DuraTech es pionera en el curado con LED UV para ofrecer potencia, productividad y rendimiento

Acerca de la empresa

DuraTech Industries tiene más de 40 años de experiencia proporcionando productos de identificación funcional y decorativos serigrafiados a fabricantes de equipos originales de todo el mundo, en los mercados de automoción, informática, electrónica, industrial y médico. Los productos incluyen artículos decorados en molde (IMD), electrónica estructural en molde (IMSE), interruptores de membrana, placas de identificación metálicas, productos abovedados y etiquetas.

Fundada en la década de 1970, la empresa cuenta actualmente con un equipo experimentado de más de 300 empleados. Con su sede y sus instalaciones de producción clave en La Crosse, Wisconsin, DuraTech presta servicios a clientes de todo el mundo. Pat Tully, director de proyectos de DuraTech, describe brevemente la historia de la empresa: “DuraTech se fundó en un garaje en 1977. A medida que crecimos, decidimos concentrarnos únicamente en la impresión de plásticos y hemos seguido creciendo desde entonces. a un ritmo constante.

“En 1998 recibimos nuestra certificación ISO 9002. Añadimos la impresión digital y la impresión flexográfica y nos adentramos en la decoración in-mould. Para brindar soporte local a nuestros clientes Fortune 500, IBM y GE Medicals, abrimos una instalación en Beijing, China, en 2005. Allí fabricamos gráficos y productos de interfaz de usuario.

“Seguimos ampliando nuestras capacidades y nos adentramos en la electrónica impresa; finalmente, fusionamos nuestra electrónica impresa con nuestra decoración en molde… fue una opción natural entrar en la electrónica en molde.

“Somos el primer licenciatario de TactoTek en Norteamérica, para electrónica estructural en molde. Fabricamos piezas formadas, productos especiales para muchos mercados diferentes. Nuestros principales mercados, sin embargo, son los electrodomésticos y los dispositivos médicos, y también fabricamos un porcentaje de la automoción”.

Diversidad de productos

La amplitud de la gama de productos de DuraTech significa que existe un producto probado para casi todas las necesidades del cliente, respaldado por un equipo de diseño experimentado que se especializa en la creación de soluciones personalizadas para requisitos específicos. Dan Chandler, vicepresidente de fabricación, prepara el escenario: “Todo lo que se te ocurra sobre lo que puedas imprimir, lo haremos, desde policarbonatos hasta copolímeros, poliésteres, vidrio, metal, vinilos… si se puede imprimir en , imprimimos en él”.

Due diligence y el paso a UV LED

El proceso de impresión y curado en estos sustratos complejos es exigente, y el equipo de producción de DuraTech ha sido cauteloso en su enfoque hacia la adopción de la tecnología LED UV, ya que necesita estar seguro de su eficacia de curado antes de introducir cualquier sistema de este tipo en su producción principal. . Han seguido el desarrollo de los LED UV durante muchos años y los han probado minuciosamente en su propio laboratorio, como explica Jeff Busse, líder de desarrollo de productos y tecnología: “Hemos estado analizando unidades LED durante 10 a 15 años, teníamos muchas de diferentes unidades durante ese tiempo, diferentes longitudes de onda, las pusimos en nuestras unidades de laboratorio en nuestra área de I+D, luego, cuando determinamos qué unidades funcionan allí, las trajimos, las pusimos en nuestra área de producción y las probamos.” Este mismo proceso se siguió antes de la integración exitosa de cinco sistemas GEW LeoLED en las principales líneas de producción de DuraTech, en 2023.

El ciclo de vida intensamente exigente de muchos de los productos de DuraTech solo acentuó la necesidad de tomar la decisión correcta, ya que se requiere un estándar excepcional de curado para producir productos altamente duraderos que puedan funcionar más allá de su vida útil necesaria. Dan Chandler explica: “Para ciertos clientes, tenemos que pasar por un proceso muy riguroso y luego decir ‘esto es lo que nos gustaría hacer’… y luego lo someten a pruebas de tortura, en todas las diferentes condiciones, poniendo en un Thermotron a quizás -40°, llevándolo a altas temperaturas, sumergiéndolo en agua… hay una variedad de pruebas por las que pasa, pero realmente nos tomamos nuestro tiempo y después del año pasado comenzamos a comprar GEW, y ha sido genial desde entonces”.

