Hoy en día, los fabricantes de envases están bajo una presión constante para producir película stretch y película de burbujas más resistentes y uniformes a un menor costo operativo. A medida que las redes logísticas se vuelven más rápidas y automatizadas, el equipo detrás de la producción de película stretch y película de burbujas debe mantenerse al día, no solo en volumen de producción, sino también en precisión y eficiencia energética. Esta es una de las razones por las que construimos nuestras máquinas para hacer película stretch y máquinas para hacer película de burbujas alrededor de sistemas de accionamiento de motores síncronos de imanes permanentes (PMSM), en lugar de depender de tecnologías de motor más antiguas.
Los límites de los accionamientos de motor convencionales en la producción de película stretch y película de burbujas
La mayoría de los equipos de extrusión y envoltura de película stretch y película de burbujas más antiguos todavía utilizan motores de inducción. Si bien estos motores son simples y económicos, presentan desventajas reales en un entorno de producción de película stretch o película de burbujas. Un motor de inducción genera su campo magnético en el rotor a través de corriente inducida, y esa corriente produce pérdidas de cobre en el rotor que se manifiestan como energía desperdiciada y calor excesivo. En una línea de producción que funciona durante turnos largos, este calor debe gestionarse con refrigeración adicional, lo que aumenta el costo y la complejidad mecánica.
El problema más importante para los equipos de fabricación de película stretch y película de burbujas en particular es lo que sucede a baja velocidad o bajo carga parcial. Los rodillos de preestirado de película stretch y las líneas de extrusión de película de burbujas rara vez funcionan a una velocidad constante única; se ajustan constantemente a diferentes anchos de bobina, calibres y velocidades de línea. Los motores de inducción tienden a perder eficiencia precisamente en estas condiciones variables, y su respuesta a los comandos de velocidad y par es comparativamente lenta. Para un proceso donde la tensión de la película stretch y el grosor de la película de burbujas deben mantenerse dentro de tolerancias estrictas, ese retraso se traduce directamente en una calidad inconsistente de la película stretch y la película de burbujas.
Por qué construimos alrededor de sistemas de accionamiento PMSM
Los motores PMSM adoptan un enfoque diferente. Debido a que el campo del rotor proviene de imanes permanentes en lugar de corriente inducida, no hay corriente en el devanado del rotor que genere pérdidas de cobre, por lo que el motor funciona más frío y de manera más eficiente en todo su rango operativo. Esta ventaja de eficiencia no se limita a la operación a máxima velocidad; se mantiene bien a baja velocidad y carga parcial, lo que es de gran importancia en la producción de película stretch y película de burbujas donde las velocidades de línea cambian constantemente.
La mayor densidad de potencia de los motores PMSM también nos permite construir unidades de accionamiento más compactas y ligeras sin sacrificar la salida de par, lo que respalda una huella general de la máquina más ajustada. Cuando combinamos estos motores con control orientado al campo, obtenemos una regulación precisa y casi instantánea del par y la velocidad, lo que permite que nuestras máquinas mantengan los objetivos de tensión y grosor incluso cuando las condiciones de producción cambian. Las menores pérdidas también significan menos generación de calor, por lo que nuestros sistemas de accionamiento ejercen una carga más ligera sobre la refrigeración y someten a menos estrés térmico a los componentes circundantes durante años de funcionamiento continuo.
Qué significa esto para nuestras máquinas para hacer película stretch y película de burbujas
En nuestras máquinas para hacer película stretch, los motores PMSM impulsan los rodillos de preestirado y el sistema principal de suministro de película stretch, y es aquí donde el control de tensión tiene el impacto más directo en el producto terminado. Debido a que el motor responde rápida y precisamente a las señales de control, podemos mantener constantes las relaciones de preestirado incluso cuando el diámetro del rollo y la velocidad de la línea cambian durante una ejecución. El resultado práctico es una película stretch que se desenrolla y estira de manera más consistente desde el primer metro hasta el último, con menos puntos débiles o secciones desiguales.
Esa consistencia se muestra directamente en el rendimiento de la película stretch. La película stretch producida con un preestirado estable y bien controlado tiende a mostrar una relación de estiramiento utilizable más alta y una mejor resistencia a la punción, ya que las cadenas de polímero se estiran de manera más uniforme en lugar de estirarse demasiado en algunas áreas y menos en otras. Para los clientes, esto significa que cada rollo de película stretch cubre más palés antes de agotarse, y cada envoltura resiste mejor los bordes afilados y la manipulación brusca. También hemos descubierto que la reducción de calor y el perfil de carga más suave de los accionamientos PMSM se traducen en menos paradas no planificadas para el mantenimiento del motor, lo que mantiene nuestras máquinas para hacer película stretch funcionando más cerca de su producción nominal durante un turno de producción completo.
