La evolución de las máquinas para la producción de materiales plásticos

La aparicióne las máquinas para la elaboración de las materias plásticas determinó un cambio fundamental en la industria moderna, revolucionando la producción de una vasta gama de artículos y dando vida a un sector industrial en continua evolución. Descubramos en conjunto -brevemente- el origen, el desarrollo y las tendencias futuras de las máquinas para la elaboración del plástico.

Las primeras tecnologías al servicio de este sector surgieron después de la II Guerra Mundial, cuando el interés por el plástico pasó a ser preponderante, extendiéndose a muchos sectores y aplicaciones. Al respecto, los países precursores fueron Estados Unidos, Alemania e Italia. Una de las razones por las cuales algunas empresas particularmente innovadoras comenzaron a producir máquinas para la elaboración de las materias plásticas, se refiere a las indudables ventajas que este material comportaba respecto del vidrio. En efecto, el vidrio requería procesos de producción más complejos y el producto final es, hoy como antes, más frágil y pesado respecto de un envase de plástico de igual capacidad.

Una de las primeras técnicas productivas obtenidas se refiere a la inyección soplado, que consiste en la producción de objetos complejos y detallados mediante la inyección de plástico fundido en un molde. Se obtiene así una preforma que es introducida en una estación de moldeo que crea el envase final.

Aún antes se produjeron máquinas para moldear plástico por extrusión soplado, particularmente adecuado para obtener cuerpos huecos. Detengámonos un momento en este particular proceso que caracteriza muchas máquinas para la elaboración de materias plásticas. El proceso comienza con la producción de un tubo hueco de plástico llamado «parisón». Este tubo se obtiene fundiendo gránulos de plástico en un extrusor, una máquina que presiona y funde el plástico operando a elevadas temperaturas. El material fundido es empujado y extrusionado a través del Cabezal de Extrusión que se conduce hasta el interior de un molde, en que se encuentra/n la cavidad o las cavidades que presenta/n la forma del producto final.

El molde se cierra con el plástico en su interior, haciéndole adherir a las paredes enfriadas del molde mismo a través de un conducto de soplado llamado “boquilla”, que sopla aire de baja presión (6/8 bares), introduciéndolo en el interior del molde. El aire determina que el parisón se adapte perfectamente a la forma de la cavidad del molde, creando así la forma prevista del envase de plástico. Después del proceso de soplado, el aire es liberado y el envase de plástico permanece en el interior de la forma del molde por un breve período. Aquí, el efecto que es consecuencia de la diferencia de temperatura entre las paredes frías del molde y el plástico caliente es el enfriamiento del plástico mismo y su consiguiente solidificación.  Una vez enfriado, el molde de soplado se abre y el producto final es extraído.

Finalmente, la última categoría de maquinaria para la elaboración del plástico es aquella para el estirado soplado de preformas PET (= sistema de “dos etapas”). Aquí la preforma PET está ya presente; en nuestras sopladoras de dos etapas la preforma PET es cargada en la máquina y trasladada a través de un horno de lámparas infrarrojos hasta el interior de un molde con cavidad (también llamado molde de soplado) que tiene la forma requerida para el producto final. Una cánula de estirado es introducida en el interior de la preforma y el aire comprimido a alta presión (hasta 40 bares) es soplado hacia el interior, adaptándolo a la forma del molde para obtener la forma requerida. Simultáneamente, el calor residual en la preforma ayuda a plasmar y consolidar el material en la forma del molde. Después de un tiempo suficiente como para obtener el enfriamiento y solidificación del material plástico, el molde es abierto y el producto final es extraído.

Pero ¿cuáles son las tendencias evolutivas de las máquinas procesadoras de los materiales plásticos en estos 20 primeros años del siglo XXI? Ante todo, los clientes demandan cada vez  maquinaria de mayores dimensiones a fin de obtener elevada productividad, maquinaria que debe ser fiable totalmente eléctrica. Antes, en efecto, los movimientos de las máquinas para procesamiento del plástico se obtenían mediante unidades de energía hidráulica, utilizando aceite y, por lo tanto, con grandes consumos de energía.

Hoy, en cambio, con la tecnología full electric, esos movimientos de las máquinas se obtienen utilizando motores eléctricos, frecuentemente equipados con convertidor. Ello permite aumentar sensiblemente la eficiencia en el uso de la energía necesaria para el proceso de producción y elaboración del plástico. Otra tendencia se refiere a la materia prima, dado que la atención de la cadena productiva, desde la óptica de una transición sostenible, se está orientando hacia el uso de las resinas plásticas de segunda vida o resinas posconsumo para algunos tipos de productos. Muchos tipos de envases tales como las botellas, hoy son fabricados con tres estratos: plástico virgen, plástico reciclado y, nuevamente, plástico virgen.