Los complejos tableros de montaje para la movilidad eléctrica ilustran el inmenso potencial del moldeo por inyección de espuma. En la serie de pódcasts de Wittmann, Felix Reiche, director general del transformador de plásticos Hesco Kunststoffverarbeitung, y Andreas Schramm, director general de Wittmann Battenfeld Deutschland, presentan esta aplicación como punto de partida para echar un vistazo al futuro del moldeo por inyección asistido por gas, hasta llegar al procesamiento conjunto de materiales reciclados y bioplásticos.
El potencial de los procesos de moldeo por inyección asistido por gas aún está lejos de ser explotado por completo, haciéndose evidente en este episodio de pódcast. Esto va más allá que de estructuras ligeras. Se trata de eficiencia de materiales y de energía, del diseño de nuevos productos en los que otros procesos han llegado a sus límites, y también de la recuperación de emplazamientos industriales alemanes, para lo que son necesarias muchas de estas ideas creativas.
Felix Reiche dirige Hesco en su tercera generación. La empresa familiar alemana cuenta con más de 60 años de experiencia en tecnología de plásticos, desde el desarrollo de piezas moldeadas y el moldeo por inyección, hasta el sofisticado acabado de superficies. La capacidad de innovación es esencial para él. “Como empresa mediana, a menudo somos más rápidos y flexibles que los grandes fabricantes de equipos originales, que al final suelen beneficiarse de los procesos que desarrollamos”.
La rigidez mecánica inclina la balanza
Para un importante fabricante de automóviles, se fabrican placas de montaje. En el interior del vehículo, las tapas de las celdas de la batería forman parte del sistema de contacto de las celdas. Las finas piezas de unos 40 x 60 cm con grosor de pared de 1,5 mm formarán una estructura de celosía con finos puentes entre las aberturas. Se fabrican dentro de un molde de 4 cavidades en una MacroPower con una fuerza de cierre de 1.100 t, utilizando el proceso de moldeo por inyección de espuma Cellmould desarrollado por Wittmann.
A la hora de elegir el proceso de fabricación, el efecto de ligereza no fue la consideración principal, informa Felix Reiche. El argumento convincente fue la rigidez mecánica que se puede lograr con Cellmould. “Las piezas de espuma son resistentes a la torsión, aspecto de importancia para nuestro cliente”, comenta. “La precisión dimensional es otro criterio. Cuando se produce dentro de un molde compacto, la pieza se deformará al enfriarse, lo que se evita con Cellmould”.
Para ilustrarlo, Felix Reiche mostró una pieza producida mediante moldeo estándar compacto y otra moldeada por espuma, como las que se utilizan en el interior del vehículo. La ventaja de Cellmould era claramente visible.
¿Cómo puede Cellmould producir una rigidez tan alta? Andreas Schramm responde a esta pregunta de la siguiente manera: “Cuando la masa fundida cargada de gas nitrógeno se expande dentro del molde, incluso las esquinas más diminutas de la cavidad se llenarán por completo. De este modo, el material se extiende de forma fiable a todos los lugares más afectados por cargas mecánicas y la estructura de espuma también mejora la estabilidad; similar a un hueso humano con una estructura esponjosa en su interior”.
Sin embargo, el efecto de ligereza en la placa de montaje, 238 g frente a 250 g, tampoco es del todo despreciable. Porque menos peso también significa menos material. Con tres millones y medio de piezas al año, esto mejora tanto la rentabilidad como la huella de CO2. Además, el moldeo por inyección con Cellmould también reduce los requisitos de fuerza de cierre. “La expansión del gas dentro de la cavidad reemplaza la presión de retención. Esto marca una gran diferencia en el balance de CO2”, comenta Felix Reiche.
¿Podría la movilidad eléctrica ser un impulso hacia el moldeo por inyección de espuma? Sí, ciertamente, pero no la única. “Vemos claramente un aumento en la demanda de procesos de moldeo por inyección asistidos por gas en industrias como la automotriz, los electrodomésticos y las piezas de ingeniería”, señala Andreas Schramm.
“Los principales temas son la sostenibilidad, así como una mayor eficiencia y mejoras en parte de los atributos”.
A veces, las piezas diseñadas para el moldeo por inyección estándar se fabrican con espuma, declara Andreas Schramm. En muchos casos, es factible y el potencial sería más eficaz considerando el proceso de inyección de espuma desde la etapa de desarrollo del producto, “siendo posibles relaciones de espesor de pared y transiciones completamente diferentes”, destaca Andreas Schramm.
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