Más rápido no siempre es mejor: optimice su ciclo de moldeo

Es posible que las máquinas ´corran´ demasiado rápido, así es que lo ideal es encontrar el punto óptimo donde la producción máxima coincida con la producción de piezas de buena calidad.

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En el dinámico mundo del moldeo inyección actual, la manufactura esbelta es un importante motor de la rentabilidad. Sin la manufactura esbelta, las organizaciones ven cómo sus operaciones se vuelven lentas e ineficaces. Esto no sólo afecta a la capacidad de una empresa para crecer y prosperar, sino que también disminuye su capacidad para asumir nuevos trabajos porque los sistemas actuales no se han diseñado con eficacia.

Esta columna trata la optimización del tiempo de ciclo, esbozando las diferentes variables dentro del proceso de moldeo que puede utilizarse para maximizar las ganancias.

Uno de los primeros puntos que debe hacerse al abordar este tema es que es posible que las máquinas procesen excesivamente rápido, es decir, demasiado rápido para asegurar la calidad del producto. Cada trabajo de moldeo es diferente, y las siguientes condiciones deben cumplirse para asegurar adecuadamente que la optimización es exitosa:

1. La calidad es clave para la integridad de cada operación de moldeo. Procesar tan rápido que no se pueda dedicar un tiempo adecuado a la inspección por parte del operario choca con el propósito de la producción efectiva. La repetición de trabajos y los desperdicios reducen la productividad, por lo que deben adoptarse medidas para asegurar que la calidad no se vea afectada por la optimización.

2. Mantenga tácticas de optimización realistas y considere las posibles fallas que pudieran ocurrir debido a la optimización. Por ejemplo, realizar en 10 segundos un trabajo de moldeado de piezas de nylon suena fantástico, pero si el menor tiempo de enfriamiento aumenta la contracción, esto podría potencialmente hacer que las piezas no cumplieran con su especificación dimensional.

3. Durante el proceso de optimización, esté atento para hacer los ajustes lentamente. Cuando se realizan cambios en el proceso en grupos, primero haga los ajustes; a continuación, deje tiempo suficiente para que los cambios surtan efecto; tome piezas de muestra para el diseño de la pieza; y luego posponga los ajustes hasta que las piezas y procesos hayan sido validados. Las muestras se deben procesar siempre por separado de la producción, como una forma de evitar entregar piezas no conformes al cliente.

Seguir esos tres pasos le ayuda a evitar errores costosos a través de optimización mal planificada. La optimización es una herramienta fantástica cuando se aplica correctamente a su operación de moldeo, pero sólo con el entendimiento de que el enfoque adecuado es crucial para el éxito del mejoramiento continuo.

Estos son los parámetros a considerar al reducir el tiempo de ciclo de una operación de moldeo:

Tiempo de enfriamiento: Esta es una de las formas más sencillas para la optimización de su ciclo. En la mayoría de los escenarios de moldeo, el tiempo de enfriamiento se establece entre 1.5 a 2 segundos más que el tiempo de rotación del tornillo. Es importante señalar que existen situaciones que pueden requerir un ciclo de enfriamiento más largo (cuando existen requisitos dimensionales o pegado de piezas); pero como regla general, el tiempo de rotación del tornillo establece el tiempo de enfriamiento.

Tiempo de sostenimiento (holding): Este es otro elemento importante que contribuye maximizar el tiempo de ciclo. El mejor método de optimización del tiempo de sostenimiento es a través de un estudio de entrada sellada. El sellado de la entrada es la cantidad de tiempo de espera requerida para enfriar la punta del canal caliente en estasis. Esto evita que el plástico se filtre por el canal, lo que genera inconsistencias de moldeo.

Realizar un estudio de sellado de la entrada es sencillo. Una vez que se ha establecido un proceso desacoplado, establezca el tiempo de espera muy por encima de lo que es común para el material y tamaño de la pieza que está trabajando. Mientras se procesa, realice reducciones en el tiempo de sostenimiento y pese cada pieza que se relacione con el cambio. Busque una reducción de peso y cuando el peso de la pieza baje, añada 1 segundo al tiempo de espera, y la prueba está terminada.

