Piezas moldeadas por inyección

La técnica de moldeo por inyección se utiliza en la fabricación de moldes de inyección para piezas idénticas, conocidas como componentes moldeados. Este proceso requiere alta presión, y el plástico u otro material fundido se inyecta en una cavidad de molde para el moldeo por inyección de plástico.

El segundo paso tiene lugar dentro del molde, donde la sustancia se enfría y solidifica, adaptándose a los contornos del hueco. A continuación, la parte moldeada se retira después de abrir el molde. El procedimiento se repite varias veces para crear muchas piezas idénticas.

Además, el acero inmensamente fuerte se usa comúnmente para moldes de inyección, construido para soportar la alta presión y el calor generado durante el proceso de moldeo por inyección. Para hacer piezas precisas y consistentes, los moldes deben ser precisos.

La calidad del producto terminado está significativamente influenciada por el diseño del molde, que puede ser complicado debido a consideraciones como el tipo de material que se moldea, la forma prevista del artículo terminado y los procedimientos de producción involucrados.

Las piezas moldeadas se utilizan en varios productos, desde artículos sencillos para el hogar hasta piezas mecánicas complejas utilizadas en sectores que incluyen la industria del automóvil, la electrónica y los dispositivos médicos. El moldeo por inyección es un método de producción muy apreciado para varios productos debido a su adaptabilidad y asequibilidad.

Productos de moldeo por inyección: equipo y proceso

Utilizando maquinaria especializada, el proceso industrial de moldeo por inyección crea componentes moldeados a partir de materiales termoplásticos o termoendurecibles. Los siguientes componentes son esenciales en la fabricación de productos de moldeo por inyección:

Equipo

El siguiente equipo se utiliza durante el proceso de moldeo por inyección:

Máquina de moldeo por inyección: Esta máquina contiene componentes como una tolva, un barril de calentamiento, un tornillo alternativo y una abrazadera de molde que constituyen la parte principal del procedimiento de moldeo por inyección. La máquina derrite los gránulos de plástico y los inyecta bajo presión sólida en el molde para hacer una pieza moldeada.

Cavidad del molde: Este instrumento, a menudo compuesto de acero o aluminio, le da forma al plástico. Dos piezas del molde se unen durante el proceso de moldeo por inyección.
Tolva de materiales: Antes de introducirse en el cilindro de calentamiento de la máquina de moldeo por inyección, los gránulos de plástico se guardan aquí.
Barril de calentamiento: Los gránulos de plástico se funden en esta parte del proceso de moldeo por inyección para que estén listos para ser inyectados en el molde.
Tornillo alternativo: Esta parte de la máquina de moldeo por inyección calienta el plástico antes de dirigirlo hacia el molde.
Abrazadera de molde: Este sistema aplica la presión necesaria para inyectar el plástico fundido en el molde mientras mantiene el molde cerrado durante el proceso de moldeo por inyección.
Sistema de refrigeración: Esto se utiliza para enfriar los componentes moldeados por inyección una vez que se han creado. Esto se puede lograr enfriando el sistema con aire, agua o una combinación de ambos.

Estos son los elementos esenciales de una configuración para el moldeo por inyección. Dependiendo de las necesidades particulares del proceso de moldeo por inyección, también se pueden emplear equipos auxiliares adicionales, como granuladores, secadores de material y unidades de control de temperatura.

Unidad de inyección de plástico

La unidad de inyección de plástico en moldeo por inyección realiza la fusión e inyección del material plástico en la cavidad del molde. El material plástico se funde y se inyecta en el molde mediante un cilindro calentado, un tornillo y una boquilla.

Luego, la sustancia plástica se coloca en el barril, donde el tornillo móvil la calienta y la mezcla. En el siguiente paso, la boquilla inyecta el material plástico en la cavidad del molde una vez que ha alcanzado la temperatura y la consistencia adecuadas, donde se enfría y endurece para crear el resultado deseado.

Para mantener una producción constante y de alta calidad, la unidad de inyección de plástico, que es una parte crucial del proceso de moldeo por inyección, debe gestionarse adecuadamente.