Cambiar a tintas LED UV

La durabilidad y el rendimiento a largo plazo de las tintas curables por LED también estuvieron bajo escrutinio cuando se consideraron los sistemas LED de GEW. Sin embargo, en realidad el cambio ha sido rutinario, como explica Busse: “Las tintas curadas por LED funcionan tan bien como las antiguas tintas convencionales de curado UV y las tintas solventes. No hemos visto apenas una diferencia en ellos y simplemente curan mucho más rápido, y algunos de los materiales en los que estamos trabajando son materiales delgados donde el LED simplemente no tiene el calor que tienen otras unidades y los distorsiona, por lo que hace todo lo que queremos… y nuestro principal proveedor de tinta instaló una unidad GEW en su laboratorio, por lo que si tenemos algún problema al tratar de curar la tinta, pueden replicar lo que estamos haciendo aquí en la línea. Entonces, si les decimos que lo estamos curando con tanta potencia, pueden hacerlo allí, por lo que de esta manera es beneficioso para todos”.

Múltiples ahorros de energía

Los sistemas convencionales de secado por calor a los que sustituyen los LED UV son mucho más caros de utilizar y ralentizan el tiempo de producción. El secado por calor tiene una doble desventaja: consume mucha energía y el calor agotado que genera debe gestionarse en el entorno de la fábrica. Al cambiar a sistemas de curado LED UV, se logra un curado inmediato, los costos de energía se reducen drásticamente y se elimina cualquier calor no deseado.

Chandler explica cómo esto los guió a elegir la tecnología LED: “Nos dimos cuenta de cuánto más nos ahorraría realmente en lo que respecta a energía, en lo que respecta a HVAC… HVAC es enorme para nosotros porque es muy, muy costoso hacer funcionar el aire. acondicionamiento. Con estos sistemas de lámparas, tienes una cantidad increíble de escape, donde lo que sale es 100% aire acondicionado, por lo que es muy costoso. Así que tenemos alrededor de 120 toneladas de aire acondicionado sólo para esta sala, así que pueden imaginarse instalando sistemas GEW, sin necesidad de reposición de aire… sólo los enormes ahorros de los controladores de aire, de hecho, simplemente Compré un controlador de aire, 70 toneladas, y creo que estamos buscando alrededor de $170,000. Hay tantas ventajas que estamos ejecutando probablemente el 50 % del costo de lo que costaría un sistema de lámpara estándar, por lo que fue realmente enorme”.

Consistencia del proceso

También destaca los beneficios del proceso que han encontrado con los LED UV: “Sostenibilidad de los milijulios y vatios… número uno. En este momento, con cualquiera de nuestros sistemas de lámparas, si lo consideramos como un sistema de lámparas IR, comenzará y tendrá los milijulios y vatios perfectos, y después de 20 horas o 20 minutos ya comenzará a disminuir, por lo que hay no hay una consistencia real… así que tendrás que medirla cada vez que corras. Cuando se trata de LED, es plano, y luego se hacen los estudios adecuados y se sabe exactamente dónde colocarlo por sistema de tinta y por tipo de material”.

Mayor productividad

Chandler añade un comentario sobre el impacto que la LED ha tenido en la productividad: “Otro fue el poscurado: probablemente tenemos entre 250 y 300 trabajos que realizamos aquí cada semana, bueno, una buena parte de ellos, cuando están impreso, en realidad tenemos que esperar 24 horas antes de poder laminar y pasar al siguiente proceso. Cambiar al sistema LED de GEW eliminó eso, lo que nos ayudó a aumentar nuestra capacidad y acortar nuestros plazos de entrega”.

Soluciones personalizadas para cada línea

DuraTech tiene una amplia variedad de líneas de producción en las instalaciones de La Crosse, cada una con diferentes requisitos de curado UV. GEW trabajó en estrecha colaboración con el equipo técnico de la empresa en el diseño y la integración del sistema UV para cada transportador, para asegurarse de diseñar la solución óptima para cada línea. Esto incluía opciones como el cambio de ancho y el ajuste de altura, como lo describe Chandler: “Elegimos una variedad de tamaños diferentes, tenemos tres unidades de 30 pulgadas de ancho, es una lámpara continua y tenemos una lámpara de 42 pulgadas de ancho y Luego también tenemos una lámpara de 50 pulgadas de ancho. La de 50 pulgadas va en una de nuestras prensas cilíndricas más grandes donde necesitamos ese ancho, pero no todo el tiempo, por lo que GEW tiene diferentes niveles en los que puede ejecutarla. Entonces, si lo ejecuto en el nivel uno, solo funciona la sección central. Si quiero más ancho, entonces la derecha y la izquierda se acoplan y ahora estoy utilizando toda su longitud… nos encanta. El ajuste de altura, es muy fácil de usar, lo ajustamos según el tipo de material y cuánta potencia necesitamos, por lo que podría bajar hasta un cuarto de pulgada y subir hasta tal vez un par de pulgadas de la plataforma. pero todo depende del material que estés colocando allí”.

