Del vidrio líquido a la calidad constante: conformado estable de vidrio con vacío controlado con precisión

Cuando una gota de vidrio incandescente entra en el molde de Glaswerk Neuenhagen, se inicia un breve proceso altamente dinámico. Este es el momento en el que se decide si la precisión dimensional, la distribución del grosor de pared y la calidad de la superficie satisfacen los requisitos industriales. El material debe conformarse y estabilizarse con precisión en cuestión de segundos. Un nivel de vacío ajustado de forma precisa absorbe y soporta activamente el proceso de conformado.

El lugar de emplazamiento pertenece al grupo Ardagh activo a nivel internacional, un proveedor líder mundial de soluciones de envasado con un claro enfoque en la fabricación de envases de vidrio. En consecuencia, los requisitos de seguridad del proceso y repetibilidad en el proceso de conformado son elevados.

El proceso de conformado se caracteriza por geometrías cambiantes, diferentes requisitos del producto y limitaciones térmicas y temporales variables. El vacío no es solo una variable de suministro, sino un parámetro de control relevante para el proceso. Su nivel debe ajustarse con precisión a la condición correspondiente.

Por lo tanto, el suministro de vacío se dimensionó junto con Busch Vacuum Solutions de acuerdo con los requisitos específicos para el conformado de vidrio.

Condiciones de vacío reproducibles en el proceso de conformado

Durante el proceso de conformado, el vacío se utiliza para controlar la desaireación de las cámaras de moldeo, absorbiendo la sobrepresión interna. Juntas, ambas variables definen la condición límite para una distribución uniforme del material y un conformado estable de la geometría del envase. Para garantizar que este proceso sea repetible, el nivel de vacío debe mantenerse dentro de estrictas tolerancias y sincronizarse con precisión con las etapas individuales del proceso.

En las máquinas modernas con sección individual (máquinas IS), la capacidad volumétrica máxima de la bomba de vacío no es crucial. Más bien, el factor decisivo es la capacidad del sistema general de suministrar rápidamente el nivel de vacío requerido con condiciones de carga variables. Las modificaciones en la geometría del envase, el peso del globo o el estado térmico del vidrio causan cambios en las cargas de gas. El resultado es una exigente demanda dinámica de vacío que debe compensarse continuamente.

En la configuración anterior, el suministro de vacío se realizaba mediante bombas de vacío de paletas rotativas lubricadas con aceite. Solo se influía en el nivel de vacío mediante la conexión o desconexión completa de las etapas de bombeo individuales. Este modo de funcionamiento no permitía un ajuste preciso a los requisitos reales del proceso. Esto significa que ya no se correspondía con el estado de la técnica de un suministro de vacío moderno y controlado. Los cambios en el proceso, como los cambios de producto o los tiempos de ciclo modificados, provocaban desviaciones de las condiciones de trabajo originales. Como resultado, el nivel de vacío requerido no estaba disponible en el momento adecuado y era temporalmente superior o inferior al setpoint.

Por lo tanto, el conformado estable del vidrio requiere un sistema de vacío capaz de detectar continuamente los cambios dinámicos de carga y de absorberlos con tecnología de control. Esto minimiza los retrasos y evita excesos considerables en el nivel de vacío.

La solución: el vacío como una variable controlada del proceso

Junto con Ardagh, se implementó un nuevo concepto de vacío basado en la tecnología de vacío de tornillo con bombas de vacío COBRA NC. La tecnología de tornillo seco y sin contacto funciona sin fluidos de trabajo en la cámara de compresión y está diseñada para el funcionamiento industrial continuo. a de vidrio incandescente entra en el molde de Glaswerk Neuenhagen, se inicia un breve proceso altamente dinámico. Este es el momento en el que se decide si la precisión dimensional, la distribución del grosor de pared y la calidad de la superficie satisfacen los requisitos industriales. El material debe conformarse y estabilizarse con precisión en cuestión de segundos. Un nivel de vacío ajustado de forma precisa absorbe y soporta activamente el proceso de conformado. El lugar de emplazamiento pertenece al grupo Ardagh activo a nivel internacional, un proveedor líder mundial de soluciones de envasado con un claro enfoque en la fabricación de envases de vidrio. En consecuencia, los requisitos de seguridad del proceso y repetibilidad en el proceso de conformado son elevados. El proceso de conformado se caracteriza por geometrías cambiantes, diferentes requisitos del producto y limitaciones térmicas y temporales variables. El vacío no es solo una variable de suministro, sino un parámetro de control relevante para el proceso. Su nivel debe ajustarse con precisión a la condición correspondiente. Por lo tanto, el suministro de vacío se dimensionó junto con Busch Vacuum Solutions de acuerdo con los requisitos específicos para el conformado de vidrio. Condiciones de vacío reproducibles en el proceso de conformado Durante el proceso de conformado, el vacío se utiliza para controlar la desaireación de las cámaras de moldeo, absorbiendo la sobrepresión interna. Juntas, ambas variables definen la condición límite para una distribución uniforme del material y un conformado estable de la geometría del envase. Para garantizar que este proceso sea repetible, el nivel de vacío debe mantenerse dentro de estrictas tolerancias y sincronizarse con precisión con las etapas individuales del proceso.

