¿Cuándo supone una ventaja cambiar de la aplicación manual a la aplicación de la máquina en los materiales?

Los requisitos individuales son el factor clave a la hora de elegir un sistema de dosificación y mezclado

Los materiales líquidos y pastosos ofrecen un amplio abanico de posibilidades para unir de forma permanente componentes de diferentes materiales, para sellar o implementar requisitos de construcción. Se determina cuándo y dónde debe utilizarse un sistema de dosificación y mezclado por diversos parámetros de procesos.

La planificación inteligente de un proceso de producción no se inicia con la cuestión de la aplicación manual o mecanizada de materiales, y por supuesto, no lo hará con "tecnología punta". Es mucho más importante entender perfectamente las propiedades del material con diferentes condiciones, y definir los objetivos con un alto nivel de precisión. Es el único modo en que pueden describirse correctamente los pasos de producción. Así se evita la planificación incorrecta del proceso posterior y, por tanto, los errores resultantes, sin importar si se está empleando el procesamiento mecanizado o no. Una vez se hayan identificado las variables influyentes relevantes, y se hayan establecido los objetivos, se puede decidir si una persona o máquina puede o debería encargarse del proceso de producción.

Aplicadores manuales

Si se instala un nuevo proceso de aplicación, se tratarán los primeros pasos tentativos de forma habitual con aplicadores manuales o cartuchos. De esta forma, se puede comprobar rápidamente la viabilidad básica, que estará basada fácilmente en prototipos iniciales. En algunas industrias, un cartucho en formatos de uno o dos componentes siempre será la primera opción. Por ejemplo, si se utiliza el encolado en la fuselaje de un avión, no se recomendaría un sistema automático de dosificación y mezclado desde el punto de vista logístico, como ocurre en el caso de tecnología de sistemas para uniones de 8 metros. También ocurre en el caso de aplicaciones a gran escala, como en la construcción y en las industrias de transporte, donde en general son preferibles las soluciones manuales. También se aplica a aplicaciones "simples" que no exigen mucho en cuanto al resultado visual o a las propiedades del material.

La "evolución" del procesado manual a mecanizado

El paso del procesado de materiales manual a mecanizado representa un gran avance en la "evolución" de un proceso de producción. No es posible expresar una afirmación general como criterio clave en cuanto a la adquisición de un sistema. Deben considerarse previamente los factores influyentes primarios, pero normalmente hay uno o dos factores decisivos que se decantan hacia el mecanizado o no.
En caso de grandes volúmenes o de requisitos de alta calidad que no puede implementarse manualmente, merece la pena invertir en un sistema de dosificación y mezclado. En algunos casos, así se reducen los costes de funcionamiento, dado que se rechaza menos material no utilizado, y se producen menos rechazos.
También posible efectuar una solución provisional. Aquí solo se utiliza la solución de dosificación y mezclado para rellenar cartuchos de material. Sin embargo, esto es realmente una prueba de las ventajas que existen con cierto volumen de material. El precio del material es significativamente más bajo en este caso en comparación con los cartuchos ya comprados, y también debe ahorrarse en el proceso logístico.

Interacciones entre la aplicación y el producto

Al decidir el método de dosificación que se va a utilizar, las interacciones entre la aplicación y el producto desempeñan un papel clave.  Si el producto exige una alta precisión, indicaría automáticamente que habrá altas demandas en la aplicación. En muchos casos, la única opción es la máquina, o el procesamiento posiblemente automatizado (asistido por robot).  En el caso de la aplicación manual, siempre hay cierta incertidumbre para ver si los componentes producidos cumplen con los objetivos definidos previamente. Hasta las más mínimas diferencias en la proporción de mezcla pueden dar lugar a diferencias significativas en la calidad del producto final. Por ejemplo, los cordones de adhesivo o sellador pueden variar su resistencia o los compuestos de encapsulado pueden volverse susceptibles al frío o a la humedad. Además, los cordones de adhesivo o sellador no siempre se aplicarán un 100% de precisión y exactitud. En general, la aplicación manual implica aplicar más adhesivo para asegurar un encolado seguro, pero existe el riesgo de que el componente no aparezca correctamente unido de forma visual. En caso de altos requisitos visuales, no se suele tener en consideración el encolado manual. Además, el nivel de cualificación de los empleados en cuestión supone un factor importante. Se pueden generar diferentes resultados debido a diferentes cualificaciones. También existe el riesgo de que se realicen errores inconscientemente debido a la falta de experiencia. El usuario puede ser rápidamente el principal punto débil del procesamiento de los materiales.

Consideración de las propiedades del material, manipulación y pasos de producción

Por ejemplo, si deben unirse componentes, deberá identificarse el adhesivo adecuado para las partes de unión. Se hace referencia a la consistencia durante el proceso de dosificación y unión, además del estado endurecido consiguiente. Además, las condiciones generales como la humedad o temperatura en el entorno de producción desempeñan un papel importante. Estas condiciones pueden influir en la planificación del proceso de producción, o en la calidad del producto. Los plazos de tiempo también tienen un impacto significativo en el proceso de producción. Dependiendo del tiempo que tengan que endurecerse los adhesivos o selladores y los compuestos de encapsulado, se incluiría en la planificación de todos los pasos de producción anteriores y posteriores, incluida la manipulación completa de los componentes. Se tardan unos siete días para que se endurezca por completo un adhesivo de poliuretano. Deberá tenerse en cuenta en los cálculos. Al seleccionar el método apropiado de procesamiento, debería tenerse en cuenta si se utilizará un adhesivo de 1K o de 2K en la aplicación.