Simplicidad de instalación

Como resultado de una planificación precisa por parte de ambas partes, las instalaciones se ejecutaron sin problemas con una interrupción mínima de la producción. Chandler comenta sobre esto: “He realizado muchas instalaciones durante los últimos 30 años y esto fue muy, muy llave en mano. Compramos el sistema de refrigeración, compramos el sistema LED y el soporte de GEW, ellos trabajaron con nuestros fabricantes y nosotros fabricamos el resto. Nos ayudaron en cada pieza y fue suave y es raro, es muy raro… así que me quito el sombrero ante GEW”.

Capacidad actual y futura

Otro beneficio menos esperado que ha introducido la LED es la mayor velocidad a la que se puede curar el producto. DuraTech invirtió en focos de lámpara LeoLED de alta potencia de GEW para las cinco instalaciones, y la dosis y la irradiancia suministradas son más que suficientes para su trabajo actual. Chandler explica cómo optimizan la velocidad: “Cuando se trata de medir la irradiancia, utilizamos discos de potencia EIT, mapas de potencia y hacemos un estudio completo en una amplia variedad de velocidades y avances, desde quizás 80 a 200 pies, o en realidad van desde la potencia de salida, por lo que sumando esos dos y sumando esos cálculos, puede usar los milijulios y vatios para maximizar la productividad. Así que puedes ir lo más rápido posible con una unidad tan grande. Puedes ajustar las lámparas a cualquier potencia de salida que necesites”.

Sin embargo, también querían preparar su negocio para el futuro y asegurarse de que sean más que capaces de asumir cualquier trabajo que pueda surgir en los próximos años. Chandler comenta sobre esto: “De hecho, compramos la unidad más grande que tiene GEW y solo alrededor del 10% del trabajo lo vamos a realizar a 30 vatios… nunca se sabe lo que te va a regalar el próximo cliente. porque nunca es lo mismo, la tecnología de todo el mundo está cambiando, los sistemas de tinta están cambiando y tenemos que estar preparados para eso, así que compramos el Ferrari y sólo lo usamos a la velocidad más alta de vez en cuando, pero por lo general simplemente vamos por inercia. con esto máquina, es genial.”

Aprendiendo de los errores del pasado

A pesar del nivel de investigación y diligencia debida invertidos en la adquisición de bienes de capital, todavía es posible cometer algún error de juicio ocasional, como lo ilustra Chandler: “Hemos analizado LED durante probablemente 10 años, diría yo, y durante esos años hicimos algunas compras. Una de las primeras compras fue porque era asequible en comparación con todos los demás sistemas LED… ese es el camino equivocado a seguir. Obtendrás lo que pagas… tuvimos problemas con el cuarzo y los LED que se apagaron, y el diseño, y simplemente el soporte técnico que no estaba ahí… cada pieza de esa compra fue, fue horrible , y simplemente no pudieron alcanzar el poder que el GEW podría lograr”.

Retorno de la inversión

Pasando a asuntos más positivos, Chandler señala su reciente compra a GEW: “El retorno de la inversión ocurre de inmediato, en el momento en que instalamos los sistemas GEW, saqué un sistema Switchback y le puse un escape de 16 pulgadas que requirió gran parte de se me acabó el aire. Eso significa ahorro de costos inmediato, ahora mismo, hoy. Flujo de producto: la cura de 24 horas ya no existe, puedo mover el producto más rápido y nuestros clientes pueden ver su producto un día antes de lo normal”.

¿Por qué cambiar a LED?

En resumen, Chandler ofrece una visión general de lo que se ha logrado con el cambio a LED para DuraTech: “Sabes, tenemos que seguir bajando los precios para nuestros clientes, aunque los suministros estén aumentando, así que esos son todos los ahorros que puedo lograr”. He hablado de: el aire acondicionado, el ahorro de energía, la calidad… simplemente la calidad del producto, de no deslaminarse. Eso por sí solo es un gran factor para pasar al LED. Eso fue enorme.

“Si algunos de nuestros competidores están interesados ​​en el sistema GEW, les recomendaría encarecidamente que opten por otra persona… ¡ésta es nuestra ventaja!”

Vea el vídeo del estudio de caso de Duratech

https://youtu.be/x1dHo2vJvvQ

Para obtener más información sobre LeoLED2, el sistema de curado LED UV de mayor potencia de GEW para las aplicaciones más exigentes, vaya aquí.