminas orgánicas
Fuente: Brose Fahrzeugteile GmbH & Co.Fuente: Arburg GmbH
GK Concept
Fuente: Kraus Maffei
Polimerización In-Situ
Poliamida 6
Caprolactama
y catalizador
Caprolactama
y activador
C1act. C2cat.
C1act. C2cat.
Pistones de
inyección
Unidades de
fundido
Reservo-
rios de
fundido
Entrega de
material
Molde In-situ
Fuente: Engel Austria GmbH
Proceso de polimerización In-Situ adaptado a una máquina de inyección
Quelle: Engel Austria GmbH
Ideas de nuevas tecnologíasd e procesoSkinForm – Clear Cold Moulding (CCM) – Color Form
Sobre aireado parcial de superficies
Fuente: KraussMaffei
Estudio de diseño para el interior del automóvil
Quelle: Bayer MaterialScience AG
Superficies resistentes al rayadoCoverForm Technologie
Fuente: KraussMaffei
Pasos del proceso
Spritzgusstechnik
Inmould- Tecnología de laca reactiva
Proceso de inyección compresión para el artículo de PMMA
Dinámica y rentabilidad de los conceptos de calentamiento
En
erg
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ale
nta
mie
nto
en
Wh
Tiempo de calentamiento en s
Infrarrojo
Agua
Inducción
Cerámico
Peltier
Tecnología de placas rotativasCon plato rotativo horizontal
Quelle: Engel Austria GmbH
Principio de la tecnología de doble cubo
Fuente: KraussMaffei
Fuente: BMW / KraussMaffei
BMW – Tecnología de produción
¿Cómo avanzamos?
Conformación con presión interna (IHU)Frente – portador del montaje en Mercedes A-Klasse
Quelle: Daimler AG
Tecnología Varysoft para tecnología de superficies desafiante
Fuente: GK Concept
Varysoft- Concepto de molde
Placa de niquel
con texturizado
Cavidad del espumado
PUR- Cabezal de mezclado
Cavidad de inyección
Fuente: GK Concept
Fuente: Automotive Lighting Reutlingen
Tecnologías ópticas – Lentes para enfoque
Fuente: Krallmann Group
Posibles configuraciones de capas a partir del ejemplo de un lente de
pared gruesa construido en tres capas
Fuene: ENGEL Austria
Fuente: ENGEL Austria
Ordenamiento en tiempo de las etapas de proceso en la técnica de
sándwich de 3 capas (arriba) y en la variante con un enfriamiento
externo intermedio (abajo)
Inyección
Inyección ExpulsiónPosicionamiento
Sobremoldeo Expulsión
Efnriamiento intermedio fuera del molde
Inyección
Sobremoldeo Expulsión
Tiempo
Fuente: ENGEL Austria
Lente de varias capas y unidad de producción
Nuevas técnicas de proceso para producción de componentes eléctricos
de plástico conductores de electricidad
InyectoraMolde híbrido
Dosificador de fundido
Pieza híbrida
1er Componente
Termoplástico2º Componente
Aleación de metal
Unidad de dosificación de metal adaptada directamente en el molde
Fuente: Krallmann Group/ IKV Aachen
Una mirada en el molde para el componente IMKS Bauteile
Fuente: Krallmann Group/ IKV Aachen
Hay diferentes formas de hacer un componente más ligero ...
Espumado químico Espumado físicoPartículas
espumadasCarga indirecta de gas a través de
reacción de descomposición química
Proceso TSG
Bajas presiones para
espumado
Carga directa de gas en el
fundido
Proceso
MuCellAltas presiones de
espumado
Carga indirecta
de gas
Proceso de
vapor caliente
Densidad del espumado químico Densidad del espumado físico Densidad de partículas espumadas
Pieza de demostración espumada de EPP en 2 componentescon una parte de recubrimiento superficial (gris oscuro) y unidad central del
timón inectada como inserto (rojo)
Quelle: Krallmann Group
Quelle: Hanser Verlag
Pieza espumada de EPP para demostración con elemento de fijación
inyectado integralmente
Celda de producciónUnidad automática de espumado de partículas con máquina de inyección y
automatización
Curva de ciclo de vida con tecnologías de combinación
Nueva era en el procesamiento de plástico con la Freeformer?
Fuente (Imagen): Arburg
© Material para uso exclusivo de los asistentes al 6to. Simposio y Exposición Manufactura de Autopartes, Querétaro, México, Agosto 22 a 24 de 2017. Prohibida su reproducción, venta, comercialización o difusión, total o parcial, sin autorización
expresa del autor o de B2B Portales Inc. La información y contenido gráfico incluido en esta presentación es responsabilidad de su autor.
Principio de funcionamiento del proceso Arburg – Kunststoff –
Freiformen (AKF)
Fuente (Imagen): Arburg
Piezoimpulsor controla el
cierre de la dosificación
Válvula de dosificación
Dosificación de gotas
individuales en la punta
de la válvula
Materia prima inicial:
granulado estándar
Preparación de material con
un tornillo – como en
inyección convencional
Reservorio de material entre
el tornillo y la punta de la
válvula se mantiene bajo
presión
El porta-pieza se mueve en
los ejes X, Y y Z paso a paso
hacia abajo
NUEVOS RUMBOS
Siempre hay una posibilidad mejor
© Material para uso exclusivo de los asistentes al 6to. Simposio y Exposición Manufactura de Autopartes, Querétaro, México, Agosto 22 a 24 de 2017. Prohibida su reproducción, venta, comercialización o difusión,
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