La misma tecnología de accionamiento juega un papel ligeramente diferente pero igualmente importante en nuestras máquinas para hacer película de burbujas. Aquí, los motores PMSM controlan las secciones de extrusión y tracción, donde incluso pequeñas fluctuaciones de velocidad pueden manifestarse como variaciones visibles en el tamaño de la burbuja o el grosor de la película de burbujas. Debido a que los motores PMSM mantienen un par y una velocidad estables incluso en el extremo inferior del rango operativo, nuestras máquinas para hacer película de burbujas pueden mantener la uniformidad del calibre y la burbuja de manera constante durante el arranque, los cambios de calibre y las ejecuciones de producción más lentas, no solo a velocidad máxima.
Esto es importante porque la película de burbujas a menudo se juzga por la consistencia de la amortiguación en lugar de la velocidad de producción bruta. Un rollo con altura de burbuja y grosor de pared uniformes protege los artículos frágiles de manera más confiable que un rollo con variación visible de una sección a la siguiente. Al mantener los motores de extrusión y tracción precisamente sincronizados, nuestras máquinas reducen esa variación y ayudan a los clientes a obtener un rendimiento protector más predecible de cada rollo. El menor consumo de energía de los motores PMSM durante ejecuciones más lentas o de carga parcial también mantiene bajos los costos operativos para los clientes que producen una amplia combinación de especificaciones de película de burbujas en lugar de ejecutar un solo tamaño de forma continua.
Dónde se muestran estas mejoras en el campo
Para las empresas que suministran película stretch a la logística, el almacenamiento y la distribución de alimentos y bebidas, el valor práctico del control de preestirado impulsado por PMSM es sencillo: los palés se mantienen seguros a través de múltiples etapas de manipulación y transporte, el uso de película stretch por palé disminuye porque la relación de estiramiento es más eficiente, y las cargas dañadas o rechazadas se vuelven menos comunes. Las operaciones de almacenamiento y cumplimiento de comercio electrónico en particular se benefician de una película stretch que se comporta de manera predecible en diferentes formas y pesos de palés, ya que el estiramiento inconsistente es una de las causas más comunes de desplazamiento de la carga durante el tránsito.
Para los clientes de película de burbujas que sirven a los sectores de electrónica, instrumentos de precisión, artículos de vidrio y envíos de comercio electrónico transfronterizo, la prioridad tiende a ser la confiabilidad de la amortiguación en lugar de la velocidad de producción bruta. La película de burbujas con altura de burbuja y grosor de pared consistentes funciona de manera más predecible como amortiguador de impactos, lo que es más importante cuando un solo envío dañado puede superar el ahorro de costos de una ejecución de producción ligeramente más rápida. Los fabricantes que producen película de burbujas para estos mercados también se benefician del menor consumo de energía que proporcionan los motores PMSM durante los cambios frecuentes de calibre o ancho, ya que muchas ejecuciones de producción de película de burbujas son más cortas y variadas que una sola ejecución continua.
Nuestro enfoque de la tecnología de motores en todas las líneas de productos
Vemos la tecnología PMSM como una base de ingeniería compartida, no como una característica limitada a un solo tipo de máquina. Las mismas ventajas subyacentes (menores pérdidas en el rotor, mayor densidad de potencia y control preciso orientado al campo) se aplican ya sea que el motor impulse un rodillo de preestirado en una máquina para hacer película stretch o un tornillo de extrusión en una máquina para hacer película de burbujas. Construir ambas líneas de productos en torno a esta tecnología de accionamiento nos permite ofrecer el mismo nivel de eficiencia energética, estabilidad térmica y precisión de control a los clientes, independientemente de si producen película stretch o película de burbujas.
A medida que los fabricantes de envases continúan buscando equipos que reduzcan los costos operativos sin comprometer la calidad de la película stretch o la película de burbujas, seguimos invirtiendo en refinar cómo funcionan juntos nuestros sistemas de accionamiento, software de control y diseño mecánico. Nuestras máquinas para hacer película stretch y máquinas para hacer película de burbujas están construidas sobre ese mismo compromiso, y agradecemos la oportunidad de mostrar a los clientes potenciales las configuraciones específicas disponibles para sus requisitos de producción.
