El moldeo por inyección de plástico consiste en fabricar grandes cantidades de piezas de plástico con máquinas de moldeo por inyección.
Para comprender cómo funciona, es necesario conocer los moldes y las herramientas de moldeo por inyección: qué son, cómo funcionan, dónde se encuentran y cuáles son los más adecuados para cada tarea.
Por suerte, este artículo ofrece todos los detalles que conviene conocer antes de operar una herramienta de moldeo por inyección:
¿Qué es un molde de inyección?
Un molde de inyección, o placa A, es una herramienta mecanizada que se utiliza en el proceso de moldeo por inyección de plástico. Da forma al plástico fundido para convertirlo en productos terminados.
Es la entrada por la que el plástico fundido pasa desde la unidad de inyección. La entrada del molde se denomina casquillo del bebedero. Este se conecta a los canales, conductos que unen el bebedero con la cavidad.
La cavidad es el espacio vacío del molde de inyección que transforma el plástico fundido en la forma y el tamaño deseados.
Por lo general, esta herramienta de moldeo por inyección puede tener una o varias cavidades, según el volumen de producción. Los moldes de una cavidad se denominan moldes de impresión única, mientras que los que tienen varias cavidades se llaman moldes de impresiones múltiples.
¿Qué es un molde expulsor?
El molde expulsor o placa B es la parte de la herramienta de moldeo por inyección que actúa como salida por la que las piezas de plástico salen del molde.
Cuando el plástico fundido se moldea, la unidad de cierre desplaza la placa B del molde, crea una salida y empuja los productos de plástico fuera del molde mediante pernos expulsores.
¿Qué es el sobremoldeo?
El sobremoldeo es un proceso en el que el molde de inyección forma varias capas alrededor de un mismo producto. Para ello, las piezas moldeadas por inyección se vuelven a introducir en el molde.
Sin embargo, para que el proceso funcione se necesitan herramientas de moldeo por inyección especializadas con varias unidades de inyección.
El proceso de sobremoldeo es sencillo. Primero se moldean los productos de plástico con un material de color base y se deja espacio suficiente para añadir plástico de otros colores.
Tipos de compuertas de las herramientas de moldeo por inyección
La pequeña abertura que se forma cuando se abre un molde se denomina compuerta. El plástico entra en las cavidades del molde por estas aberturas. En los moldes de inyección hay dos tipos principales de compuertas:
- Compuertas con corte automático: se abren automáticamente, sin intervención del operador, lo que reduce los daños y las marcas. Entre ellas se encuentran la compuerta de canal caliente, la compuerta de válvula y la compuerta de perno expulsor.
- Compuertas con corte manual: requieren que el operador separe las piezas de los canales al terminar cada ciclo. Entre ellas se encuentran el bebedero, la compuerta radial, la compuerta solapada y otras.
Tipos de moldes de inyección
Los moldes de inyección varían en forma y tamaño según el producto de plástico que se quiera fabricar.
Hay muchos tipos de moldes que pueden utilizarse en el moldeo por inyección de plástico, pero el molde de dos placas es el más utilizado.
Los distintos moldes de inyección de plástico se clasifican según los siguientes criterios:
Número de cavidades del molde
Una de las principales formas de distinguir los moldes de inyección es por el número de cavidades. En esta categoría hay tres tipos:
- Moldes familiares: tienen varias cavidades diferentes y las empresas los utilizan para fabricar componentes de plástico de distintas formas y tamaños.
- Moldes de una cavidad: producen una sola pieza moldeada por ciclo porque solo tienen una cavidad. Por lo general, no son ideales para grandes volúmenes, pero cuestan menos que otros moldes.
- Moldes multicavidad: esta herramienta de moldeo por inyección tiene varias cavidades idénticas para fabricar grandes volúmenes de recipientes similares.
Sistema de alimentación
Otra forma de distinguir las herramientas de moldeo por inyección de plástico es por su sistema de alimentación, un conjunto de canales que incluye los canales de distribución, las compuertas y los bebederos, y dirige el plástico fundido hacia la cavidad del molde.
En esta categoría se distinguen los siguientes tipos de moldes:
- Molde de inyección con canales aislados: utiliza canales sin calentar para dirigir el plástico fundido hacia la cavidad y calentadores de cartucho para formar capas alrededor del plástico fundido y crear coladas aisladas.
- Molde de inyección con canal caliente: utiliza varillas calentadas desde el exterior o el interior. Los moldes se alojan permanentemente en una placa distribuidora para evitar que salgan expulsados junto con las piezas de plástico.
- Molde de inyección con canal frío: al igual que el molde con canales aislados, utiliza canales sin calentar para guiar el plástico fundido hacia las cavidades, por lo que es la mejor opción para fabricar componentes de plástico sensibles al calor.
La placa del molde
Como se ha mencionado, las placas del molde son herramientas que se utilizan para fabricar recipientes de plástico. El número de placas permite distinguir distintos moldes de inyección de plástico. Entre ellos se encuentran los siguientes:
- Molde de inyección de dos placas: tiene un costo de utillaje asequible y puede utilizarse con casi cualquier sistema de canales, por lo que es el tipo de molde más usado por cientos de miles de empresas de fabricación de plástico. Sin embargo, suele emplearse más con moldes de una cavidad.
