O fabricante de ferramentas de precisão PB Swiss Tools AG conta com a Sumitomo (SHI) Demag para fornecer células de moldagem MuCell multicomponentes inovadoras, com acionamento de placa de índice e automação – tudo de uma única fonte.
Schwaig, julho de 2024 – O renomado fabricante suíço de ferramentas manuais – PB Swiss Tools AG – instalou recentemente uma das soluções de moldagem por injeção mais inovadoras em sua unidade de produção na Suíça. Projetado para aumentar a produtividade e maximizar a precisão da fabricação, o sistema totalmente automatizado valida a experiência da Sumitomo (SHI) Demag na engenharia de células de moldagem multicomponentes altamente complexas.
Um esforço totalmente colaborativo, a célula compreende uma máquina de moldagem por injeção IntElect de 350 toneladas, eficiente e com economia de energia. Equipado com a mais recente tecnologia de moldagem multicomponente da empresa, ele pode moldar três materiais diferentes, incluindo MuCell para a parte interna do cabo da ferramenta. Seguindo um processo de quatro etapas, a célula usa um robô de 6 eixos da ABB acoplado a um acionamento de placa de índice para girar, apresentar e remover perfeitamente o componente após a conclusão de cada estágio de sobremoldagem. A aceitação da fábrica em Schwaig ocorreu no final de maio de 2024, seguida pela entrega na Suíça em julho. O comissionamento está previsto para o final de agosto.
Adotadores iniciais de tecnologia
A PB Swiss Tools é vista como um “cliente farol” na Suíça, relata Urs Kocher, gerente de projetos da MAPAG Maschinen AG, Berna, empresa que representa a Sumitomo (SHI) Demag na Suíça. “Estamos imensamente orgulhosos de ter apoiado um cliente tão prestigiado. Isto só foi possível graças ao trabalho árduo e aos esforços diligentes de todas as partes envolvidas – desde o planeamento do projeto até à implementação e entrega ao cliente. A Sumitomo (SHI) Demag conseguiu fornecer sua experiência como líder proeminente em máquinas injetoras totalmente elétricas, tecnologia multicomponentes, aplicações especiais e automação”, acrescenta Kocher.
A linha de produção simboliza flexibilidade. Além de fabricar novos cabos com formato ergonômico para novos produtos, a linha também é capaz de fabricar uma ampla variedade de tamanhos de cabos do portfólio de produtos existente da PB Swiss Tools. Para a maioria dos produtos, a parte interna do cabo é moldada com tecnologia de espuma MuCell para reduzir o peso e aumentar a estabilidade dimensional. O núcleo do cabo é então moldado com um material rígido para aumentar a estabilidade e a resistência. O processo termina com a aplicação de uma sobremoldagem em TPE para proporcionar ao usuário uma pegada mais macia e ergonômica. Usando o reconhecimento de pinça, cada fase do processo de sobremoldagem seleciona as instruções corretas de dados da ferramenta e o peso do material injetado. Isso por si só já era um desafio complexo de navegar devido à configuração da ferramenta de molde e à variedade de polímeros usados.
No centro da célula de produção totalmente fechada está uma máquina IntElect 350/830-1100H-450L-450Y. Oferecendo máxima precisão com movimentos paralelos e dinâmicos, o grande espaço do molde combinado com a alta folga da barra de ligação otimiza o envelope de trabalho. “Em princípio, existem quatro estações de moldagem e sobremoldagem”, explica Klaus Rahnhöfer, Engenheiro Sênior de Desenvolvimento de Negócios de Automação e Robótica da Sumitomo (SHI) Demag. O Sr. Rahnhöfer é um especialista comprovado em tecnologia multicomponente, com vasta experiência em engenharia mecânica e de ferramentas, além de soluções de automação integradas. Tanto Kocher quanto Rahnhöfer projetaram e executaram o projeto do início ao fim.
O processo de várias etapas
Na estação um, no lado operacional da célula de produção, o núcleo central do cabo da ferramenta é feito usando a técnica de formação de espuma MuCell. Quando a ferramenta abre, o ejetor avança e levanta a placa, girando-a 90 graus no sentido anti-horário. O ejetor retorna e a ferramenta fecha. “As peças são colocadas na próxima estação retraindo a placa indicadora”, explica Rahnhöfer.
A estação dois é a unidade de injeção L. Ele está localizado na parte inferior da ferramenta. Aqui, os núcleos internos da alça são sobremoldados com um material mais duro para aumentar a estabilidade e a resistência. Após a abertura, o ejetor avança e levanta a placa, gira-a mais 90 graus no sentido anti-horário, retorna e fecha novamente a ferramenta.
