En la 'pole position' con Engel

Aumentar el rendimiento y la rentabilidad de los componentes de construcción ligera de alta tecnología con la ayuda de tecnologías de composite es un desafío diario para CCP Gransden. Como empresa familiar con más de 125 años de existencia, la empresa con sede en Ballygowan, cerca de Belfast, en Irlanda del Norte, ocupa un lugar destacado en el mercado como socio para el desarrollo y la fabricación de componentes de materiales compuestos. Con el fin de asegurar su “pole position” en la tendencia al alza de los compuestos termoplásticos, CCP invirtió en una máquina de inyección v-duo de Engel, empresa representada en España por Helmut Roegele. “Sé el primero”: este es el lema que impulsa tanto a Engel como a CCP Gransden.

Las soluciones de composite sobre la base de un material termoplástico consistente permiten procesos de producción especialmente eficientes e integrados y el reciclaje posterior de las piezas desechadas. Estas son las razones por las que se pone un mayor foco en los materiales termoplásticos para la fabricación ligera en el contexto de grandes volúmenes. El principal impulsor es la industria de automoción, pero los fabricantes de aviones también solicitan cada vez más soluciones termoplásticas de CCP Gransden. “La estructura y el interior de un avión también incluyen componentes que se requieren en grandes cantidades”, explica Peter Quigley, director de Ingeniería de CCP Gransden. “Adaptamos los procesos desarrollados para la industria de automoción para la fabricación de aviones. Lo interesante es que a menudo traemos de vuelta los procesos optimizados a la industria de automoción, lo que también aumenta la eficiencia y el rendimiento”.
Un claro enfoque en la innovación, soluciones específicas para el cliente e inversión continua son los factores que CCP Gransden considera claves para su éxito. Fundada en 1894, durante la primera mitad del siglo XX, la compañía se estableció inicialmente en la pujante industria de la construcción naval en Belfast antes de que los primeros materiales compuestos de fibra entraran en el mercado en los años 60 del siglo pasado. CCP Gransden aprovechó su oportunidad y, utilizando los nuevos materiales, amplió la su gama de clientes. Hoy en día, los sectores objetivo son la industria aeroespacial, de automoción, de seguridad y de defensa. Redes como Composites UK y ADS, dos asociaciones comerciales con sede en Inglaterra, están abriendo las puertas a las nuevas tecnologías y clientes mientras que, al mismo tiempo, sirven como punto de referencia. “Nuestro objetivo es aprovechar las nuevas posibilidades lo antes posible”, enfatiza Jim Erskine, propietario y director general de CCP Gransden. Los compuestos termoplásticos son el mejor ejemplo de esto. CCP es uno de los primeros usuarios de las máquinas Engel v-duo en el Reino Unido.

Tiempos de ciclo de menos de tres minutos
“Desarrollamos la serie v-duo, que está disponible con y sin una unidad de inyección, con el foco puesto en aplicaciones de composite de fibra, y se tuvo en cuenta la tendencia hacia los materiales termoplásticos desde el inicio”, afirma Christian Wolfsberger, responsable de Desarrollo de Negocios de Tecnologías Composites en la sede de Engel en Austria. “Con nuestra experiencia en moldeo por inyección y aplicaciones de alto volumen en el sector de automoción, pudimos adaptar la v-duo a la perfección a las demandas de la industria de composites. La baja altura operativa simplifica las tareas manuales y permite que la máquina se utilice para Investigación y Desarrollo. Dado que la unidad de cierre se puede equipar fácilmente con una mesa deslizante, también es adecuada para sistemas de automatización altamente eficientes, que a su vez aceleran la transición a la producción de los nuevos métodos de transformación desarrollados”. CCP Gransden utiliza este espectro en su totalidad, con la tecnología organomelt de Engel basada en termoplásticos que usa una proporción cada vez mayor de las posibilidades de la máquina. “Estamos en proceso de lanzar la producción en serie con los primeros clientes”, declara Jim Erskine. “Podemos fabricar de manera interna hasta 100.000 piezas de composite al año a partir de una sola herramienta”.
Hasta ahora, en la v-duo se han fabricado la mayoría de las piezas: componentes geométricamente complejos con múltiples nervaduras de refuerzo y elementos funcionales que demuestran la amplia variedad de aplicaciones, así como la precisión de moldeo y el control del paralelismo de la mesa de la máquina v-duo. En el proceso organomelt, o en el moldeo de una sola etapa, como lo llama CCP Gransden, los productos semiacabados reforzados con fibra larga con una matriz termoplástica se calientan, se colocan en el molde, se forman y se moldean directamente con termoplástico. “La combinación de conformado térmico y funcionalización en el mismo molde y en una sola etapa hace que el proceso sea extremadamente eficiente”, explica Steve Taylor, ingeniero de Ventas de Engel UK, ilustrando el enorme potencial del proceso. Además, se dan cortos tiempos de ciclo para la transformación de termoplásticos. “Ya estamos alcanzando tiempos de ciclo de menos de dos minutos”, enfatiza Peter Quigley. “Esta es la clave para alcanzar los costes por unidad exigidos por la industria de automoción, y una clara ventaja competitiva para nosotros”.
Muchos competidores aún dividen el termoconformado y el sobremoldeo en dos etapas de trabajo independientes, por lo que requieren dos moldes y, a menudo, dos máquinas. El proceso integrado y totalmente automatizado en una sola máquina no es solo más rápido y económico, sino que también da como resultado una mejor calidad de las piezas. “En el momento del moldeo por inyección, la preforma está en estado fundido. Esta interfaz «fundido-fundido» permite que las cadenas y las fibras de polímero crucen la línea de unión, lo que da como resultado una unión extremadamente fuerte y estable entre la preforma y los elementos funcionales”, señala Peter Quigley.

Control de procesos complejos de forma sencilla y segura
Con una fuerza de cierre de 11.000 kN, la máquina v-duo está perfectamente equipada para piezas grandes. Junto con la máquina, Engel suministró un robot articulado de la marca Stäubli, que se encarga del manejo de las preformas y piezas terminadas. Aunque el horno de infrarrojos para calentar las preformas fue obtenido de manera independiente por CCP Gransden, todo el proceso se puede controlar de manera centralizada a través del panel de control CC300 de la prensa de inyección v-duo. “Esta es una gran ventaja para nosotros”, comenta Peter Quigley. “La integración de todos los controles simplifica el funcionamiento y proporciona una mejor visión general, especialmente cuando los procesos son complejos”.