Unidad de sujeción de moldes

Las dos mitades del molde deben cerrarse herméticamente y mantenerse juntas durante los procesos de inyección y enfriamiento mediante el dispositivo de sujeción del molde en el moldeo por inyección. La unidad aplica y mantiene la fuerza de sujeción requerida para mantener las mitades del molde firmemente juntas y evitar que cualquier material plástico se filtre fuera de la cavidad del molde.

Un plato estacionario y un plato móvil acoplados a un sistema hidráulico o mecánico forman la unidad de sujeción del molde. Las dos placas se juntan cuando el molde se coloca en la máquina y luego se aplica una fuerza de sujeción para mantener el molde cerrado.

La cantidad de fuerza de sujeción necesaria varía según el tamaño, la complejidad y el tipo de plástico utilizado y el molde. Para garantizar una fabricación segura y eficaz, la unidad de sujeción del molde, una parte fundamental del proceso de moldeo por inyección, debe supervisarse de cerca.

Procesos: Moldeo por Inyección de Polímeros Termoplásticos

El proceso de moldeo por inyección de polímeros termoplásticos suele implicar lo siguiente:

El molde

El moldeo por inyección de polímeros termoplásticos depende en gran medida del molde de inyección. Es un dispositivo utilizado para moldear plástico fundido en el artículo terminado deseado. La cavidad y el núcleo, los dos componentes principales del molde, normalmente se construyen para encajar entre sí y crear una forma tridimensional.

Después de inyectarse en la cavidad del molde, el material plástico se enfría y se endurece para adoptar la forma del molde. La forma y el tamaño finales del producto están determinados por el diseño del molde, lo que lo convierte en un componente crítico del proceso de moldeo por inyección.

El molde debe desarrollarse cuidadosamente para garantizar que el material plástico fluya sin esfuerzo en cada cavidad y que el proceso de enfriamiento sea rápido y uniforme. Además, el molde debe construirse con materiales que soporten las altas temperaturas y presiones utilizadas en el proceso de moldeo por inyección.

Dado que el molde es reutilizable durante la inyección, se puede utilizar para crear numerosas piezas idénticas. Para mantenerlo en buen estado y poder seguir produciendo piezas de alta calidad, es posible que sea necesario limpiar y mantener el molde con regularidad.

Molde de dos placas

Al inyectar polímeros termoplásticos, el molde de dos placas es un estilo típico de molde. Se compone de dos partes fijadas en las dos placas de la máquina de moldeo, la mitad de la cavidad y la mitad del núcleo. El molde de dos placas se llama así porque tiene un diseño de dos partes con una línea divisoria que separa las dos partes del molde.

El trabajo del molde de dos placas es moldear el plástico fundido en la forma final requerida. El material plástico se inyecta en la mitad de la cavidad del molde a través de una compuerta en la línea de separación. La cavidad se llena con material plástico, que luego se deja enfriar y solidificar. El artículo terminado se libera una vez que las dos mitades del molde se abren.

Dado que solo necesita dos placas y algunos componentes simples, el molde de dos placas es un tipo de molde razonablemente fácil y asequible. Funciona bien para componentes con geometría sencilla, incluidas curvas planas o redondeadas.

Sin embargo, puede que no sea apropiado para piezas con geometrías más complejas porque llenar la cavidad con plástico puede ser un desafío en estas circunstancias. En el moldeo por inyección, el molde de dos placas es versátil y se usa con frecuencia, especialmente para piezas sencillas y series de producción modestas.

Molde de tres placas

El molde de tres placas es uno de los moldes utilizados en el moldeo por inyección de polímeros termoplásticos. En comparación con el molde de dos placas, tiene más características y versatilidad porque tiene tres placas; dos móviles y uno estable.

El propósito del molde de tres placas es moldear las piezas moldeadas por inyección de plástico en la forma final requerida. El material plástico se inyecta en la mitad de la cavidad del molde a través de una compuerta en la línea de separación.

Una vez que el plástico fundido está en la cavidad del molde, las dos placas móviles se separan de la placa estacionaria, lo que permite que el objeto de plástico sea expulsado del molde. La tercera placa en el molde de tres placas, intercalada entre la cavidad y la mitad del núcleo, se denomina placa de rodadura o subplaca.

Con el uso de esta placa, se puede crear un sistema de canal único que se puede utilizar para dirigir el flujo de material plástico a varias cavidades o ubicaciones dentro de una sola cavidad. Como resultado, el proceso de moldeo por inyección puede ser más flexible y efectivo.