A estação três é a unidade de injeção em Y. Aqui, um componente macio feito de TPE para altos torques de aderência é aplicado ao cabo do produto. Finalmente, na quarta estação, cada peça é desmontada por um puxador hidráulico e raspador. Este estágio está localizado na parte superior da ferramenta de molde, onde não há inserções com contornos. Isto permite que o molde permaneça fechado para que os três processos de injeção possam continuar funcionando ininterruptamente. “As alças são montadas em ambos os lados da lombada para que possam ser desmontadas e removidas pelo robô”, esclarece Rahnhöfer.
Design exclusivo para tempo de ciclo reduzido
Como resultado do design eficiente em que a remoção do produto ocorre ao mesmo tempo que os processos de sobremoldagem, o tempo total do ciclo é reduzido em aproximadamente cinco segundos. “Isso é espetacular”, observa Rahnhöfer.
Referindo-se a outras características especiais do projeto, Rahnhöfer chama a atenção para o posicionamento individual de cada estágio de injeção elaborando: “Para simplificar a troca da rosca, optamos intencionalmente por organizar todas as três unidades de injeção horizontalmente, a segunda (L) a 90- ângulo de grau e o terceiro (Y) em um ângulo de 40 graus.”
Enfrentando outro desafio potencial – a altura do teto de 3.3 metros na sala de produção – um robô ABB de 6 eixos da SAR foi selecionado. Isso permitiu que a equipe de projeto localizasse o robô em uma base mais alta, permitindo que ele alcançasse as barras da máquina de moldagem por injeção, removesse o produto de cima e colocasse as peças acabadas em uma esteira transportadora, confirma Rahnhöfer. “Ao mesmo tempo, levamos em consideração o portfólio de produtos existente da empresa, garantindo que o sistema e o robô seriam compatíveis para manuseio e sobremoldagem de todas as linhas”, acrescenta o especialista em automação.
Entregando precisão
A PB Swiss Tools constrói as próprias garras para os cabos das ferramentas, ajustando-as aos diferentes tamanhos de SKU. “Cada novo tamanho de punho requer três pares de novas pastilhas. O fabricante de ferramentas fez um excelente trabalho aqui”, afirma Klaus Rahnhöfer, destacando que a combinação com a precisão da moldagem em máquinas totalmente elétricas ajuda a reduzir o desperdício de material. “Como o projeto envolve muitas variantes de produtos, são necessárias inúmeras trocas de pastilhas e pinças. Alta precisão é essencial para manter o desperdício inicial o mais baixo possível”, resume.
A série IntElect é conhecida por oferecer alta precisão e eficiência. Muito disso pode ser atribuído aos servomotores da empresa, projetados e construídos internamente pela Sumitomo (SHI) Demag. A dosagem é totalmente elétrica para garantir o mais alto grau de precisão. O design da máquina também apresenta uma barra de ligação automática exclusiva no lado de operação. “As talhas de barra normalmente são usadas apenas em máquinas hidráulicas, no entanto, nós as adaptamos para se adequarem às nossas máquinas totalmente elétricas”, relata Rahnhöfer. Além disso, o servo motor do index drive foi integrado ao sistema de controle.
“A precisão da máquina injetora totalmente elétrica foi uma consideração importante”, confirma Mathias Gerber, gerente de engenharia de plásticos da PB Swiss Tools. Porém, o bom atendimento e as tecnologias inovadoras que atenderam a todas as necessidades da empresa foram fatores decisivos para a escolha da Sumitomo (SHI) Demag. “Entramos em contato com vários fabricantes de máquinas, mas a solução da Schwaig foi de longe a melhor”, confirma ele. “Devido à remoção da quarta posição na ferramenta fechada, economizamos tempo de ciclo, o que acabará nos proporcionando um ROI mais rápido. Usar uma unidade de índice em vez de robôs também foi uma vantagem persuasiva que convenceu nossa equipe de gestão a apoiar esse investimento”, expande Gerber.
O entusiasmo por este projeto ecoou por toda a fábrica. Urs Wespi, gerente de produção da fábrica de moldagem por injeção PB Swiss Tools, relata: “Décadas de experiência trabalhando com tecnologia instalada pela Sumitomo (SHI) Demag e pela agência MAPAG me enchem de confiança. As máquinas não estão sujeitas a falhas. Porém, quando você precisa de suporte o atendimento da equipe é sempre excelente. Se algum erro não puder ser resolvido com suporte por telefone, um técnico de serviço chegará em 24 horas. Poucos fabricantes de máquinas são tão responsivos.”
Correspondendo a este compromisso intransigente com a qualidade, o fabricante de ferramentas suíço afirma que não é coincidência que “trabalhe com os melhores”. Assim como a Sumitomo (SHI) Demag, esse desenvolvimento constante para atender aos mais altos requisitos de seus usuários é o que os move. A PB Swiss Tools produz anualmente cerca de 13 milhões de ferramentas manuais profissionais e dispositivos médicos, todos desenvolvidos e fabricados na Suíça. Muitos de seus 3,000 produtos projetados ergonomicamente vêm com garantia vitalícia.
www.pbswisstools.com
https://www.mapag.ch
