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Consejos técnicos para probadores, Serie Corrugado #002: Sustitución del Concora Medium Test (CMT) por el NUEVO S-TEST

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Los fabricantes de cartón ondulado se esfuerzan continuamente por equilibrar la resistencia de las cajas con los costes de material y fabricación. Para supervisar la calidad de la producción, se realizan varias pruebas de control de calidad en diferentes etapas de la producción. Por ejemplo, el cartón liner y el acanalado (figura 1) se prueban antes de fabricar el acanalado y pegar el cartón ondulado. Estas pruebas de calidad son importantes para reducir los costes y mantener las especificaciones del producto. El fabricante puede medir la calidad de los distintos materiales y calcular la resistencia del cartón ondulado y de la propia caja antes de producirla. El papel de bajo rendimiento puede sustituirse antes de terminar la producción. Esto reduce los costes de material, los residuos y el valioso tiempo de producción.

La prueba más importante para el material de acanalado es la prueba del medio de acanalado (CMT). Esta prueba comprime un trozo de material acanalado de 6 pulgadas x ½ pulgadas. El CMT es importante, pero al mismo tiempo difícil de realizar. La preparación de la muestra requiere mucho tiempo y puede estar influenciada por el operador y la cinta utilizada. Esto aumentará la variación de los resultados de las pruebas. Esta mayor variación hace más difícil ajustar la producción y predecir el desempeño del cartón ondulado. Una nueva prueba con el nombre de trabajo S-test puede predecir con precisión la primera meseta de CMT sin una difícil preparación de la muestra y sin variación en el resultado.

La prueba CMT se realiza con 10 trozos de papel de dimensiones 12,7 mm x 150 mm (½ x 6 pulgadas). Las muestras se cortan en la dirección de la máquina y luego se acanalan en un fluter de laboratorio de sobremesa ajustado a 177 °C (±8 °C). Utilizando el accesorio de cremallera y peine, se encintan las flautas. La fijación CMT conseguirá la geometría correcta de las estrías cuando se fije manualmente con la cinta. Una vez que la muestra se retira cuidadosamente del peine, está lista para ser triturada en un probador de compresión. Esto debería completarse antes de los 30 segundos de la acanaladura. Este proceso puede ser complicado y llevar mucho tiempo.

La prueba CMT da dos valores que se utilizan: la primera meseta y el pico máximo (figura 2). La meseta CMT tiene dos grandes ventajas sobre la meseta CMT. En el máximo de CMT, la muestra está casi totalmente triturada. Justo antes del pico, la muestra puede deslaminarse. El grado de deslaminación añadirá variación a los resultados. Otro problema es que el papel más grueso se delamina más y, por lo tanto, dará un valor más bajo en la CMT máxima. La primera meseta no tiene este problema y muestra claramente que la flauta más pesada es también más fuerte. Debido a la variabilidad del CMT max, el valor de la meseta del CMT es la medida preferida.

 

Cómo funciona el S-Test: Smurfit Kappa fue el precursor del desarrollo del nuevo método de prueba. El objetivo era desarrollar una prueba que diera un resultado inmediato, sin una difícil preparación de la muestra, y que se correlacionara con la primera meseta del CMT. La prueba de compresión de tramo corto se utilizó como base para la nueva prueba. Para simular la flauta, las abrazaderas se ensanchan a 4 mm y tienen un desplazamiento de 1 mm que también da nombre a la prueba.

La prueba S es una forma de simular la medición de la meseta del CMT. Para simular las fuerzas de la prueba CMT en la primera meseta, se introduce y desarrolla la prueba S. El Cepi Container Board (una asociación industrial europea de productores de materiales de cartón ondulado) investigó las mediciones de 17 fábricas europeas diferentes. Las pruebas se realizaron en colaboración con la Universidad Técnica de Darmstadt para verificar los resultados. Los resultados mostraron la validez de la prueba S. Desde mayo de 2015, el S-Test se realiza diariamente en la fábrica de Smurfit Kappa en Alemania para ajustar la producción en la máquina de papel. Hasta ahora, el S-Test ha mostrado un coeficiente de correlación del 97,6% con el valor de la primera meseta del CMT.  width=

Desde entonces, se han realizado más investigaciones que confirman la correlación con la primera meseta del CMT y la relación con el desempeño del cartón ondulado. Con el fin de aceptar internacionalmente este método, se ha publicado un borrador de la norma DIN 5014 que está disponible en alemán. En 2019, Smurfit Kappa planea completar la instalación de unidades de prueba S en todas sus instalaciones en Europa.

La prueba S ha demostrado ser un método de prueba más fiable y consistente. Ahorra tiempo gracias a la sencilla preparación de la muestra y a la ausencia de variabilidad del operador. Esto permite al usuario comparar los resultados con otros instrumentos/plantas. Gracias a los resultados fiables y repetibles, la producción puede optimizarse para reducir los costes, el valioso tiempo de producción y el material.

 

S-Tester ofrecido por TMI

  width=Testing Machines ofrece el modelo 17-38 S-Tester como alternativa a la prueba CMT. El nuevo método se ha desarrollado para medir la resistencia a la compresión de la flauta/medio. Se coloca una muestra de 15 mm de ancho de medio no corrugado entre dos abrazaderas. La distancia entre las abrazaderas es de 4 mm y las abrazaderas tienen un desplazamiento de 1 mm. El desplazamiento de 1 mm comprime la flauta para formar una «S» durante la prueba. El resultado de la prueba es la fuerza de compresión máxima.

 

CMTS-TEST
Muestra de corte1/2 pulgada15 mm
Preparación de la muestraSí, aproximadamente. 1 minuto por muestra (se necesitan 10)No
Instrumentos necesariosCortador/abrillantador vertical/prueba de aplastamiento/cintaCortador, S-Test
Coste de inversión36.000 euros, coste anual de la cinta 1200 euros22.000 euros
Variación del operadorSí, el operador puede influir en el resultadoNo
Fácil comparación de resultadosNo
Parámetro de mediciónPrimera meseta y máximo de CMTPrimera meseta