Departamento de Ciencia de los Materiales Semestre Primavera 2012 Informe de Materiales de Ingeniería CM4201 Informe N 3 Visita Industrial: Empresa Envases Flexibles Nombre alumno: Paulo Arriagada Fecha realización: 09 octubre 2012 Fecha entrega: 16 octubre 2012
Introducción La empresa Envases Flexibles se dedica a la fabricación de envases de plástico para diferentes mercados de la industria alimenticia. Estos envases sirven para contener los alimentos e impedir su contacto con el medio ambiente. Esta empresa se fundó en 1990, y sus principales objetivos son la calidad de sus productos y la rapidez en las entregas. La casa matriz se encuentra en la comuna de Quilicura, en una planta de 9000 metros cuadrados con aproximadamente 50 personas en el servicio. Es una planta que cuenta con alta tecnología, pero no de punta. En general, son máquinas de segunda mano adecuadas a la producción de la planta. Sin embargo, esto no les impide generar productos de calidad y a una adecuada velocidad de producción. Actualmente, la planta produce 190 toneladas al mes, lo que contrasta con otras empresas del rubro: por ejemplo, Edelpa produce 900 toneladas y Alusa 800 toneladas al mes. Este contraste radica en el hecho de que estas últimas dos empresas tienen tecnología de punta, y sus niveles de producción hacen que puedan mantenerse a la vanguardia en los equipos. Desarrollo Existen 3 tipos de plásticos: rígidos, semirrígidos y flexibles. Esta empresa se encarga de fabricar los flexibles. Esto es así pues los envases de los productos alimenticios deben ser maleables para comodidad del consumidor. La gracia de estas bolsas es que protegen los alimentos del ambiente, agregando distintas capas que le otorgan diversas características. Por ejemplo, para envases para el salmón se ocupan capas de barrera, que impide el paso desde y hacia el interior del envase. O para los casinos de los campamentos en las empresas mineras, los cuales están a cientos de metros sobre el nivel del mar, por lo que la preparación de alimentos se hace complicada. Lo que hacen es preparar el alimento en las ciudades aledañas, embolsarlo y trasladarlo a los campamentos: estas bolsas son fabricadas en esta empresa. Actualmente se está gestando en la empresa un sentido medioambiental. Esto se expresa en la utilización de resinas que aceleran la degradación del film de plástico. Un ejemplo son las bolsas de los supermercados, que son entre celestes y azules pues la resina usada es de ese color. Estas bolsas se degradan más rápido que las bolsas normales. La fabricación de los envases consta de las siguientes etapas, las que no necesariamente están en orden de producción, sino más bien en el orden de visita: - Montaje - Impresión - Laminación - Rebobinado y corte - Extrusión
- Metalizado - Sellado Lo más llamativo del proceso fue el montaje y la impresión, pues se trata de una especie de arte que requiere bastante técnica. Se supone que el cliente que necesita de un envase envía a diseñar una imagen para éste. Esta imagen llega a la empresa y se traduce en lo que se llama fotopolímero, que es una especie de molde que sirve para imprimir las imágenes. Cada fotopolímero representa un color, y existe un máximo de 8 colores, por lo que los demás colores son combinaciones de los 8 principales. Estas láminas se montan en los rodillos (imagen 1), que sirven para imprimir la imagen en la bolsa. En la planta se tienen dos tipos de impresoras: con engranaje y sin engranaje. Las que tienen engranaje tienen ciertas complicaciones, pues son susceptibles al desgaste, lo que hace que las impresiones no tengan buen registro, es decir, no sean de mucha calidad (nitidez). Como existen 8 colores básicos, las máquinas tienen 8 bombas, una por cada color, que inyectan en el film el color necesario. De esta forma es que estas máquinas son de gran envergadura. Se puede apreciar una en la imagen 2. Algo curioso es que las máquinas detectan los errores de impresión, pues comparan con una muestra, y la forma de avisar que tienen es por medio de una especie de semáforo, desde el verde que significa que todo anda bien hasta el rojo que significa que hay errores. Si no se corrigen, la máquina se detiene automáticamente. Imagen 1: Rodillo con fotopolímero montado. La laminación es la unión de dos láminas de polímero. Esta unión se hace en una máquina especial (imagen 3) para ello utilizando un adhesivo líquido, el cual no afecta las cualidades de las dos láminas.
