Injection Abril 2023 I ES

Termografía activa
para regulación de calidad en línea
Aunque los rechupes comprometen la solidez de las pieza moldeadas por inyección, no era posible
detectarlos con los métodos de control de calidad tradicionales. Ahora, sin embargo, gracias al método
de la termografía activa, se puede examinar el interior del componente, para ver los rechupes
por contracción y medir su tamaño. Junto con el Centro Josef Ressel de la Escuela Técnica Superior
de Alta Austria, en Wels, ENGEL ha mostrado cómo la termografía activa también permite regular en
línea la calidad de los procesos de moldeo por inyección de manera eficaz. El tamaño de los rechupes
se puede modificar específicamente durante el transcurso de la producción y se puede mantener
dentro de los límites correctos.
Regular la calidad de los componentes
durante el proceso es lo que busca
cualquier técnico de moldeo por inyección.
El objetivo es eliminar cualquier
factor que afecte al proceso y, por tanto,
a la calidad del componente. Las universidades
e institutos de investigación
se ocupan de este tema desde hace
muchos años. Aunque hasta ahora las
aplicaciones en el moldeo por inyección
industrial han sido aisladas, hoy
en día está aumentando la demanda
de soluciones para regular la calidad en
línea. Esta tendencia se debe, por un
lado al aumento general de los requisitos
de calidad y, por otro, al esfuerzo
por producir de modo más sostenible.
Mediante el control de proceso en línea
(es decir, durante el propio proceso),
se logran procesos constantes, se
ahorran energía y materias primas y se
evita a tiempo la producción de piezas
rechazadas.
Para este tipo de control, se requiere
una medición confiable y exacta de las
magnitudes que determinan la calidad.
Los rechupes suelen producirse dentro
del componente y, por eso, no son
detectables durante la comprobación
visual de la superficie, sobre todo
cuando se procesan termoplásticos
con coloración. Para detectar estos
defectos, que influyen en la calidad, se
precisan métodos de medición adecuados,
por ejemplo la termografía activa.
Durante la termografía activa, se
introduce energía en el componente mediante una
lámpara de destellos o una lámpara halógena. Las
diferencias de temperatura locales generadas con este
procedimiento dan lugar a flujos térmicos compensatorios.
La evolución de la temperatura en el tiempo es
registrada mediante una cámara de infrarrojos y analizada
con métodos adecuados que permiten sacar
conclusiones sobre los defectos internos. Partiendo de
la imagen original captada por la cámara y aplicando
métodos de procesamiento industrial de imágenes, se
puede determinar el tamaño de los rechupes.
La termografía activa funciona sin causar deterioro y tiene,
además, ventajas frente a otros métodos de control
de calidad. El método de medición es independiente de
influencias externas tales como la temperatura ambiente,
la temperatura del material fundido o la temperatura
del molde y tampoco depende del momento en que
se realice la medición tras la toma. Además, permite
eliminar muy fácilmente la reflexión de otras fuentes
de calor.
Más seguridad sobre todo
para componentes de pared gruesa
Los rechupes surgen debido a la contracción del material.
Cuanto más grande es el grosor de pared, más
probable es que aparezcan. Por eso, hay un alto riesgo
de que surjan cuando la geometría del componente
incluye filetes y nervios de pared gruesa que sirven para
aumentar la rigidez. Esto supone un reto importante
cuando los componentes se usan en aplicaciones
donde la seguridad es esencial.
Junto a factores como la geometría del componente, el
grosor de pared, el diseño del molde o la concepción
del sistema de colada, aquí influyen decisivamente
los parámetros de proceso ajustados en la máquina
de moldeo por inyección. Al contrario que el diseño
del molde, los parámetros de proceso
pueden adaptarse posteriormente a
los requisitos concretos de modo fácil
y rápido o pueden corregirse si cambian
las condiciones marco.
Más de 1,000 piezas verificadas
En el centro tecnológico de ENGEL,
se inyectaron en PP piezas de muestra
con distintos grosores de pared y
elementos de refuerzo en la cara inferior.
Se construyó una celda de control de
calidad, para lo cual se integró la celda
de medición termográfica en la celda de
moldeo por inyección. De esta manera,
los componentes se pueden transferir
de forma totalmente automática desde
las cavidades del molde. La celda de
medición rodea la cámara y la lámpara
de destellos, así como un fin de brazo
neumático que sirve para posicionar el
componente. El punto central es la unidad
de control de la máquina CC300,
que controla todas las tareas de automatización
y reincorpora al ajuste del
proceso los resultados de la medición
de calidad.
La medición comienza automáticamente
en cuanto el componente se sitúa
delante de la cámara. El sistema registra
la evolución de la temperatura en el tiempo
e inicia el análisis de los datos. Si se
detectan rechupes, su tamaño se calcula
mediante métodos estadísticos y
procesamiento de imágenes partiendo
de los datos de temperatura. El resultado
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