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Engineered Plastic Components Inc., con sede en West Des Moines, Iowa, está realizando nuevos trabajos a medida que cambia su flota de 500 máquinas de moldeo por inyección a prensas totalmente eléctricas.

Los beneficios de repetibilidad, eficiencia energética y confiabilidad superan el costo de inversión inicial, según funcionarios de la compañía, que compraron 200 prensas en los últimos seis años, todas construidas por Japan Steel Works America Inc.

Fundada en 1994 por el presidente y director ejecutivo Reza Kargarzadeh, EPC comenzó a producir piezas para la industria automotriz con tres máquinas de moldeo por inyección antes de crecer en los mercados de electrodomésticos, médico, aeroespacial y de equipos pesados.

EPC ahora opera en 18 ubicaciones en 10 estados y México que ofrecen moldeo por inyección, moldeo por inyección de dos disparos, conformado al vacío, revestimiento moldeado, espuma de uretano y pintura.

Con 310 millones de dólares en ventas anuales para 2021, EPC ocupó el puesto 31 entre los procesadores de moldeo por inyección de América del Norte, según la última clasificación de Plastics News.

Para la industria automotriz, EPC produce piezas simples de disparar y enviar y complejos conjuntos de paneles de instrumentos, puertas y HVAC para Ford, GM, Toyota y Honda.

Kargarzadeh no sabía mucho sobre las prensas JSW hasta 2002, cuando EPC adquirió Palo Plastics en Palo, Iowa.

"Nos dimos cuenta de que estas máquinas simplemente funcionan", dijo en un estudio de caso Kargarzadeh, un ingeniero que se centra en el diseño de productos y herramientas y posee varias patentes en la industria del plástico.

Si bien las máquinas tradicionales de moldeo por inyección hidráulica representan actualmente la mayor parte de la cuota de mercado estadounidense, la demanda de versiones totalmente eléctricas sigue ganando impulso con procesadores como EPC.

La necesidad de que EPC pasara a máquinas totalmente eléctricas se hizo evidente cuando la empresa enfrentó desafíos para producir una puerta HVAC para un importante cliente de automoción. La puerta HVAC está ubicada dentro del tablero y permite el paso del aire desde el aire acondicionado o la calefacción. La pieza de 253,1 milímetros de largo exigía tolerancias estrictas de 0,3 mm, que es menos que el grosor de un cabello.

El personal de EPC no pudo obtener la pieza calificada para la repetibilidad dimensional en la prensa hidráulica, según Bob Bachman, vicepresidente de ventas y gestión de programas de EPC.

"Fue un gran desafío. Con la máquina hidráulica sólo pudimos llegar a aproximadamente 0,5 mm entre las piezas", dijo Bachman. "Era un requisito y si no hubiéramos podido cumplirlo, no hubiéramos tenido éxito".

Luego, EPC tomó muestras de la pieza en una prensa JSW totalmente eléctrica de 500 toneladas.

"Cuando lo ejecutamos en esa máquina, lo logramos según las especificaciones del cliente", dijo Kargarzadeh.

Como resultado, EPC ahora produce 28.000 piezas de HVAC por semana o 1,2 millones de piezas al año, generando más de 2 millones de dólares en ventas.

Para demostrar que las piezas están dentro de las especificaciones aceptables, EPC recopila datos diarios para clientes automotrices que muestran la capacidad futura de un proceso (datos CPK) y cómo se ha desempeñado el proceso en el pasado (datos PPK). Las comparaciones también se pueden utilizar para identificar variaciones.

"Nuestra experiencia es que obtenemos mejores CPK y PPK con las máquinas JSW", dijo Kargarzadeh, y agregó que EPC también utiliza una máquina de medición coordinada y escáneres para tomar mediciones precisas y verificar datos.

EPC también mejoró la repetibilidad de un proyecto que involucraba componentes de acabado interior de automóviles después de cambiar de una máquina hidráulica. La prensa hidráulica estaba produciendo chatarra e interfería en el cumplimiento del pedido. Después de que EPC trasladó el trabajo a una máquina totalmente eléctrica, los funcionarios de la compañía dijeron que los desechos se redujeron al 1 por ciento y los productos se fabricaron de manera más consistente.

Las máquinas hidráulicas no tienen sensores, por lo que no saben si el control se está alineando con los perímetros establecidos, según Ken Kikuchi, vicepresidente de JSW.

"Varios sensores detectan la velocidad y la presión reales, y el servocontrol sigue de cerca los perímetros establecidos con las máquinas totalmente eléctricas. Por lo tanto, son más precisos", dijo Kikuchi.

El rendimiento consistente significa que EPC puede usar exactamente la misma configuración para mover la herramienta de una máquina a otra, lo cual, según Bachman, es importante para los clientes que requieren que el moldeador valide en dos máquinas.

JSW atribuye la repetibilidad a la producción interna de la mayoría de los componentes, incluida la sujeción del cilindro del tornillo y el marco de la cama, en su planta de Hiroshima, Japón. El control eléctrico también fue desarrollado por los ingenieros de JSW.

Las máquinas totalmente eléctricas suelen costar entre un 15 y un 20 por ciento más que las hidráulicas, pero la inversión puede compensarse con reembolsos, un menor consumo de energía y una mayor vida útil.

EPC espera que las máquinas JSW duren entre 20 y 25 años, en comparación con algunas de sus máquinas hidráulicas, que tuvieron que ser reemplazadas después de ocho a 10 años.

"El precio de un sistema hidráulico puede ser dos tercios del de un JSW, pero su vida útil es menos de la mitad", afirmó Kargarzadeh.

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