Es posible que sea necesario el pretratamiento previo para asegurarse de que la superficie del componente esté limpia, y que se garantice la adhesión entre el adhesivo y el substrato. En algunos casos, puede que sea necesario el postratamiento, por ejemplo cuando los adhesivos solamente se endurecen con luz ultravioleta. Además, hay adhesivos que no se pueden procesar manualmente en absoluto porque necesitan estar previamente preparados. Esto incluye la desgasificación, el control de la temperatura y el transporte en bucle cerrado para garantizar que los rellenos de mayor densidad no puedan asentarse. De todos modos, puede darse con mucha más rapidez a una temperatura ambiente superior.

 

Requisitos del proceso de dosificación

El proceso de dosificación es solo uno de los numerosos pasos de producción implicados en la creación del producto acabado, pero suele ser un paso decisivo.  El hecho es que siempre se producen imprecisiones en el proceso de dosificación en el caso del procesamiento manual mientras que no es posible efectuar un control adecuado.

Las exigencias de calidad en todos los productos están en aumento en todas las áreas. Existe una exigencia en aumento de la alta fiabilidad del proceso, control de calidad coherente, y de la documentación completa. Solo se pueden implementar los factores siguientes con un sistema de dosificación y mezclado:

  • Relación de mezcla constante con múltiples componentes
  • Cantidad de descarga
  • Tamaño de la inyección
  • Rangos de tolerancia definidos
  • Control y documentación de la aplicación

En caso de grandes exigencias en el proceso de dosificación, el procesamiento a máquina suele ser la única opción. Garantiza un alto nivel de fiabilidad del proceso y reproducibilidad del proceso de dosificación en todo momento. El usuario puede configurar, almacenar, controlar y documentar todos los parámetros con alta precisión Es particularmente importante en caso de que las empresas quieran obtener certificación y necesiten estar en conformidad con la normativa DIN 2304 relativa a los requisitos de calidad en el proceso de encolado.

Consideración de los factores económicos

Los factores económicos desempeñan un factor importante en todo caso. La adquisición de un sistema de dosificación y mezclado puede suponer una gran inversión dependiendo del tamaño de la empresa. Por otro lado, los costes de funcionamiento son significativamente más altos en caso del procesamiento manual. El esfuerzo implicado en la producción de cartuchos es más alto para los fabricantes de material, de modo que los precios son aproximadamente de tres a diez veces más altos por los contenedores de 20 litros. Además, el procesamiento con cartuchos genera muchos residuos de material y basura innecesaria. Con frecuencia no es posible vaciar los cartuchos correctamente, y hay que eliminarlos en forma de residuo peligroso. Por tanto, se ahorrará en material y en costes con contenedores más grandes y menos residuos. Los recursos se utilizan con eficiencia y el impacto medioambiental es menor. Normalmente, la aplicación de materiales con cartuchos puede llevar mucho más tiempo que un sistema de dosificación y mezclado, ya que el cartucho debe rellenarse primero, o sustituirse. Otro factor importante es el valor del producto en sí mismo. Si los productos o componentes tienen un valor muy alto después del encolado, después surgirán pérdidas rápidamente en caso de rechazos debido a los defectos de calidad. Cuanto más alto sea el valor adicional creado en el proceso de encolado o encapsulado, mayor cuidado será necesario en el proceso de dosificación. Es decir, la inversión en un sistema de dosificación y mezclado también puede ser ventajosa en caso de cantidades menores.

Conclusión

Por último, el proceso de producción viene determinado por las propiedades de material y los objetivos del producto final. Por tanto, las opciones técnicas o los beneficios siempre deben reevaluarse en cada caso individual. Dependiendo de la aplicación, la tasa de error en caso del procesamiento manual con cartuchos puede ser más alta que con el procesamiento mecanizado con un sistema de dosificación y mezclado. Este último es más costoso de comprar pero puede resultar rentable por numerosos motivos. Si la empresa tiene que atenerse a cierto nivel de fiabilidad en el proceso, control de la calidad y requisitos de documentación, la única opción es el sistema de dosificación y mezclado. En caso de volúmenes bajos o en caso de que el aspecto visual sea menos importante, la aplicación manual puede ser más eficiente. En definitiva, la combinación de los aspectos individuales o de diversos factores puede influir en la decisión para utilizar o no un sistema de dosificación y mezclado. En el próximo artículo describimos los pasos específicos dirigidos al procesamiento mecanizado de materiales y explicar qué debe tenerse en cuenta al comprar un sistema de dosificación y mezclado.

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En un artículo práctico similar, que también trata de los procesos de producción, podrá informarse:

La correcta planificación de los sistemas de dosificación y mezcla. Qué importa y cómo evitar los fallos de diseño más frecuentes.

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