DuraTech é pioneira na cura UV LED para potência, produtividade e desempenho

Sobre a empresa

A DuraTech Industries tem mais de 40 anos de experiência no fornecimento de produtos de identificação decorativos e funcionais impressos em tela para OEMs em todo o mundo, nos mercados automotivo, de informática, eletrônico, industrial e médico. Os produtos incluem itens decorados em molde (IMD), eletrônicos estruturais em molde (IMSE), interruptores de membrana, placas de identificação de metal, produtos em cúpula e etiquetas.

Fundada na década de 1970, a empresa já construiu uma equipe experiente de mais de 300 funcionários. Com sede e unidade de produção em La Crosse, Wisconsin, a DuraTech atende clientes em todo o mundo. Pat Tully, gerente de projetos da DuraTech, descreve brevemente a história da empresa: “A DuraTech foi fundada em uma garagem em 1977. À medida que crescemos, decidimos nos concentrar apenas na impressão de plásticos e temos crescido desde então, em um ritmo constante.

“Em 1998 recebemos nossa certificação ISO 9002. Adicionamos impressão digital e impressão flexográfica e entramos na decoração in-mould. Para fornecer suporte local aos nossos clientes da Fortune 500, às IBMs e à GE Medicals, abrimos uma instalação em Pequim, China, em 2005. Lá produzimos gráficos e produtos de interface de usuário.

“Continuámos a expandir as nossas capacidades e entrámos na electrónica impressa, eventualmente fundimos a nossa electrónica impressa com a nossa decoração moldada… foi uma escolha natural entrar na electrónica moldada.

“Somos o primeiro licenciado da TactoTek na América do Norte, para eletrônica estrutural moldada. Fazemos peças conformadas, produtos especiais para diversos mercados. Nossos principais mercados, no entanto, são eletrodomésticos e dispositivos médicos, e também fazemos uma porcentagem do setor automotivo.”

Diversidade de produtos

A amplitude da linha de produtos DuraTech significa que existe um produto comprovado para quase todas as necessidades do cliente, apoiado por uma equipe de design experiente especializada na criação de soluções personalizadas para requisitos específicos. Dan Chandler, vice-presidente de fabricação, define o cenário: “Tudo o que você imaginar e puder imprimir, nós faremos, de policarbonatos a copolis, de poliésteres a vidro, metal, vinis… se puder ser impresso, nós imprimimos nele.”

Due diligence e mudança para LED UV

O processo de impressão e cura nestes substratos complexos é exigente, e a equipe de produção da DuraTech tem sido cautelosa em sua abordagem à adoção da tecnologia LED UV, precisando ter certeza de sua eficácia de cura antes de introduzir qualquer sistema desse tipo em sua produção principal. Eles acompanharam o desenvolvimento do LED UV por muitos anos e o testaram exaustivamente em seu próprio laboratório, como Jeff Busse, líder de desenvolvimento de tecnologia e produto, explica: “Temos observado unidades de LED por 10 a 15 anos, tivemos muitas unidades diferentes ao longo desse tempo, diferentes comprimentos de onda, nós as colocamos em nossas unidades de laboratório em nossa área de P&D, então, quando determinamos quais unidades funcionam lá, nós as trouxemos, colocamos em nossa área de produção e as testamos.” Este mesmo processo foi seguido antes da integração bem-sucedida de cinco sistemas GEW LeoLED nas principais linhas de produção da DuraTech, em 2023.

O ciclo de vida extremamente exigente de muitos dos produtos DuraTech apenas acentuou a necessidade de fazer a escolha certa, pois é necessário um padrão excepcional de cura para produzir produtos altamente duráveis ​​que possam ter um desempenho acima e além de sua vida útil necessária. Dan Chandler explica: “Para certos clientes, temos que passar por um processo muito rigoroso e depois dizer ‘isto é o que gostaríamos de fazer’… e então eles testam-no com tortura, em todas as condições diferentes, colocando-o em um Thermotron a talvez -40°C, levando-o a altas temperaturas, mergulhando-o em água… há apenas uma variedade de testes pelos quais ele passa, mas nós realmente demoramos e depois do ano passado começamos a comprar GEWs, e tem sido ótimo desde então.”

