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Plásticos y moldeo por inyección
El moldeo por inyección es un proceso de transformación para la fabricación discontinua de piezas moldeadas, principalmente de masas de conformación macromoleculares. Este proceso de producción es muy importante en el procesamiento de plásticos, especialmente de los termoplásticos, pero también de los elastómeros y los plásticos termoendurecibles. Gracias al proceso mayormente automatizado en el moldeo por inyección y a su variabilidad, se pueden fabricar piezas moldeadas con casi cualquier forma y tamaño. Además, el moldeo por inyección ofrece otras ventajas significativas, particularmente para la fabricación de piezas moldeadas complejas como artículos en grandes cantidades.
El moldeo por inyección y la atemperación de herramientas ideal: con soluciones de Tool-Temp
Ventajas del moldeo por inyección
- Sin pasos intermedios entre la materia prima y la pieza acabada
- Sin necesidad de retoques, o solo insignificantes, de la pieza moldeada
- Proceso totalmente automatizado
- Alta reproducibilidad de las piezas moldeadas
- Diseño personalizado de las superficies
Mientras que con el procesamiento de los termoplásticos se suele enfriar la herramienta, el procesamiento de elastómeros y plásticos termoendurecibles requiere que esta se caliente. Esto es imprescindible para el endurecimiento o la vulcanización del material inyectado. Le ofrecemos ayuda con todas estas cuestiones.
Los procesos del moldeo por inyección
El proceso del moldeo por inyección se divide en cuatro fases:
- Fase 1: plastificación y dosificación
- Fase 2: inyección
- Fase 3: compresión final y enfriamiento
- Fase 4: desmoldeo y expulsión
Moldeo por inyección de plástico: condiciones de producción idóneas con Tool-Temp
La temperatura de las herramientas es uno de los factores determinantes en el moldeo por inyección. Con el tiempo de enfriamiento, influye en la rentabilidad de la fabricación y la calidad de las piezas moldeadas depende de la cristalinidad y del esfuerzo residual. La temperatura de la superficie de la herramienta es decisiva para la rapidez con la que se puede evacuar el calor aportado con el husillo después de la inyección. La atemperación de las herramientas es necesaria para calentarlas al inicio de la producción y poder mantener la temperatura deseada. Si una zona de la herramienta está mejor enfriada que otra, la pieza moldeada se enfría más rápido en ese punto. Esto se traduce en un esfuerzo residual mayor en esa zona, un comportamiento de contracción diferente de la pieza y una deformación tras la extracción, lo que influye negativamente en la precisión dimensional de las piezas complejas.
El diseño del molde de la herramienta y la geometría y disposición de los orificios de refrigeración son requisitos indispensables para conseguir piezas moldeadas de gran calidad y una refrigeración uniforme de la superficie de la herramienta. Para herramientas grandes, se recomienda dividir la atemperación en varios circuitos para que el refrigerante no se caliente demasiado.
El tipo de plástico determina la temperatura óptima de la superficie de la herramienta. Para una producción segura, todos los atemperadores de Tool-Temp están equipados con sensores de caudal electrónicos, de modo que la circulación del medio está vigilada en todo momento y se dispara una alarma en caso de bloqueo o caída de circulación repentina. La regulación del medio se realiza mediante sondas de temperatura instaladas en el aparato. Para piezas de precisión se pueden instalar otras sondas en la entrada y el retorno del agua de refrigeración, y regularlas a la temperatura de entrada. La unidad de regulación emite una alarma en caso de desviación entre la temperatura de consigna y la real. Para lograr propiedades de atemperación constantes, todos los atemperadores de Tool-Temp están equipados con un filtro de agua de proceso que impide que se generen sedimentos en el circuito, que perjudicarían la transmisión de calor y, con ello, la calidad de la pieza moldeada.
- Superficies de diseño de gran calidad
Mediante una atemperación precisa, el flujo de plástico está optimizado en los puntos problemáticos, allá donde surgiría la línea de soldadura. Así, el plástico confluye y se une sin dejar marcas visibles en las líneas de soldadura. Adaptamos nuestra solución de atemperación a su aplicación de moldeo por inyección y a su herramienta.
- Optimización parcial del moldeo
Para realizar un moldeo optimizado parcialmente, la temperatura de la pared de la herramienta debe aumentar. Esto se puede conseguir con nuestros sistemas calefactores y refrigerantes reactivos de la gama de agua a presión de Tool-Temp.
- Tiempos de ciclo mejorados
Los sistemas de atemperación de gran potencia frigorífica con agua hasta 90°C o agua a presión hasta 160°C ofrecen tiempos de ciclo breves y una calidad de las piezas impecable.
- Rápido rendimiento de la inversión y fáciles de mantener
Empleamos únicamente materiales de gran calidad y, con una fabricación en serie eficiente, garantizamos soluciones de atemperación a precios imbatibles. Todos nuestros productos se producen y desarrollan en Suiza. Además, garantizamos cadenas de suministro fiables en todo momento. Los atemperadores Tool-Temp tienen un mantenimiento sumamente sencillo. Asimismo, aseguramos una disponibilidad de recambios permanente en todo el mundo, lo que hace que el mantenimiento de los aparatos sea muy fácil y económico.
Primero, se vierte el termoplástico que se va a inyectar en forma de gránulos o polvo en un husillo giratorio a través de una tolva. Dentro, los gránulos son transportados en dirección a la punta del husillo mediante la rotación. Mediante la fricción del husillo giratorio y el calentamiento simultáneo, los gránulos se funden en la unidad de inyección. A continuación, la fundición de plástico se acumula en la punta del husillo, donde se encuentra la tobera de salida, que en este momento está cerrada. Esto hace que se forme presión en el husillo.
El plástico fundido se empuja a alta presión por una tobera hacia los canales del bebedero de la herramienta y la cavidad se llena. En este proceso se producen presiones de entre 500 y 2000 bar, que se emplean para empujar la fundición a través de la tobera y del bebedero o el sistema de bebederos de la herramienta hacia su cavidad.
Las fases siguientes del proceso de moldeo por inyección son la compresión final y el enfriamiento. Con entre 20 y 120°C, la herramienta está bastante más fría que la fundición, que está a entre 200 y 300°C. Por lo tanto, la fundición se enfría en el molde y finalmente se solidifica en el punto de congelación de la masa. Durante el enfriamiento tiene lugar una contracción de volumen, que es perjudicial para la precisión dimensional y para la estructura y calidad de la superficie de la pieza. Esta contracción se contrarresta mediante la compresión final del plástico líquido. Cuando ha finalizado la compresión, la tobera del husillo se cierra y ya se puede empezar con la dosificación y la plastificación de la masa de la próxima pieza. Mientras tanto, el material se sigue enfriando en el molde hasta que el núcleo líquido de la pieza moldeada se ha solidificado. En este momento, en la mayoría de los casos, ya se ha conseguido una rigidez suficiente del plástico para desmoldear la pieza.
El lado de expulsión de la herramienta se abre y unas espigas penetran en la cavidad de la herramienta para expulsar la pieza del molde. En casi todas las piezas moldeadas hay que retirar el bebedero, ya sea mediante una operación de mecanizado aparte o automáticamente durante el desmoldeo. Para una inyección sin bebedero se debe trabajar con un sistema de canal caliente. Tras finalizar el desmoldeo, la herramienta se cierra y el proceso vuelve a empezar desde el principio.