Introducción

Envases etiquetados mediante IML

El etiquetado en el molde (más conocido con las siglas IML del inglés “in-mould labeling”) es el uso de etiquetas de papel o de plástico durante la fabricación de envases por procesos de moldeo por soplado, moldeo por inyección o termoformado. La etiqueta conforma una pieza integral del producto final, obteniendo un elemento pre-decorado directamente desde del proceso de conformado del envase. La combinación del proceso de etiquetado con el proceso de moldeo reduce el costo total, pero puede aumentar el tiempo de fabricación. La tecnología fue desarrollado por primera vez por Owens-Illinois, en colaboración con Procter & Gamble para suministrar botellas pre-etiquetados que puedan ser llenadas en la línea de producción con el producto a contener. Esto se aplicó primero a botellas de champú Head & Shoulders.

Principio

El etiquetado en el molde IML fue diseñado inicialmente para moldeo por soplado, aunque la evolución del moldeo por inyección y termoformado con sistemas de brazos robóticos y de carretes alimentadores ha aumentado la eficiencia y el uso de este proceso de etiquetado. El concepto original implica revestir el lado posterior de la etiqueta con una capa de sellado térmico, seguido por un material o sustrato apto para impresión en el que se aplica tinta resistente al calor. Se aplica entonces un recubrimiento de laca resistente al calor.

La alta resolución gráfica de la etiqueta es uno de los grandes beneficios del sistema IML mejorando la apariencia y la sofisticación de una gran cantidad de productos en el mercado que buscan distinguirse de la competencia. Varias de las ventajas más importantes del sistema es que no se requiere una operación de post etiquetado generando ahorro de tiempo y la etiqueta no se ve sobrepuesta, sino que forma parte integral del envase.

Etiquetado

IML por carga electroestática

Existen varias técnicas para llevar a cabo el proceso de etiquetado en el molde. Para manipular las etiquetas pueden ser usados brazos robot especializados con sistemas de vacío y aire comprimido para sostener las etiquetas en el molde, pero también puede ser utilizada la electricidad estática. Los brazos robots con electrodos con carga electrostática manipulan la etiqueta mediante vacío mientras está siendo transferida, desde el dispositivo de almacenamiento y dispensación, a la máquina de moldeo, de modo que cuando la etiqueta se coloca en el molde y es liberada por el robot de etiquetado, ésta se adhiera por carga electrostática en la cavidad del molde. Los sistemas que utilizan carga electrostática eliminan la necesidad de orificios de vacío en el molde para sostener la etiqueta en su sitio, disminuyendo su costo, además de deformaciones o temperaturas no uniformes dentro del molde producto del vacío. El uso de vacío puede ser más ventajoso cuando la forma del producto moldeado requiere complejas etiquetas preformadas o cuando la pieza moldeada y/o etiqueta debe tener una superficie texturada.

Las etiquetas pueden ser de papel o de un material similar al producto moldeado. Se utiliza comúnmente como material de la etiqueta polipropileno o poliestireno, con un espesor de 15 a 40 micrómetros. Material de doble pared para la etiqueta también se utiliza. Este es un material tipo sándwich, que tiene una capa esponjosa unida entre dos capas sólidas muy finas. Una de las ventajas de la película de doble pared es la mejor conformación de los pequeños radios de las curvas en un producto. También puede ser utilizada una película laminada para decorar los productos, dando además alta resistencia al desgaste. Este tipo de película tiene la superficie impresa protegida por una segunda capa de película, con un espesor de 40 o 60 micrómetros. Los productos que utilizan este tipo de etiqueta pueden incluir viandas para alimentos, almohadillas para mouse o componentes internos de automóviles.

Técnicas de decoración en el molde utilizadas en inyección (estado del arte)

Ya sean motivos visuales, aspectos técnicos o informaciones necesarias, los motivos para mejorar, decorar o rotular las superficies de las piezas en el molde son numerosos. Pero los procesos clásicos conocidos, como estampar, vaporizar, galvanizar o barnizar están asociados a un gasto considerable, de forma que la decoración de piezas de molde actualmente está integrada en el proceso de inyección a presión por motivos técnicos, cualitativos y económicos. Se han establecido varios procesos de decoración integrados que se adaptan a diversos campos de aplicación:

  • el etiquetado in-mould labeling (IML) sobre todo en el sector rápido,
  • la decoración in-mould decoration (IMD) para piezas de molde de alta calidad planas,
  • el insert-moulding (IM) para geometrías 3D exactas.

Etiquetado en el molde (IML)

En el proceso de etiquetado en el molde se depositan exactamente mediante manipulador láminas de plástico recortadas, llamadas etiquetas, en el molde de inyección a presión. Al aplicar el vacío o una carga estática se fijan las etiquetas y seguidamente se inyecta plástico. Mediante calor y presión se unen las láminas de soporte exactamente adaptadas al plástico en la fase de llenado y compresión con la colada introducida formando el producto final. Numerosas veces se une hoy esta técnica con moldes de varias cavidades para aumentar la producción y mantener la calidad y reproducibilidad.