Cuando se producen artículos más grandes, donde el uso de un molde de dos placas daría como resultado un tamaño de molde mayor o requeriría la instalación de características adicionales como elevadores, el molde de tres placas se emplea con frecuencia. Al incluir varias cavidades en el diseño del molde, el molde de tres placas puede fabricar varias piezas en un solo ciclo.

El molde de tres placas es un tipo de molde versátil y eficaz que se utiliza con frecuencia en el proceso de moldeo por inyección, especialmente para piezas y series de producción más grandes.

Reutilización del bebedero y la colada en moldes de dos y tres platos

El material que se utiliza, la geometría de la pieza y las cualidades deseadas del producto terminado afectan la cantidad de bebedero y colada que se puede reutilizar en el moldeo por inyección. La reutilización de bebederos y coladas se realiza con frecuencia en la industria del moldeo por inyección porque puede reducir los costos y los desechos.

Además, el bebedero y la corredera normalmente se sujetan al objeto moldeado en un molde de dos placas, y el conjunto como un todo se expulsa del molde. Luego, el artículo se puede separar manualmente del bebedero y el corredor, que se puede utilizar en otros ciclos de moldeo.

La reutilización de bebederos y coladas podría requerir procedimientos de procesamiento adicionales, incluida la molienda o la refundición, para garantizar que el material esté en una forma adecuada para su reutilización. En un molde de tres placas, el procedimiento de expulsión separa el bebedero y el corredor del objeto moldeado, y el bebedero a menudo se reutiliza en ciclos de moldeo consecutivos.

La placa de canal suele ser desmontable, lo que facilita el acceso al sistema de canal y la reutilización del bebedero y el canal. Es crucial recordar que la reutilización del bebedero y el corredor puede afectar significativamente la consistencia y la calidad del producto final.

Sin embargo, los materiales reutilizados pueden tener impurezas o problemas de consistencia que influyen en la resistencia o durabilidad del material plástico. Para lograr productos consistentes y de alta calidad, se requiere un monitoreo continuo del proceso de moldeo y la calidad del material reciclado.

En general, la industria del moldeo por inyección reutiliza el bebedero y la colada en moldes de dos y tres placas, lo que puede ayudar a reducir costos y desperdicios. Garantizar que la calidad y las cualidades del producto final no se vean comprometidas requiere un pensamiento y una gestión rigurosos.

Máquinas de moldeo por inyección

Las máquinas utilizadas para el proceso de moldeo por infección incluyen las siguientes:

Unidades de inyección

La unidad de inyección, que funde e inyecta material plástico en el molde, es una parte fundamental de una máquina de moldeo por inyección. Los componentes típicos son el cilindro, el calentador, el tornillo o émbolo, la tolva y la unidad de inyección.

Antes de colocarse en el barril, el material plástico primero se introduce en la tolva y se mantiene allí. El tornillo o émbolo móvil y el calor del calentador derriten y homogeneizan el plástico dentro del barril. A medida que avanza, el material plástico fundido se inyecta en el molde a través de una compuerta por medio del tornillo o émbolo.

El propósito de la unidad de inyección es regular con precisión la temperatura, la presión y el caudal del material plástico durante todo el proceso de moldeo por inyección. Esto garantiza que el material plástico sea uniformemente homogeneizado, correctamente fundido e inyectado en el molde.

También es posible cambiar la velocidad, la presión y el volumen de la unidad de inyección, lo cual es crucial cuando se moldean objetos con geometrías complejas o tolerancias exigentes. Dependiendo de la aplicación exacta, el tipo y el tamaño de la unidad de inyección pueden cambiar, con algunas máquinas hechas para producción de alto volumen y otras para moldeo preciso o de pequeña escala.

La unidad de inyección es crucial para generar artículos de plástico de alta calidad y, a menudo, es uno de los componentes más importantes para definir el rendimiento y las capacidades de una máquina de moldeo por inyección.

Máquina de tornillo alternativo

Un dispositivo de moldeo por inyección, una máquina de tornillo alternativo, funde e inyecta material plástico en el molde utilizando un tornillo alternativo. Debido a su adaptabilidad, eficacia y capacidad para crear artículos de plástico de alta calidad, este equipo se utiliza con frecuencia en el sector del moldeo por inyección.

