Producción de espumas aislantes en pocos segundos

Las espumas aislantes de poliuretano (PU) protegen a los componentes de suciedad, polvo y humedad. Se utilizan en la fabricación clásica de automóviles, y en el sector de la energía móvil, en vehículos eléctricos, scooters eléctricas o estaciones de carga. Las espumas aislantes de PU se aplican en componentes de altavoces, luces, rejillas de ventilación o tapas de depósitos con el proceso FIPFG (Formed-in-place foam gasket, del inglés, junta de espuma formada localmente). El sistema totalmente automatizado es ideal para la fabricación en serie con numerosas unidades, tal y como DOPAG ha desarrollado para la empresa Gealan Formteile GmbH y Foster. El objetivo era cumplir con las altas exigencias en materia de control de calidad. 

En la industria automotriz se fabrican numerosas unidades. Para ello, la reproducibilidad, seguridad en el proceso y el control de calidad desempeñan papeles fundamentales. Para aplicar espumas aislantes de PU, DOPAG ha desarrollado un sistema que cumple exactamente con estas exigencias para las empresas Gealan Formteile (desarrollador y fabricante de piezas de plástico y componentes industrializados) y Foster (fabricante de sistemas de sonido). En general, el sistema ha sido diseñado con flexibilidad, ya que está provisto de diferentes componentes en diversas posiciones con espuma aislante de PU.

El cabezal de mezclado dinámico constituye el centro del sistema. Este cabezal procesa el poliuretano altamente reactivo y de varios componentes. Se han integrado tres robots para el manejo de los componentes en el sistema con el fin de realizar los pasos individuales de trabajo. Antes de ponerse en práctica, se colocarán los componentes manualmente y uno de los robots los preparará mediante dos cintas transportadoras. En el centro hay una tobera para el tratamiento previo del plasma. El plasma “activa” la superficie para que la espuma aislante se adhiera al componente. El robot extrae el componente de la cinta transportadora, a la derecha o izquierda de la tobera, lo transporta a la tobera y comienza a realizar el contorno posterior de la espuma aislante. A continuación, coloca al componente en un portapiezas. Los portapiezas tienen una función intermedia importante de ionización. Los componentes se descargan estáticamente y las superficies se neutralizan para la aplicación siguiente del material. Los portapiezas se pueden cambiar en solo unos minutos dependiendo de la necesidad en cuestión. Se han guardado previamente los diferentes procesos de dosificación y aplicación y pueden seleccionarse cómodamente desde el panel táctil del sistema. De este modo, el usuario disfrutará de la máxima flexibilidad de la producción en serie. Podrá reaccionar rápidamente a las diferentes necesidades, y fabricar cantidades variables de componentes diversos.

Mezcla dinámica de material

A continuación, los otros dos robots reciben los componentes de los portapiezas y se encargan de manejar la aplicación de la espuma aislante por debajo de la tobera. El poliuretano se dosifica y mezcla en el cabezal dinámico de mezclado que está montado sobre un eje de desplazamiento. El cabezal de mezclado puede desplazar ambas posiciones a la izquierda y derecha para aplicar el material. A continuación, el robot asume el movimiento de la aplicación a la izquierda o derecha y desplaza el componente en función al contorno. En comparación con un robot lineal, cuenta con una ventaja decisiva de poder aplicar la espuma aislante en varios lados de un componente en un paso de trabajo. 

El cabezal de mezclado dinámico es apto para el procesamiento de materiales altamente reactivos. Además de las espumas aislantes, los adhesivos y las masas de fundición también son importantes. Gracias a una superposición controlada y programada, el punto de inicio y fin de la perla de espuma se unen, lo que genera un punto de acoplamiento óptimo. Además, el sistema de cierre de cilindros (Nozzle Closing System, NCS, del inglés, sistema de cierre de boquillas) cierra el cordón de sellado sin fisuras. Evita que se formen gotas en la sala del cilindro, que después podrían formar un cordón de sellado sucio, o generar suciedad en el componente o en el sistema de transporte. 

Después de aplicar el material, los robots colocan el componente sobre una cinta transportadora de diseño especial. Aquí se endurece la espuma aislante de PU a temperatura ambiente. La cinta transportadora ha sido construida y secuenciada específicamente para representar el tiempo total de endurecimiento necesario de la espuma aislante. En cuanto se llegue al final del tiempo de endurecimiento y de la cinta transportadora, pueden retirarse los componentes y seguir procesándolos.

Alta seguridad de procesos en la fabricación en serie

Para poder cumplir con todos los requisitos de la industria automotriz y garantizar una gran calidad continua, se han instalado sistemas más completos del control de procesos. Los sensores de las cámaras comprueban el tipo de componente en relación con la preselección de programas al principio, en cuanto se introduce el componente manualmente. Los componentes que no coincidan con el tipo preseleccionado, o que se reconozcan serán rechazados. Al reiniciar el sistema, se comprobarán las posibles averías en las pinzas y los cilindros del cabezal de mezclado. En caso de que se detecte alguna avería, se iniciará el sistema con el funcionamiento regular de producción y el material será dosificado, mezclado y aplicado. 

Eliminación de material

La eliminación de material se realiza mediante dos depósitos a presión del material para componentes A y B en los que se integran funciones adicionales, como por ejemplo, la carga de aire controlada de los componentes A, o el filtrado fino de los componentes B. La dosificación se efectúa a través de las bombas de engranaje de alta precisión DOPAG. Se complementan con una estación de relleno. Las bombas realizan el llenado automático y continuo y garantizan una producción permanente. También cuentan con una unidad de control de temperatura. Con un medio de transferencia de calor, los depósitos a presión del material, los conductos de la manguera y la cámara de mezcla se atemperan para que el material tenga la temperatura de procesamiento correcta en todo momento. También está cubierto el componente con el fin de asegurar una fabricación de espuma aislante de PU de alta calidad, limpia y con procesos seguros durante la producción en serie. 

Encontrará más información de la empresa aquí: 

GEALAN Formteile GmbH
Hofer Strasse 70 - 74
95145 Oberkotzau
Germany
Tel.: +49 (0)92 869 460
www.gealan.com

Foster Electric
www.foster-electric.com