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Ya sea en la industria del automóvil o en la industria médica, los fabricantes necesitan varias piezas de plástico para completar sus producciones. Sin duda, el moldeo por inyección es uno de los procesos excelentes para satisfacer sus demandas de piezas de plástico.
However, the technique is not as simple because of a series of complex steps that must be followed to attain the target product. This article covers the detailed working of the moldeo por inyección process step by step, along with the machinery and equipment used.
¿Qué es el moldeo por inyección?
La técnica de fabricación por inyección es un proceso que se ocupa de producir piezas moldeadas mediante la inyección de material plástico fundido calentado en un molde a alta presión y temperatura controlada se denomina moldeo por inyección. Una vez que el plástico fundido se enfría, se solidifica y actúa como producto acabado. Normalmente, todo este proceso se lleva a cabo en máquinas de moldeo por inyección especializadas. Los tamaños de estas máquinas varían en función de las toneladas de fuerza de cierre necesarias para sujetar los moldes.
Puede encontrar fácilmente aplicaciones de moldeo por inyección en los sectores de la automoción, la electrónica, el embalaje, la medicina y la construcción.
¿Cuáles son los tipos básicos de moldeo por inyección?
Existen dos tipos importantes de moldeo por inyección:
- Molde de inyección de canal caliente
- Molde de inyección de canal frío
Molde de inyección de canal caliente
El molde de inyección de canal caliente es el tipo de moldeo por inyección que requiere una temperatura superior al punto de fusión del plástico para calentar el molde. La mayor ventaja de este sistema de canal caliente es que el plástico presente en los canales nunca se solidifica. Además, hay menos posibilidades de que se desperdicie material durante el proceso, y ofrece productos de moldeo por inyección de formas más complejas que el sistema de canal frío.
Sin embargo, el moldeador por inyección de canal caliente es caro de montar y exige elevados costes de mantenimiento.
Molde de inyección de canal frío
En un molde de inyección de canal frío, se utiliza temperatura fría para enfriar el canal. Cuando finaliza un ciclo de producción, el plástico y el canal se expulsan del molde. Comparado con el sistema de canal caliente, este tipo consume muchos residuos después de cada ciclo. El molde de inyección de canal frío se divide a su vez en dos tipos:
- Canal frío de dos placas
- Canal frío de tres placas
¿Qué equipos y herramientas intervienen en el moldeo por inyección?
Las máquinas de moldeo por inyección utilizan diversos componentes, como una fuente de energía, una unidad de inyección, una unidad de sujeción y un conjunto de moldes, para realizar las diferentes etapas del proceso. Hablemos en detalle de algunos equipos y herramientas de moldeo por inyección.
1. Unidad de inyección
La unidad de inyección es el equipo que no sólo se encarga de inyectar el material en una máquina de moldeo por inyección, sino que también calienta el material hasta que se funde. A continuación se indican los componentes de la unidad de inyección:
-
Tolva
La tolva es un gran compartimento situado en la parte superior de la unidad de inyección que almacena granulados de plástico en bruto. El fondo abierto de la tolva conduce el material a la siguiente sección.
-
Barril
A continuación viene el barril, que también ofrece moldeo por inyección de plástico. Normalmente, un inyector de pistón o un tornillo alternativo se encargan de calentar e inyectar los mecanismos. La boquilla presente en el extremo del barril introduce el plástico fundido en el molde.
2. Unidad de sujeción
La unidad de cierre proporciona fuerza de cierre a las dos mitades del molde para cerrarlo. Al ajustar la máquina de moldeo por inyección, cada mitad del molde se fija a la platina (una placa grande). La mitad delantera del molde se denomina cavidad del molde, mientras que la trasera se conoce como núcleo del molde. Normalmente, la cavidad del molde se fija a una platina estacionaria alineada con la boquilla, y el núcleo del molde se fija a una platina móvil a lo largo de las barras de nivel.
Durante el funcionamiento, el motor de sujeción activa las barras de sujeción; en consecuencia, la platina móvil se desplaza hacia la platina fija. En este punto, se proporciona suficiente fuerza a estos moldes para mantenerlos unidos. Sin embargo, la mitad trasera del molde también lleva el sistema de expulsión de la máquina de moldeo por inyección.
Hablemos ahora de las herramientas utilizadas en el proceso de moldeo por inyección.
3. Base del molde
La base del molde es la herramienta que sujeta la cavidad y el núcleo del molde. Una placa de soporte, un casquillo del bebedero y un anillo de localización se encuentran en la mitad delantera de la base del molde perfecto. Al mismo tiempo, la otra mitad contiene el sistema de expulsión y una placa de soporte.
4. Canales de molde
Como el plástico está en estado líquido, necesita fluir en la máquina. Por ello, para su paso, se fabrican varios canales al diseñar el molde. La primera entrada del plástico fundido en el molde se produce a través del bebedero. Más tarde, los canales (canales adicionales) llevan el plástico fundido desde el bebedero a diferentes cavidades. Al final de cada canal hay una compuerta.
