Engel apresenta a próxima geração de máquinas de injeção e-cap

A Engel, empresa representada em Portugal pela Equipack, apresentou recentemente a próxima geração da série de máquinas totalmente elétricas de injeção de tampas para bebidas. A produção de 29/25 tampas leves numa nova máquina e-cap 380 demonstra como é possível combinar aspetos como tempos de ciclo mais curtos, maior precisão e menor consumo de energia.

Na K 2010, a Engel apresentou uma máquina de moldagem por injeção de tampas totalmente elétrica. Até então, o padrão de máquinas de injeção para fabricar tampas era conferido por máquinas hidráulicas com acumuladores para o movimento de injeção.

Nessa altura, a tecnologia de acionamento totalmente elétrico neste campo de aplicação foi uma revolução. Tratava-se da única máquina de alto desempenho adaptada aos requisitos da indústria das tampas que funcionava de forma totalmente elétrica, inclusivamente com um intervalo de força de fecho de até 4.200 kN. Com uma rentabilidade média de menos de dois anos, a e-cap estabeleceu-se rapidamente em todo o mundo.

“Desde 2010, os requisitos para as tampas de bebidas mudaram substancialmente, o que se reflete na nova geração da e-cap”, explica Friedrich Mairhofer, diretor de produto de máquinas de injeção totalmente elétricas da Engel. As reduções contínuas do peso das peças desempenham um papel fundamental. “Atualmente, são produzidas tampas com um peso significativamente inferior a um grama”, afirma Mairhofer. “Como resultado, os tempos de arrefecimento e de ciclo diminuíram substancialmente. Enquanto há dez anos os tempos de ciclo ainda eram de 2,5 segundos, as atuais máquinas devem ser capazes de produzir tampas a intervalos de 2 segundos e mais rapidamente”. Assim, ao desenvolver a nova geração de máquinas, a atenção da Engel centrou-se tanto no desempenho como na estabilidade. A máquina de injeção e-cap consegue movimentos de abertura e aperto do molde ainda mais rápidos e foi concebida com uma bancada de máquina ainda mais estável para ciclos de carga mais frequentes.

Uma máquina de injeção e-cap 2440/380 demonstrou as vantagens da série ao produzir 29/25 tampas num molde de 96 cavidades da Plastisud. O peso do disparo é de 1,3 gramas por cavidade com um tempo de ciclo de menos de 2 segundos. Processa-se um HDPE da Borealis/Borouge. O sistema está equipado com uma câmara de inspeção de qualidade a 100% da IMDvista e com um sistema de ar seco da Eisbär. A Piovan, a PackSys Global e a PSG são outros dos parceiros do sistema.

A estrutura reforçada e as placas de montagem de molde reforçado da nova e-cap garantem uma excelente estabilidade dos movimentos da máquina, mesmo com ciclos extremamente curtos e volumes de disparo muito pequenos. O resultado é uma excelente reprodução dos detalhes da superfície e um número máximo de peças boas.

Os tempos de ciclo de secagem rápida de 1,3 segundos com a e-cap 380, por exemplo, e os movimentos paralelos incluídos no padrão desde o princípio contribuem significativamente para a obtenção de tempos de ciclo inferiores a 2 segundos. A expulsão é realizada paralelamente à abertura do molde. A novidade é que os ejetores podem ser amplificados por um potenciador hidráulico comutável mediante pedido. Isto garante que a máquina funciona com a melhor eficiência possível durante a produção em curso e também durante a colocação em funcionamento após uma interrupção da produção.

Enquanto as tampas ainda não estão totalmente frias e são muito fáceis de retirar do molde durante a expulsão na produção em curso, já os expulsores têm de aplicar mais força em situações de paragem para retirar as tampas que já arrefeceram no molde. Como as interrupções da produção são raras, é mais eficiente utilizar a amplificação de acionamento servohidráulico do que equipar a máquina na generalidade com acionamentos de ejetores mais potentes.

A nova geração da e-cap é disponibilizada com duas tecnologias diferentes de acionamento do ejetor. A máquina funciona com expulsores hidráulicos de série. Opcionalmente, são disponibilizados acionamentos servoelétricos, que requerem cerca de dez porcento menos de energia.

A unidade de plastificação foi completamente redesenhada durante o desenvolvimento posterior da e-cap, uma vez que as propriedades dos materiais a processar também mudaram. Os fabricantes de matérias-primas adotaram os materiais para os pesos mais reduzidos das tampas. Para as tampas dos refrigerantes carbonatados (CSD), o índice e fluxo de fusão (MFI) das atuais qualidades de HDPE é de entre 0,8 e 1,4 g/10 min. Os tempos de ciclo muito curtos requerem taxas de plastificação particularmente elevadas.

Consequentemente, a Engel aumentou o binário da unidade de plastificação e desenvolveu um novo parafuso de plastificação e uma nova válvula antirretorno de anel deslizante altamente resistente ao desgaste, especificamente para o fabrico de tampas. Ambos os produtos fazem parte do fornecimento padrão das novas máquinas e-cap. Com o seu novo design, o parafuso de barreira processa o HDPE de alta viscosidade de uma forma especialmente suave, mesmo com altos níveis de desempenho, ao mesmo tempo que garante uma excelente taxa de fusão e a homogeneidade da massa fundida. Isto contribui, além disso, para a elevada estabilidade do processo e para a repetibilidade das máquinas e-cap.

A limpeza e a eficiência energética foram características essenciais da série desde o princípio. Com uma alavanca e uma guia linear muito limpa da placa móvel, as máquinas e-cap cumprem fiavelmente os requisitos da produção estritamente regulada na indústria alimentar.

A tecnologia de acionamento totalmente elétrico das máquinas contribui em grande medida para a sua extraordinária eficiência energética. Além disso, a energia de travagem é recuperada, evitando fiavelmente a necessidade de uma potência máxima dispendiosa. Graças à altíssima eficiência dos acionamentos utilizados, as máquinas e-cap requerem também um mínimo de refrigerante. A e-cap 380, por exemplo, funciona a alta velocidade com um consumo específico de energia de 0,37 kWh por quilograma de granulado processado.

Como fornecedor de sistemas, a Engel coordena com precisão todos os componentes da célula de produção desde o início do projeto. “Isto permite-nos aproveitar plenamente o potencial de eficiência em toda a célula de produção”, como sublinha Mairhofer.