- Molde de inyección de tres placas: a diferencia del molde de dos placas, que tiene una sola línea de partición, cuenta con una placa extractora adicional y dos líneas de partición. Estas líneas separan el sistema de canales de las piezas moldeadas por inyección.
- Molde de inyección apilado: es el más caro de adquirir en esta categoría, pero ofrece mayor eficiencia y reduce los costos operativos generales. Además, requiere menos tonelaje de cierre en cada ciclo.
Selección del material del utillaje para moldeo por inyección de plástico
La selección del material del utillaje es uno de los aspectos más ignorados, pero también más importantes, del diseño de herramientas para moldeo por inyección. El material elegido influirá de forma significativa en la vida útil del utillaje del molde.
Las herramientas de moldeo pueden fabricarse de aluminio o acero. Sin embargo, el aluminio no es la mejor opción para fabricar piezas de plástico con tolerancias estrictas. Por ello, conviene reservarlo para componentes con tolerancias menos exigentes.
También hay que tener en cuenta lo siguiente:
- La dureza y el grado adecuados del acero son fundamentales para equilibrar la tenacidad y la durabilidad del utillaje del molde de inyección.
- Se necesita un acero más duro para moldear materiales reforzados con fibra de vidrio, que pueden desgastar elementos del utillaje como los canales y las compuertas.
- También se puede aumentar la fragilidad del acero mediante su dureza. Por ello, no es el material más adecuado para componentes del utillaje expuestos a cargas laterales.
Relación entre la complejidad del utillaje y las tolerancias estrictas
El diseño de las herramientas, el número de cavidades y los materiales influyen en las tolerancias del utillaje de inyección de plástico. Es más probable obtener y mantener tolerancias más estrictas con un proceso sencillo que con piezas complejas, ya que estas últimas pueden poner en riesgo las tolerancias y presentan otras variables que deben considerarse, como el número de cavidades.
Por lo general, para fabricar piezas complejas con características adicionales, como roscas y socavados, se necesitan herramientas sofisticadas de moldeo por inyección de plástico. Las geometrías complejas también pueden requerir engranajes mecánicos giratorios adicionales.
Proceso de fabricación del utillaje para moldeo por inyección
El proceso de fabricación del utillaje para moldeo por inyección no es muy complicado. Sin embargo, puede variar según los productos, los materiales y las especificaciones que se deban cumplir.
Estas son las etapas básicas del proceso de moldeo por inyección:
Diseño e ingeniería
La primera etapa del proceso de moldeo por inyección consiste en crear el diseño y desarrollar la ingeniería. Se crea un modelo CAD en 3D del molde de inyección y se simula su funcionamiento para comprobar si produce piezas de plástico con la forma, el tamaño y las tolerancias deseados.
Prototipo
El siguiente paso es crear un molde prototipo para probar el diseño. Esto permite determinar si el modelo dará el resultado deseado. También se puede aprovechar esta etapa para mejorar el diseño del molde antes de llegar a las fases finales.
Fabricación de herramientas
En esta etapa se fabrica el molde definitivo. Pueden utilizarse distintos materiales, como aluminio y acero, y técnicas como el mecanizado por descarga eléctrica (EDM), el mecanizado CNC o la impresión 3D.
Calificación del molde
La siguiente etapa del utillaje para moldeo por inyección consiste en fabricar varias piezas de prueba y medir las propiedades y dimensiones del plástico moldeado para comprobar si cumple las especificaciones y normas exigidas.
Producción en masa
Una vez que se ha calificado el molde, puede utilizarse para la producción en masa. El proceso consiste en llenar las distintas cavidades con plástico fundido y dejar que se enfríe y solidifique lo suficiente para adoptar la forma del molde.
Mantenimiento
El proceso no termina después de una sola producción. Hay que mantener el molde de inyección para que siga fabricando productos de alta calidad. Esto implica reparar las piezas desgastadas, realizar los ajustes necesarios y limpiarlo periódicamente.
Aspectos que se deben considerar al buscar una empresa fabricante de moldes de plástico
Encontrar la mejor empresa fabricante para un proceso de moldeo por inyección personalizado puede resultar algo difícil. Es necesario saber qué preguntas hacer y qué respuestas se necesitan.
Para elegir el mejor fabricante para su proceso de moldeo, tenga en cuenta lo siguiente:
- Años de experiencia: la experiencia importa. Es más probable que los fabricantes con mayor experiencia produzcan menos defectos y reduzcan los costos operativos totales.
- Fabricación nacional: conviene contratar a un fabricante local para aprovechar el utillaje disponible en sus instalaciones.
- Comunicación clara: conviene contratar a un fabricante fiable que informe sobre el avance del proceso. Pídale que le explique de antemano las etapas y no olvide consultar qué materiales se necesitan. Evalúe cómo presenta sus objetivos y decida si es fácil comunicarse con él.
Conclusión
Ahora que sabe cómo funcionan las herramientas de moldeo por inyección de plástico, puede empezar su proyecto. Fabricar grandes cantidades de recipientes de plástico en un plazo razonable es un proceso bastante sencillo. Además, es asequible y permite producir piezas de calidad en el menor tiempo posible.