En las máquinas modernas con sección individual (máquinas IS), la capacidad volumétrica máxima de la bomba de vacío no es crucial. Más bien, el factor decisivo es la capacidad del sistema general de suministrar rápidamente el nivel de vacío requerido con condiciones de carga variables. Las modificaciones en la geometría del envase, el peso del globo o el estado térmico del vidrio causan cambios en las cargas de gas. El resultado es una exigente demanda dinámica de vacío que debe compensarse continuamente.

En la configuración anterior, el suministro de vacío se realizaba mediante bombas de vacío de paletas rotativas lubricadas con aceite. Solo se influía en el nivel de vacío mediante la conexión o desconexión completa de las etapas de bombeo individuales. Este modo de funcionamiento no permitía un ajuste preciso a los requisitos reales del proceso. Esto significa que ya no se correspondía con el estado de la técnica de un suministro de vacío moderno y controlado. Los cambios en el proceso, como los cambios de producto o los tiempos de ciclo modificados, provocaban desviaciones de las condiciones de trabajo originales. Como resultado, el nivel de vacío requerido no estaba disponible en el momento adecuado y era temporalmente superior o inferior al setpoint.

Por lo tanto, el conformado estable del vidrio requiere un sistema de vacío capaz de detectar continuamente los cambios dinámicos de carga y de absorberlos con tecnología de control. Esto minimiza los retrasos y evita excesos considerables en el nivel de vacío.

La solución: el vacío como una variable controlada del proceso

Junto con Ardagh, se implementó un nuevo concepto de vacío basado en la tecnología de vacío de tornillo con bombas de vacío COBRA NC. La tecnología de tornillo seco y sin contacto funciona sin fluidos de trabajo en la cámara de compresión y está diseñada para el funcionamiento industrial continuo.

Busch brindó soporte al proyecto más allá del simple nivel de los componentes. Los requisitos del proceso para el conformado de vidrio se tradujeron en una estrategia de control adecuada para la generación de vacío. Las bombas de vacío utilizadas están equipadas con variadores de frecuencia que permiten un ajuste continuo de la velocidad de rotación del motor.

En lugar de un funcionamiento constante, la capacidad volumétrica de las bombas se adapta según sea necesario a las respectivas condiciones del proceso. Las bombas funcionan predominantemente en el margen de carga parcial y únicamente con una mayor potencia de alimentación eléctrica en caso necesario. En combinación con el principio de bombeo en seco, este modo de funcionamiento reduce la tensión mecánica. Además, se minimizan considerablemente el desgaste y la carga térmica del sistema.

Por lo tanto, el vacío ya no se considera una variable de suministro estática, sino que se utiliza de forma específica como una variable de proceso que se regula activamente para satisfacer los requisitos del proceso. La medición de presión integrada registra de forma continua el nivel de vacío actual y los circuitos de control lo mantienen estable ajustando la velocidad de rotación del motor. De este modo, el nivel de vacío se mantiene constante incluso durante los cambios en las condiciones de trabajo.

Resultados durante el funcionamiento continuo

Con el nuevo concepto de vacío, es posible ajustar y mantener de forma fiable durante todo el ciclo las condiciones de vacío en el proceso de conformado. Esto permite obtener grosores de pared más uniformes, reducir las desviaciones relevantes para la calidad y minimizar los reajustes durante el funcionamiento continuo.

El consumo energético se reduce notablemente, dado que las bombas de vacío ya no funcionan continuamente con la alimentación eléctrica máxima. Al mismo tiempo, el funcionamiento con carga parcial reduce la tensión mecánica y el desgaste y prolonga los intervalos de mantenimiento.

«La nueva solución de vacío ha mejorado considerablemente nuestro proceso de estabilidad», afirma Guido Reichelt, maestro electricista en Ardagh Neuenhagen. «Con la tecnología anterior, había fluctuaciones de presión en el sistema; ahora el nivel de vacío se mantiene constante. Esto garantiza condiciones de conformado uniformes y nos permite reducir considerablemente el consumo energético, el ruido y la carga térmica, así como el esfuerzo de mantenimiento."

Estos efectos tienen un impacto positivo directo en la disponibilidad de la planta, la planificación operativa y la seguridad.

Concepto transferible para procesos de conformado exigentes

El concepto de vacío implementado en Ardagh tiene un diseño modular. Está diseñado específicamente para entornos de producción industrial con requisitos de elevada calidad.
Es especialmente adecuado para procesos en los que los requisitos de vacío cambian continuamente debido a las geometrías cambiantes del producto o a las condiciones de trabajo dinámicas.

Mediante la combinación de una tecnología de vacío robusta con un profundo conocimiento de los procesos, Busch ayuda a los fabricantes a establecer el vacío como una variable de proceso estable y controlable. El resultado son procesos reproducibles, un uso más eficiente de la energía y una mayor seguridad operativa.

Este proyecto muestra cómo el vacío controlado con precisión contribuye de forma directa a la seguridad del proceso y a la calidad del producto, allí donde el vacío influye en la conformación y creación de los productos.