Idealmente, el moldeo por inyección consiste en fundir e inyectar materiales termoplásticos en un molde utilizando una máquina de tornillo alternativo. Los gránulos de plástico se introducen en el barril de la máquina mediante el tornillo alternativo y se derriten, lo que genera presión y calor.

Después de ser fundido, el plástico se inyecta en el molde mediante un tornillo a alta presión para dar al producto terminado la forma deseada.

Máquina plastificadora de tornillo-pre o máquina de dos etapas

La máquina de dos etapas es una máquina de moldeo por inyección que utiliza dos unidades de inyección independientes; uno para fundir el material plástico y otro para inyectarlo en el molde.

La fusión y la preparación para la inyección del material plástico se denominan primera etapa o "plastificación". En esta etapa, un tornillo alternativo produce calor y presión que derrite el plástico a medida que se alimenta a la unidad de inyección primaria de la máquina.

El material plástico fundido se bombea al molde durante la segunda etapa, también llamada etapa de "dosificación". Este paso implica mover el plástico derretido desde la unidad de inyección primaria a la unidad de inyección secundaria, donde se inyecta bajo presión sólida en el molde.

Las piezas grandes y complejas se producen con frecuencia utilizando máquinas de dos etapas porque brindan un control superior del proceso de moldeo y permiten una inyección más precisa del material plástico en el molde.

Unidades de sujeción

Las siguientes unidades de sujeción se utilizan para fabricar piezas moldeadas por inyección:

Abrazaderas de palanca

Para mantener juntas las dos partes del molde mientras se lleva a cabo el proceso de inyección, se emplean abrazaderas de palanca en el moldeo por inyección. Las abrazaderas están hechas para generar una gran fuerza de sujeción para garantizar que el molde permanezca cerrado y orientado correctamente durante la inyección del material plástico fundido.

Las abrazaderas de palanca aumentan la fuerza de sujeción aplicada al molde a través de un sistema de articulación. El sistema de articulación produce una ventaja mecánica cuando se engancha la abrazadera, lo que aumenta la fuerza aplicada al molde. Como resultado, las abrazaderas pueden aplicar mucha fuerza con solo una pequeña fuerza de entrada.

Además, las abrazaderas de palanca son preferidas en el moldeo por inyección porque brindan una fuerza de agarre robusta y confiable que se puede modificar para adaptarse a las necesidades únicas del proceso de moldeo. Además, se enganchan y desenganchan rápidamente y son fáciles de usar, todo lo cual contribuye a un tiempo de ciclo general más corto para el proceso de moldeo.

Abrazaderas hidráulicas

Las abrazaderas hidráulicas se emplean con frecuencia en el moldeo por inyección para mantener unidas las dos mitades del molde durante el proceso de inyección. Para proporcionar una fuerte fuerza de sujeción al molde y mantenerlo cerrado y alineado de forma segura durante la inyección del material plástico fundido, las abrazaderas hidráulicas utilizan presión hidráulica.

Una bomba hidráulica, válvulas de control y cilindros conforman el sistema hidráulico convencional utilizado en el mecanismo de sujeción. Los cilindros mueven la placa de sujeción o la placa de montaje del molde cuando se activa el sistema hidráulico, aplicando presión al molde en el proceso.

Abrazaderas Hidromecánicas

Para mantener unidas las dos partes del molde durante el proyecto de moldeo por inyección, el moldeo por inyección utiliza abrazaderas hidromecánicas, también conocidas como abrazaderas de asistencia articulada.

Al combinar un sistema hidráulico para iniciar el proceso de sujeción y un mecanismo de palanca mecánica para aumentar y mantener la fuerza de sujeción, las abrazaderas hidromecánicas combinan los beneficios de los métodos de sujeción hidráulicos y mecánicos.

Un cilindro hidráulico que mueve el plato de sujeción hacia el plato fijo genera la fuerza de sujeción. Una vez que se ha alcanzado una cantidad particular de fuerza de sujeción, el cilindro hidráulico se bloquea y el mecanismo de palanca mecánica toma el control para continuar aplicando la fuerza de sujeción.