Mudando para tintas UV LED

A durabilidade e o desempenho a longo prazo das tintas curáveis ​​por LED também foram examinados de perto quando os sistemas LED da GEW foram considerados. No entanto, na realidade, a mudança tem sido rotineira, como explica Busse: “As tintas curadas por LED têm um desempenho tão bom quanto as antigas tintas convencionais curadas por UV e tintas solventes. Não vimos quase nenhuma diferença neles e ele cura muito mais rápido, e alguns dos materiais em que estamos trabalhando são materiais finos onde o LED simplesmente não tem o calor que outras unidades têm e os distorce, então ele faz tudo o que queremos… e nosso principal fornecedor de tinta colocou uma unidade GEW em seu laboratório, então, se tivermos algum problema ao tentar curar a tinta, eles serão capazes de replicar o que estamos fazendo na linha aqui. Então, se dissermos a eles que estamos curando isso com tanto poder, eles podem fazer isso lá embaixo, então, desta forma, todos ganham.”

Várias economias de energia

Os sistemas convencionais de secagem por calor que o LED UV substitui são muito mais caros e retardam o tempo de produção. A secagem por calor tem uma desvantagem dupla: consome muita energia e o calor exaurido que ela cria precisa ser gerenciado no ambiente da fábrica. Ao mudar para sistemas de cura UV LED, a cura imediata é alcançada, os custos de energia são drasticamente reduzidos e qualquer calor indesejado é eliminado.

Chandler explica como isso os orientou a escolher o LED: “Percebemos o quanto isso realmente nos economizaria quando se trata de energia, quando se trata de HVAC… HVAC é enorme para nós porque é muito, muito caro operar o ar condicionado. Com esses sistemas de lâmpadas, você tem uma quantidade incrível de exaustão, onde é 100% ar condicionado que sai, então é muito caro. Portanto, temos cerca de 120 toneladas de ar condicionado apenas para esta sala, então você pode imaginar colocar sistemas GEW, sem necessidade de reposição de ar… apenas a enorme economia de manipuladores de ar, na verdade, acabei de comprar um manipulador de ar, de 70 toneladas, e acho que estamos olhando para cerca de US$ 170.000. Há tantas vantagens que estamos operando com provavelmente 50% do custo de um sistema de lâmpada padrão, então isso foi realmente enorme.”

Consistência do processo

Ele também destaca os benefícios de processo encontrados com o LED UV: “Sustentabilidade dos milijoules e watts… número um. Neste momento, com qualquer um dos nossos sistemas de lâmpadas, se você olhar como um sistema de lâmpadas IR, você começará e terá os milijoules e watts perfeitos, e depois de 20 horas ou 20 minutos já começa a cair, então não há consistência real… então você terá que medir isso toda vez que correr. Quando se trata de LED, ele é plano, e então você faz os estudos adequados sobre ele e sabe exatamente onde configurá-lo por sistema de tinta, por tipo de material.”

Maior produtividade

Chandler acrescenta um comentário sobre o impacto que o LED teve na produtividade: “Outro foi a pós-cura: temos provavelmente 250 a 300 trabalhos que executamos aqui todas as semanas, bem, uma boa parte deles, quando são impressos, temos que esperar 24 horas antes de podermos laminar e passar para o nosso próximo processo. Adotar o sistema GEW LED eliminou isso, o que você sabe apenas nos ajudou a aumentar nossa capacidade, encurtando nossos prazos de entrega.”

Soluções personalizadas para cada linha

A DuraTech possui uma ampla variedade de linhas de produção nas instalações de La Crosse, cada uma com diferentes requisitos de cura UV. A GEW trabalhou em estreita colaboração com a equipe técnica da empresa no projeto e integração do sistema UV para cada transportador, para garantir a solução ideal para cada linha. Isso incluía opções como mudança de largura e ajuste de altura, como descreve Chandler: “Optamos por uma variedade de tamanhos diferentes, temos três unidades de 30 polegadas de largura, é uma lâmpada contínua e temos uma lâmpada de 42 polegadas de largura e também temos uma lâmpada de 50 polegadas de largura. A de 50 polegadas vai para uma de nossas prensas de cilindro maiores, onde precisamos dessa largura, mas não o tempo todo, então a GEW tem diferentes níveis nos quais você pode operá-la. Então, se eu executá-lo no nível um, apenas a seção central funcionará. Se eu quiser mais largo, então a direita e a esquerda se encaixam e agora estou utilizando toda a extensão… nós adoramos. O ajuste de altura é muito fácil de usar, ajustamos de acordo com o tipo de material e quanta energia precisamos, de modo que pode cair até um quarto de polegada e subir até alguns centímetros do deck, mas tudo depende do material que você está colocando ali.