Además, en estas máquinas también hay canales de refrigeración. Su finalidad es transportar el agua a través de las paredes del molde para enfriar el plástico fundido.
5. Diseño de moldes
Además de las estructuras mencionadas, hay muchos más diseños de moldes. Por ejemplo, debe poseer características complejas como socavados o roscas. Las muescas pueden ser tanto externas como internas. Sin embargo, para moldear las roscas en el componente, también es necesario contar con un dispositivo de desenroscado.
¿Cómo funciona el proceso de moldeo por inyección?
El procedimiento de moldeo por inyección no es tan sencillo como parece. Implica muchos pasos y parámetros que deben manejarse con precisión para obtener resultados positivos. A continuación se describen las principales etapas del proceso de moldeo por inyección.
1. Elegir el termoplástico y el molde adecuados
Los termoplásticos y los moldes son los elementos fundamentales para crear los productos finales, por lo que hay que ser muy consciente a la hora de seleccionarlos. Para hacer la elección correcta, es esencial tener en cuenta la interacción mutua del termoplástico y el molde. A veces, el plástico moldeado por inyección elegido no es adecuado para determinados diseños de molde.
Normalmente, la herramienta de moldeo por inyección consta de una cavidad y un núcleo. La cavidad es fija y en ella se inyecta el plástico, mientras que el núcleo móvil se ajusta a la cavidad para dar la forma final al producto. El primer paso es crear un prototipo de molde para poder probarlo con el termoplástico seleccionado en la máquina. Hacerlo le informará sobre las propiedades, la temperatura y la resistencia a la presión del termoplástico que está utilizando. Así, podrá elegir el más adecuado para su molde y su proyecto.
En el proceso de moldeo por inyección se suelen utilizar los siguientes termoplásticos:
- Nylon (PA)
- Acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS)
- Policarbonato (PC)
- Moldeo de polipropileno (PP)
- Poliamidas alifáticas (PPA)
- Polioximetileno (POM)
- Polimetacrilato de metilo (PMMA)
- Tereftalato de polibutileno (PBT)
- Politetrafluoroetileno (PTFE)
- Etileno tetrafluoroetileno (ETFE)
- Perfluoroalcoxi (PFA)
- Cloruro de polivinilo (PVC)
2. Fusión del termoplástico
Una vez decidido el termoplástico, se convierte en estado fundido. Los gránulos de termoplástico en bruto se introducen en la tolva de la máquina. Cuando el tornillo gira, los gránulos pasan lentamente al barril. Así, el calor del barril funde el termoplástico y lo convierte en una forma fundida.
3. Sujeción
Antes de pasar a la fase de inyección, debe cerrar las dos mitades del molde fijado a la máquina de moldeo por inyección mediante la unidad de cierre. La presión hidráulica de la unidad de cierre proporciona la fuerza suficiente para mantener cerradas las mitades del molde mientras se inyecta el material en ellas. Cuanto mayor sea la máquina, mayor será la fuerza de cierre.
4. Inyección del termoplástico en el molde
Una vez unidos los moldes, puede iniciarse la fase de inyección. El plástico fundido del barril llega al final; como resultado, la compuerta se cierra, y el tornillo se mueve hacia atrás. En cuanto la inyección y la presión de la abrazadera alcanzan un determinado punto, se abre la compuerta, lo que hace avanzar el tornillo, y el plástico líquido se inyecta en el molde. Los operarios deben asegurarse de que la temperatura se mantiene constante durante toda esta etapa.
5. Refrigeración
Después de inyectar todo el plástico fundido en el molde, la presión se mantiene durante un tiempo estimado. Esto puede denominarse tiempo de mantenimiento, que varía según el tipo de termoplástico y las características del componente. Su finalidad principal es confirmar el empaquetamiento plástico de la herramienta y su mejor formación.
Cuando finaliza la fase de mantenimiento, se libera la presión y comienza el tiempo de enfriamiento. El plástico caliente se deja enfriar en el molde entre unos segundos y unos minutos para que se solidifique.
6. Expulsión y acabado
El siguiente paso tras el enfriamiento es la expulsión del producto de la herramienta. Las placas de la máquina expulsan las piezas a un contenedor o, en la parte inferior de la máquina, a una cinta transportadora. La etapa final consiste en dar un acabado excelente al producto eliminando el plástico sobrante. Se pueden utilizar varias técnicas de moldeo de acabado para mejorar el aspecto de la pieza final, como el pulido y el teñido. Por último, la pieza está lista para el uso del cliente.
Además, el material de desecho durante este proceso puede reinyectarse en el siguiente ciclo, lo que supone un ahorro de costes de material.
Conclusión
Finally, you are here with enough information about the injection molding process. You can produce pretty complex mold designs using this technique. However, you must go for an experienced and reliable service provider like JIAHUI A MEDIDA who can easily overcome any technical hurdles throughout the process.
