Es notable la sorpresa que nos causa observar la gran cantidad de artículos de material plástico, técnicamente llamados polímeros, que coexisten en el ámbito diario donde vivimos (nuestro hogar), donde trabajamos, etc.
Dentro de esa inmensa gama de productos de material "plástico", ¿cuáles son los procesos industriales que fueron seleccionados para su fabricación?. Observaremos que la gran mayoría fueron obtenidos por el proceso denominado "inyección en sistema molde-prensa".
Efectivamente, el proceso de inyección de termoplásticos en sistema molde-prensa, tiene los siguientes beneficios:
- Cubre la inmensa gama de piezas de amplia superficie expuesta o "vista" por el usuario.
- Cubre la amplia gama de productos con espesores constantes en el órden de los 0,5 a 6 mm. difíciles de obtener por otros procesos industriales.
- Apto perfectamente para altas cadencias de producción (altos volúmenes de venta anuales).
- Bajo costo de producción por unidad de producto.
Tomando como base lo anterior, ¿cuál será el costo-costo (sin márgen de utilidad) llamado también "costo de venta" por unidad de producto para algunas de las piezas que podemos observar en nuestra vida diaria? También nos sorprende decir que dicho costo puede oscilar entre U$S 0,2 y U$S 15 por pieza (recordemos sin el márgen de utilidad aplicado). Raramente tendremos costos de fabricación totales en el órden de los U$S 30 por pieza, ya que en este caso siempre existirá un proceso alternativo al de inyección a un costo mucho menor (por ejemplo el moldeo por compresión).
De acuerdo, si esos son los costos típicos y de amplio espectro de un proceso de inyección de polímeros, entonces ¿dónde está el principal impacto de ese costo a los efectos de optar por este proceso si estuviera en la situación de un diseñador de producto? pues bien, la respuesta es que aproximadamente el 40 al 60% del costo total de producción corresponde al impacto de la materia prima (polímero) utilizado. Esto quiere decir que el resto del costo total de producción (40 al 60% del resto del costo analizado) corresponde a la mano de obra directa (MOD), costo de operación de máquina / prensa inyectora, costo de estructura de empresa y el prorrateo de embalaje, transporte e investigación y desarrollo.
Evidentemente, el producto termoplástico inyectado es altamente competitivo dentro del mercado de otros procesos tecnológicos equivalentes para procesar polímeros. Además muy coherente con la tendencia actual de sustitución de piezas metálicas por termoplásticas en el campo de los cobertores (tapas, etc.).
Básicamente el proceso de inyección de polímeros, consta de las siguientes etapas:
- Precalentar o secar el polímero (materia prima) en su estado sólido pelletizado (en forma de granza) por ejemplo a 80 grados centígrados.
- Plastificar el polímero en una prensa inyectora, por ejemplo a 250 grados centígrados.
- Inyectar, mediante la prensa, al polímero fundido en un molde, normalmente de acero o aluminio. Esta etapa se realiza a muy alta presión sobre el material, en el órden de los 500 a 1200 bar (50 a 120 Megapascales). El molde en esta fase se encuentra cerrado, soportando la aplicación de la "fuerza de cierre" de la prensa inyectora.
- Abrir el molde y expulsar la pieza conformada.
Luego de seleccionar el proceso de inyección para su producto, el diseñador comenzará a planificar la gestión del proyecto en su totalidad. Típicamente un modelo de gestión de proyecto abarca las siguientes especialidades:
- Creación de la "Definición numérica" de la pieza bajo sistemas CAD, especialmente en 3 dimensiones para piezas "alabeadas" con curvas en el espacio.
- Generación de planos.
- Análisis de riesgo producto-proceso, mediante uso de AMFE (Análisis de Método de Falla y sus Efectos).
- Diseño y construcción de molde (matríz).
- Selección y compra o alquiler de prensa inyectora.
- Capacitación del personal sobre producto y proceso.
- Primera puesta a punto o try out.
- Generación de documentación para el cliente.
- Producción de primeras muestras para ser aprobadas por el cliente.
- Producción de primeras series.
- Producción de series definitivas.
- Implementación del control estadístico de proceso.
- Seguimiento de vida serie de producto.
- Con la experiencia obtenida, lograr transversalización de conocimientos a aplicar en productos futuros similares.
