Extrusión
El arte de la extrusión: moldear, diseñar, optimizar
Extrusión de termoplásticos
Innovadoras mezclas de materiales y características técnicas que superan con creces lo convencional. Podemos procesar compuestos con fibras largas o cortas de diversos materiales como vidrio, carbono o minerales, incluso aquellos con un elevado contenido de relleno. Estamos abiertos a la innovación y las oportunidades. En combinación con diferentes polímeros base, podemos obtener propiedades destacables, como plásticos con conductividad térmica o eléctrica, o perfiles con microcámaras para usos específicos. Mediante un proceso de extrusión especializado, también podemos procesar estas mezclas de materiales con una precisión impresionante. Así se logran superficies extremadamente lisas, contornos precisos únicos, bajas tolerancias y alta precisión.
Entrevista con Konal Khurana, director de compras, y Philipp Sälzer, del área de I+D de Technoform
Konal, Technoform atesora más de 50 años de experiencia en el ámbito de la extrusión. ¿Qué tiene de especial su proceso de fabricación?
Konal: Nuestra especialidad son los termoplásticos. La fabricación de perfiles de termoplásticos se realiza básicamente mediante extrusión continua. Este tipo de productos no resultan rentables con otros métodos, como el fresado o el moldeo por inyección.
Konal Khurana
¿Hay otros aspectos que distinguen a Technoform más allá de la tecnología?
Konal: No solo extrusionamos, sino que asesoramos a nuestros clientes en el desarrollo de productos. Nuestros ingenieros diseñan soluciones para todo tipo de sectores, y en eso nos diferenciamos de otros extrusores. Los expertos técnicos se involucran desde el principio en los proyectos de I+D de nuestros clientes y abordan las necesidades especiales de cada uno y la viabilidad. No solo atesoramos conocimientos técnicos sobre el procesamiento de los materiales, sino también sobre su aplicación.
En este sentido, juega un papel decisivo el diseño de herramientas con recursos internos, puesto que las fabricamos de forma personalizada para cada cliente. En resumen, podría decirse que jugamos con ventaja simplemente porque conocemos muy bien nuestro oficio.
¿Qué materiales podéis extruir?
Konal: Nuestra especialidad es la extrusión de perfiles termoplásticos de polipropileno, poliamida o sulfuro de polifenilo (PPS) con un material de refuerzo, como fibra de vidrio y otros aditivos, para la función deseada por el cliente, por ejemplo la protección UV, la baja conductividad térmica o la protección contra la corrosión. Además, los termoplásticos son reciclables y se pueden volver a fundir tantas veces como se desee, por lo que están considerados como una opción sostenible entre los materiales plásticos.
Hablamos de dar forma a materiales:
¿Qué importancia tiene la elección del material?
Konal: Es muy importante para la eficiencia y la calidad del proceso de extrusión. En principio, un material se selecciona teniendo en cuenta los requisitos de la aplicación posterior en el producto. Más en concreto, una especificación exacta de las propiedades necesarias del material reduce el riesgo de que materiales supuestamente iguales de diferentes fabricantes produzcan luego resultados diferentes en la extrusión.
¡Es crucial que la calidad sea constante! Solo así es posible mantener constantes los parámetros de producción en la línea de extrusión y garantizar la calidad de los perfiles.
De lo contrario, surgen defectos en el perfil, en la capacidad de procesamiento o en las pruebas mecánicas posteriores a la extrusión. Por tanto, el material influye de forma decisiva en la eficiencia del proceso.
En consecuencia, antes de autorizar nuevos materiales, nuestros equipos de I+D los prueban y analizan cómo encajan en nuestro proceso de fabricación y en la herramienta del cliente.
¿Cuánto tiempo se tarda en cambiar de material?
Philipp: Cuando introducimos nuevos materiales, nos guiamos por los requisitos específicos del producto. Habida cuenta de los procedimientos complejos, por ejemplo en el sector de la construcción, los materiales tardan relativamente mucho en conseguir la aprobación.
Hoy en día, son especialmente importantes los materiales reciclados, los llamados «materiales posindustriales» (PIR) y «materiales postconsumo» (PCR). En estrecha colaboración con clientes y proveedores, trabajamos para obtener soluciones sostenibles que permitan proteger el medio ambiente y el clima.
¿Qué aspectos consideráis importantes a la hora de adquirir materiales?
Philipp: Por supuesto, siempre buscamos la mejor solución. Dado que contamos con una amplia cartera de productos para atender a clientes de todo el mundo, prestamos una especial atención a la fiabilidad de los proveedores y a la alta calidad de los materiales. En este sentido, debemos cumplir las normas y las especificaciones correspondientes de cada país, como las disposiciones de la UE, el reglamento REACH y otros certificados como el Cradle-to-Cradle (C2C). Al menos desde la pandemia del coronavirus, concedemos cada vez más importancia a minimizar los riesgos y contar con varias fuentes de material que hayan acreditado su calidad y su fiabilidad. El objetivo es establecer una colaboración a largo plazo. Los aspectos sociales también son importantes a la hora de elegir, ya que valoramos el trato responsable con las personas y la naturaleza.
Hablemos del futuro de la extrusión:
¿Qué tecnologías o materiales van a cambiar la extrusión?
Philipp: Los avances en la extrusión dependen de las exigencias del mercado. Por ejemplo, la construcción sostenible y eficaz o la necesidad de lograr mejores valores de sostenibilidad con los productos.
Actualmente utilizamos la impresión 3D como alternativa para elaborar rápido muestras y prototipos. Aunque las posibilidades aún no han madurado lo suficiente y no llegan a la precisión y eficiencia de nuestro proceso de extrusión, estamos estudiando otras posibilidades de aplicación. La impresión 3D también ofrece potencial para la fabricación de herramientas. Con ella se podrían fabricar piezas que son imposibles de producir con los métodos convencionales.
Además, los clientes se benefician de nuevos aceros para herramientas que prolongan su vida útil y les dan más libertad a la hora de diseñar perfiles. La vida útil más larga también es una ventaja para la producción en serie, ya que se ahorran costes y tiempo.
En el futuro, deberá estar bien asentado el ciclo de los materiales reciclables. Por lo tanto, la transición a un proceso de materiales sostenible y más respetuoso con los recursos plantea nuevos retos a los productores.
En cualquier caso, el material es el factor más importante en términos de sostenibilidad. En consecuencia, se necesitan materias primas más sostenibles.
¿Qué papel van a jugar los gemelos digitales y la simulación en la extrusión en el futuro?
Philipp: Un gemelo digital es un modelo virtual de un sistema u objeto físico que utiliza datos en tiempo real para simular el comportamiento de su homólogo real. Estos modelos se pueden utilizar en diferentes fases del ciclo de vida del producto, desde el desarrollo hasta el mantenimiento.
El gemelo digital es la transposición digital de un objeto material o inmaterial del mundo real al mundo digital. La aplicación se puede concebir para cualquier sistema y dispositivo y ofrece más posibilidades de simulación que los métodos convencionales. Permite la representación simultánea de múltiples escenarios y ofrece resultados más precisos.
Mediante el análisis de datos y el aprendizaje automático, los gemelos digitales son capaces de hacer predicciones y sugerencias de optimización. Esto ayuda a identificar cuellos de botella y a optimizar el uso de los recursos. De esta forma, es posible utilizar los materiales con una mayor eficiencia y producirlos de forma más sostenible, lo que contribuye a nuestro objetivo de lograr un ciclo de materiales de bucle cerrado (« closed loop »).