Imagen 2: Máquina impresora. Se hace solo cada dos láminas: por ejemplo, si un envase requiere de tres films para su fabricación, es necesario esperar aproximadamente 24 horas para adherir la tercera capa. Esto se hace para evitar deslaminación y esperar a que se seque el adhesivo. Esta etapa se puede acelerar dejando las láminas en una sala de fraguado diseña especialmente en la planta. Lo curioso de esta etapa es la velocidad con que trabaja la máquina, pues es bastante veloz considerando el tipo de trabajo que hace, además de que procesa una extensión de film no despreciable. El rebobinado y corte consta de cortar los films a la medida requerida y juntarlos en grandes rollos para su posterior sellado. Imagen 3: Máquina laminadora.
La extrusión se basa en la materia prima, que son los pellets del polímero a fabricar. Estas bolitas se funden a aproximadamente 300 C, en una máquina que realiza casi todo el proceso, desde absorber los pellets desde un recipiente hasta generar las láminas del polímero. Si se forma material defectuoso, se vuelve a calentar y así se reutiliza, por lo que no se pierde material en esta etapa. Los pellets vienen en color blanco, por eso en general los films son un poco transparentes, en cambio, los biodegradables son azules, por eso las bolsas biodegradables son entre celestes y azules. En la planta se dan dos tipos de films: los mono-orientados y los bi-orientados. Los primeros son láminas más chiclosas (contextura de chicle), es decir, se estiran al ejercer esfuerzos y son opacos. Los segundos son más rígidos y más transparentes (limpios o cristalinos ). La metalización consiste en agregar una capa de metal (aluminio o resina polimérica que parece metal) a las capas de film. Esta capa tiene la particularidad de proteger al producto (alimento) de los rayos UV, reflejándolos hacia el exterior del envase. Esta capa se agrega para los snacks (papas fritas, ramitas, etc.) o las cecinas (jamones, hamburguesas, etc.). Actualmente la máquina metalizadora de la empresa no está en funcionamiento, por lo que envían a realizar ese proceso a otra empresa. Esto se debe a que el proceso es costoso, pues la máquina que tienen es un tanto antigua, por lo que puede tener errores, lo cual significa un gran gasto para la empresa. De esta forma, si el metalizado contiene errores, traspasan ese costo a la empresa que lo realizó. El sellado es el último proceso que se realiza, pues aquí se unen las capas para dar forma al envase final que se entregará al cliente. En la visita se vio cuando sellaban las bolsas para Agrosuper, lo que se puede ver en la imagen 4. En la visita, se verificó que se sellaba 1 bolsa cada 3 segundos, aproximadamente, lo cual nos da un total de 1200 bolsas en una hora, lo cual es bastante rápido. Imagen 4: Sellado de bolsa Agrosuper.
Una última etapa que tienen los envases antes de ser entregados al cliente, y que cada fábrica los tiene, es el control de calidad. Esta etapa es fundamental para asegurar la calidad del producto. Entre los estudios que se hacen aquí se encuentra el gramaje, para estudiar el grosor de los films, el micronaje, una medida del filtro de las láminas, la verificación de adhesivos, la resistencia de sellos y de laminado y la verificación del color. Este último estudio se hace sobretodo cuando se trata de colores institucionales, los cuales son colores representativos de las marcas. Esto se hace mediante un espectrodensitómetro, que mide la calidad del color del envase comparándolo con una muestra, soportando una variación muy pequeña. Aquí es donde surge la mayor curiosidad, pues los estudios de resistencia, dureza, etc. que se han realizado en el curso para metales también se aplican, aquí, para los plásticos flexibles. Por ejemplo, es fundamental que un envase resista los esfuerzos que se le realizan en el transporte, cuando se le pone el alimento y cuando se instala en el mercado, pues no es aceptable que se deshaga, se rompa o se separen las capas. Esto hace que el envase que recibe el cliente es de óptima calidad. Como última acotación, es factible decir que esta visita fue mucho más entretenida que la primera, quizás porque había más para ver y para preguntar. Había mucho más máquinas y, por sobre todo, el hecho de que estemos en contacto permanente con envases de toda índole probablemente hace que sea más llamativo. El proceso en sí mismo es colorido, y, como se mencionó, se aplican las mismas cosas que hemos aprendido en el curso para los plásticos.