Tiempo de llenado: Este es otro parámetro que afecta el ciclo de tiempo. La velocidad de inyección controla qué tan largo o corto es el tiempo de llenado resultante. Por supuesto, el tipo de material y complejidad del molde también ponen restricciones en el tiempo de llenado. Con base en esto, el objetivo de optimizar el tiempo de llenado es inyectar el material tan rápido como sea posible sin afectar la estética y la funcionalidad de las piezas que se producen. También es importante tener en cuenta que la ventilación adecuada es crucial para agilizar el tiempo de llenado. Las herramientas mal ventiladas no permiten el adecuado escape de gases, que puede causar defectos en la pieza, tales como quemaduras, ráfagas, etc.

Temperatura de fusión: Al configurar un proceso, utilizar una temperatura mínima ayuda a reducir el tiempo de enfriamiento, que a su vez ayuda a mejorar el tiempo de ciclo. Es importante señalar que cada enfoque de procesamiento es diferente, de modo que la viscosidad más alta de una temperatura de fusión más baja podría dar lugar a defectos. Comience su proceso en el extremo inferior de la ventana de temperatura de fusión y a medida que haga los ajustes, eleve las temperaturas en incrementos modestos hasta lograr la estabilidad de proceso.

Temperatura del molde: Esta temperatura también afecta el tiempo de enfriamiento. Cuando se establece la temperatura del molde, comience en el extremo bajo de las recomendaciones de procesamiento normal del fabricante del material. Las temperaturas altas podrían ser necesarias para mejorar la estética de la pieza e incluso su retirada. No olvide que la temperatura del molde afecta también las propiedades dimensionales.

Contrapresión: Una mayor contrapresión aumenta el tiempo de rotación del tornillo, que puede afectar el tiempo de enfriamiento mínimo. Use suficiente contrapresión para lograr consistencia del fundido, pero que sea lo más baja posible para reducir el tiempo de rotación de tornillo. También es importante tener en cuenta que una mayor contrapresión puede ser requerida para ciertas combinaciones de material y colorantes.

Velocidad de apertura y cierre de molde: Maximice estas velocidades para reducir tiempo de molde abierto. Aquí es importante que tenga en cuenta que las velocidades de la separación del molde y cerramiento del molde se ven afectadas por la complejidad del desplazamiento de la herramienta, boquillas, etc., así que la seguridad del molde debe ser su prioridad al configurar estas velocidades. Además, tenga cuidado con la baja presión. Usted quiere mantener la presión tan baja como sea posible para la protección del molde, pero recuerde que la configuración demasiado baja de la velocidad o de la presión puede aumentar el tiempo de ciclo total. Nuevamente: la seguridad y la protección del molde tienen prioridad sobre la necesidad de minimizar el tiempo de ciclo.

Expulsión: la configuración incorrecta de la eyección puede afectar negativamente el tiempo de ciclo. Durante la configuración de la eyección, use solamente la cantidad de movimiento que requiere para retirar la pieza con seguridad sin que se pegue en el molde. La presión y la velocidad de eyección también son importantes para agilizar el tiempo de eyección, pero es importante tener en cuenta que, al aumentar los puntos de referencia de velocidad o presión, se debe vigilar el esfuerzo y la rotura de las boquillas. Una presión mínima y máxima velocidad por lo general producen el resultado óptimo.

Robot: La automatización también afecta al ciclo. Hay dos efectos primarios que pueden ser optimizados. En primer lugar, el robot debe entrar y salir del molde rápidamente para minimizar el tiempo de molde abierto. En segundo lugar, el robot debe estar en posición esperando que se abra el molde. Cuando sea posible, establezca la posición de "espera" del robot tan baja sobre el eje "Y" como sea posible para mejorar el tiempo de extracción.

La manufactura esbelta requiere mejoras continuas y eficiencia máxima. Cuando la optimización de ciclo es completada, el proceso resultante producirá una mayor producción con poco o ningún desecho y una cantidad mínima de tiempo de inactividad. Es importante recordar que el principal objetivo de la optimización es la total eficiencia manteniendo la primera calidad. A través de un enfoque cuidadoso y meticuloso, la optimización de procesos puede ser una herramienta eficaz en el camino hacia la manufactura esbelta.

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