Autora: Tec. Liliana Schabehorn Segura
Fuente: Consultoría Industrial en base a datos propios.
Dentro de esa inmensa gama de productos de material "plástico", ¿cuáles son los procesos industriales que fueron seleccionados para su fabricación?. Observaremos que la gran mayoría fueron obtenidos por el proceso denominado "inyección en sistema molde-prensa".
Efectivamente, el proceso de inyección de termoplásticos en sistema molde-prensa, tiene los siguientes beneficios:
- Cubre la inmensa gama de piezas de amplia superficie expuesta o "vista" por el usuario.
- Cubre la amplia gama de productos con espesores constantes en el órden de los 0,5 a 6 mm. difíciles de obtener por otros procesos industriales.
- Apto perfectamente para altas cadencias de producción (altos volúmenes de venta anuales).
- Bajo costo de producción por unidad de producto.
Tomando como base lo anterior, ¿cuál será el costo-costo (sin márgen de utilidad) llamado también "costo de venta" por unidad de producto para algunas de las piezas que podemos observar en nuestra vida diaria? También nos sorprende decir que dicho costo puede oscilar entre U$S 0,2 y U$S 15 por pieza (recordemos sin el márgen de utilidad aplicado). Raramente tendremos costos de fabricación totales en el órden de los U$S 30 por pieza, ya que en este caso siempre existirá un proceso alternativo al de inyección a un costo mucho menor (por ejemplo el moldeo por compresión).
De acuerdo, si esos son los costos típicos y de amplio espectro de un proceso de inyección de polímeros, entonces ¿dónde está el principal impacto de ese costo a los efectos de optar por este proceso si estuviera en la situación de un diseñador de producto? pues bien, la respuesta es que aproximadamente el 40 al 60% del costo total de producción corresponde al impacto de la materia prima (polímero) utilizado. Esto quiere decir que el resto del costo total de producción (40 al 60% del resto del costo analizado) corresponde a la mano de obra directa (MOD), costo de operación de máquina / prensa inyectora, costo de estructura de empresa y el prorrateo de embalaje, transporte e investigación y desarrollo.
Evidentemente, el producto termoplástico inyectado es altamente competitivo dentro del mercado de otros procesos tecnológicos equivalentes para procesar polímeros. Además muy coherente con la tendencia actual de sustitución de piezas metálicas por termoplásticas en el campo de los cobertores (tapas, etc.).
Básicamente el proceso de inyección de polímeros, consta de las siguientes etapas:
- Precalentar o secar el polímero (materia prima) en su estado sólido pelletizado (en forma de granza) por ejemplo a 80 grados centígrados.
- Plastificar el polímero en una prensa inyectora, por ejemplo a 250 grados centígrados.
- Inyectar, mediante la prensa, al polímero fundido en un molde, normalmente de acero o aluminio. Esta etapa se realiza a muy alta presión sobre el material, en el órden de los 500 a 1200 bar (50 a 120 Megapascales). El molde en esta fase se encuentra cerrado, soportando la aplicación de la "fuerza de cierre" de la prensa inyectora.
- Abrir el molde y expulsar la pieza conformada.
Luego de seleccionar el proceso de inyección para su producto, el diseñador comenzará a planificar la gestión del proyecto en su totalidad. Típicamente un modelo de gestión de proyecto abarca las siguientes especialidades:
- Creación de la "Definición numérica" de la pieza bajo sistemas CAD, especialmente en 3 dimensiones para piezas "alabeadas" con curvas en el espacio.
- Generación de planos.
- Análisis de riesgo producto-proceso, mediante uso de AMFE (Análisis de Método de Falla y sus Efectos).
- Diseño y construcción de molde (matríz).
- Selección y compra o alquiler de prensa inyectora.
- Capacitación del personal sobre producto y proceso.
- Primera puesta a punto o try out.
- Generación de documentación para el cliente.
- Producción de primeras muestras para ser aprobadas por el cliente.
- Producción de primeras series.
- Producción de series definitivas.
- Implementación del control estadístico de proceso.
- Seguimiento de vida serie de producto.
- Con la experiencia obtenida, lograr transversalización de conocimientos a aplicar en productos futuros similares.
Autora: Tec. Liliana Schabehorn Segura
Fuente: Consultoría Industrial en base a datos propios.
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