Simplicidade de instalação

Como resultado de um planejamento futuro preciso de ambas as partes, as instalações foram executadas perfeitamente, com interrupção mínima da produção. Chandler comenta sobre isso: “Fiz muitas instalações nos últimos 30 anos e isso foi muito, muito pronto para uso. Compramos o sistema de resfriamento, compramos o sistema de LED e o suporte da GEW e eles trabalharam com nossos fabricantes e nós fabricamos o resto. Eles nos ajudaram em cada peça e foi tranquilo e é raro, é muito raro… então tiro o chapéu para a GEW.”

Capacidade atual e futura

Um benefício adicional e menos esperado que o LED introduziu é o aumento da taxa de cura do produto. A DuraTech investiu nos cabeçotes LeoLED de alta potência da GEW para todas as cinco instalações, e a dose e a irradiância fornecidas são mais que suficientes para o seu trabalho atual. Chandler explica como eles otimizam a velocidade: “Quando se trata de medir a irradiância, usamos discos de potência EIT, mapas de potência e fazemos um estudo completo em uma ampla variedade de velocidades e avanços, talvez de 80 a 200 pés, ou na verdade vamos a partir da saída de potência, então, adicionando esses dois, juntando essa matemática, você pode usar os milijoules e os watts para maximizar a produtividade. Assim, você pode ir o mais rápido possível com uma unidade tão grande. Você pode ajustar as lâmpadas para qualquer potência necessária.”

No entanto, eles também queriam preparar seus negócios para o futuro e garantir que seriam mais do que capazes de assumir qualquer trabalho que pudesse surgir nos próximos anos. Chandler comenta sobre isso: “Na verdade, compramos a maior unidade que a GEW possui e há apenas cerca de 10% do trabalho que vamos executar a 30 watts… você nunca sabe o que o próximo cliente vai conseguir, porque nunca é o mesmo, a tecnologia de todo mundo está mudando, os sistemas de tinta estão mudando e temos que estar prontos para isso, então compramos a Ferrari e só a usamos na velocidade mais alta de vez em quando, mas geralmente estamos apenas relaxando com isso máquina, é ótimo.”

Aprendendo com os erros do passado

Apesar do nível de pesquisa e da devida diligência investidos na aquisição de bens de capital, ainda é possível cometer erros ocasionais de julgamento, como ilustra Chandler: “Olhamos para LED há provavelmente 10 anos, eu diria, e ao longo desses anos fizemos algumas compras. Uma das primeiras compras foi porque era acessível em comparação com todos os outros sistemas LED… esse é o caminho errado a seguir. Você receberá o que pagou… tivemos problemas com o quartzo e os LEDs estourando, e com o design, e apenas com o suporte técnico que não estava lá… cada peça daquela compra foi horrível, e eles simplesmente não conseguiram alcançar a potência que o GEW poderia alcançar.”

Retorno do Investimento

Passando para questões mais positivas, Chandler aponta para sua recente compra da GEW: “O RoI acontece imediatamente, no segundo em que instalamos os sistemas GEW, tirei um sistema Switchback e tinha um escapamento de 16 polegadas que retirou grande parte da minha composição de ar. Isso representa uma economia de custos imediata, agora mesmo, hoje. Fluxo do produto: a cura de 24 horas acabou, consigo movimentar o produto mais rapidamente, nossos clientes podem ver seu produto um dia antes do que normalmente fariam.”

Por que mudar para LED?

Em resumo, Chandler dá uma visão geral sobre o que a mudança para LED alcançou, para a DuraTech: “Sabe, temos que continuar a baixar os nossos preços para os nossos clientes, mesmo que os fornecimentos estejam a aumentar, então essas são todas as poupanças de que falei: o ar condicionado, a poupança de energia, a qualidade… apenas a qualidade do produto, de não delaminação. Só isso já é um grande motivador apenas para empurrar para o LED. Isso foi enorme.

“Se houver alguns de nossos concorrentes por aí que estão olhando para o sistema GEW, eu recomendo fortemente que eles escolham outra pessoa… esta é a nossa vantagem!”

Assista ao vídeo do estudo de caso da DuraTech

https://youtu.be/x1dHo2vJvvQ

Para saber mais sobre o sistema de cura UV LED de última geração da GEW, LeoLED2, clique aqui.