La técnica IML se utiliza en envases de paredes delgadas para alimentos, artículos domésticos, médicos y cosméticos: envases de alimentos (vasos, bandejas, tapas); envases domésticos (baldes, recipientes); artículos médicos y cosméticos (tubos, crisoles, frascos)

Mandriles o aplicadores de etiquetas al molde

Existen varios métodos de tomar y colocar la etiqueta en el molde. Como ya expusimos la utilización de cargas electrostáticas garantiza una perfecta sujeción de la etiqueta al molde.

Antiguamente se utilizaba, en contenedores cónicos ó cilíndricos un mandril recubierto en manta de goma que cargaba la etiqueta en el mandril y luego la dejaba en el molde, el cual tenía el mismo potencial que el mandril. En este método el mandril era diseñado con pocas decimas de milímetros de diferencia, ente el diámetro del mandril con la cavidad del molde, también esta manta de goma se va deteriorando producto de las pérdidas de carga, debiendo ser reemplazada.

General Automation SRL, está utilizando desde hace varios años una tecnología alternativa superior, donde la etiqueta se toma por vacío en un mandril realizado en materiales muy poco hidroscopios con canales de vacio directos sin la utilización de ventosas y con mucho menor diámetro de la cavidad, esto permite no mover la etiqueta al retirarse del molde y, lo mas importante, como la carga se genera desde la punta o base del contenedor hacia el exterior esto permite una carga total de la etiqueta.

Este principio está siendo utilizado tanto en:

  • IML plano (bandejas, platos fuentes, etc.)
  • IML cilíndrico ó cónicas (baldes, vasos, jarras etc.)

Ventajas del sistema de mandriles de General Automation

  • No hay desgaste de piezas.
  • Menor diámetro.
  • Mejor colocación.
  • Menor posibilidad de arrastre de etiqueta al salir de la cavidad.
  • Fácil intervención.
  • Mejor sujeción de la etiqueta, utilizando canales de vacío en lugar de ventosas.
  • Menor rotura por mal uso.
  • Carga total de la etiqueta.
  • Menor scrap.
  • No tiene problemas de mojaduras involuntarias del mandril (secado sin problemas).

Mandriles de manta conductora

  • Necesidad de recambio.
  • Roturas o quemaduras en la manta, perdida de carga.
  • Menor sujeción de etiqueta al molde, ya que tiene solo una o dos franjas de carga.
  • Muy poca diferencia en diámetro con la cavidad generando movimientos de la etiqueta (scrap).
  • Costo de recambio muy alto ya que la manta conductora es costosa.
  • Perdida de producción por molde húmedo ó goma conductora mojada.

Robots utilizados en IML

Brazo de robot típico para el proceso IML para inyección de termoplásticos

Los robots para esta aplicación se pueden utilizar para inyectoras desde 15 hasta 6000 toneladas de fuerza de cierre y se clasifican en tres grandes categorías:

  • Robot de tres ejes y entrada superior o por encima.
  • Robot de entrada lateral.
  • Robot de seis ejes.

El robot de tres ejes es el más convencional, utilizado para las máquinas de inyección horizontales y la aplicación sería de entrada superior o por encima. El robot se puede utilizar para diversas operaciones de alta velocidad, tales como, toma de piezas, posicionamiento de etiquetas, carga de insertos, apilamiento, paletizado e inspección. Es un robot de fácil operación, mantenimiento y bajo consumo de energía. El robot de entrada lateral es de un solo eje, dedicado a una aplicación específica y utilizado para los procesos de inyección IML que requieren ciclos más rápidos pero con restricciones de espacio libre. Este robot ofrece la más alta velocidad para aplicaciones como colocar las decoraciones y etiquetas y remover piezas.

CAMPETELLA ROBOTIC SYSTEMS representado en la Argentina por General Automation SRL tiene una amplia gama de robots que pueden conocer en el sitio web de Campetella Robotic Systems.

Como representante de MEECH en Argentina, General Automation SRL utiliza su gama de productos tanto para la carga de etiquetas como para la descarga de las misma previo a la toma desde un dispense para la colación en la cavidad. Su particularidad radica en que para el caso de las descargas de etiquetas se utiliza un generador de continua que puede variar su ciclo de trabajo en porcentajes que pueden ir desde un 50% a 50%, 80% a 20%, 60% a 40% etc. Pudiendo de esta forma descargar completamente las etiquetas de la superficie previa a la toma desde el robot.

Somos representantes de

logo Campetella Robotic Center Srl

Robots cartesianos

Campetella Robotic Center Srl

logo Italtech : Wintal Machines SRL

Inyectoras para termoplásticos

Wintal Machines SRL

logo Ravizza Packaging Srl

Embolsadoras automáticas

Ravizza Packaging Srl

logo Bonfiglioli Technosystem

Fabricación de Packaging Metálico

Bonfiglioli Technosystem

logo Cincinnati Test Systems Inc

Equipos para Pruebas de estanqueidad

Cincinnati Test Systems Inc

logo Meech International Ltd

Control de carga electrostática

Meech International Ltd

logo Claren Cutting Service Srl

Repuestos Originales AUTOMA

Claren Cutting Service Srl

Brochure institucional

Descargue nuestro brochure institucional:

Descargar Brochure