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El moldeo por inyección de plástico fue la altura de la tecnología cuando se introdujo por primera vez en el mercado hace décadas. Esta técnica de fabricación es simple, simplemente derrita el plástico y rocíelo en el molde, ¿verdad? No tan rápido, manejar el movimiento del polímero y el cambio de fase es más complicado de lo que se cree.  Describiré un enfoque para optimizar las 3 partes críticas del proceso de moldeo por inyección (Llenado – Paquete - Recuperar)

Primero, ¿qué es una inyección de dos etapas y por qué es necesaria?

Si solo se utiliza una presión (etapa), deberá ser relativamente alta porque el polímero se está empujando a través de un sistema de colada y necesita llenar todo el molde. Utilizamos 2 etapas para poder proteger el molde reduciendo la presión a un nivel de empaque después de que el molde esté lleno. Típicamente, la presión más baja de la 2.^a etapa se usa para continuar agregando volumen para compensar la contracción del volumen esperada que ocurre a medida que el polímero se enfría.

Comencemos este análisis examinando la fase de recuperación del tornillo , donde se carga el material para el siguiente ciclo antes de la inyección.

La dosificación del material se logra mediante la rotación del tornillo, que transporta los gránulos estilo barrena desde la garganta de alimentación, a través de la cámara de calentamiento (barril) hacia la boquilla en la parte delantera del barril. Cuando el tornillo gira, la válvula antirretorno unida a la punta frontal del tornillo es forzada a abrirse por el volumen augurado hacia adelante, lo que permite que el material, que se funde a través de una combinación de calor conductivo y fricción desde el tornillo, fluya a través de él hacia el área de la boquilla creando volumen para inyectarse el siguiente ciclo.

A medida que el volumen en el área de la boquilla aumenta, se forma una presión (contrapresión) que hace que el tornillo se empuje hacia atrás hasta que alcance un volumen suficiente para llenar el molde durante la siguiente inyección. La contrapresión regula la densidad del material que se prepara para inyección; sin ella, las burbujas de aire u otras inconsistencias estarían en la masa fundida.

Siempre debe haber un poco de material adicional en la dosificación para que, durante la inyección, el exceso de material esté disponible para empacarse en el molde o transferir la presión al molde. Esto se denomina cojín, sin que el tornillo toque fondo y pierda su capacidad de empacar piezas de manera consistente.

Cuando comienza la inyección, el tornillo sale hacia adelante y la presión del plástico empuja la válvula antirretorno cerrada, lo que evita que el material fluya hacia el barril y lo fuerza a todo hacia el molde.

Fase de llenado

Durante el llenado (1.^a etapa), nuestro objetivo es pasar de manera consistente del punto A (posición de inicio de la inyección) al punto B, la posición de transferencia entre la primera etapa y la segunda etapa establecida típicamente donde el molde está aproximadamente 95 % lleno. La posición de transferencia entre las 2 etapas siempre debe configurarse justo antes de que el molde esté completamente lleno. Hacemos esto, así que la presión de llenado real es una medición de la resistencia para empujar el polímero a esa viscosidad dada, pero no incluye el pico que se vería si el polímero se desvía contra un molde completo (se transfiere demasiado tarde). Controlamos la velocidad asegurándose de que el ajuste de presión de llenado sea lo suficientemente alto como para transportar el punto de ajuste de velocidad y producir tiempos de llenado repetibles. Si se establece correctamente, el tiempo de llenado será consistente en cada ciclo, con cambios en la viscosidad del material observados en su lugar en la presión de llenado real monitoreada que mide la resistencia desde el punto A hasta el punto B.

Establecer la posición de transferencia adecuada es fundamental en este procedimiento, esto se puede lograr retirando cualquier paquete de transferencia posterior o presión de retención y ajustando la posición de transferencia hasta que se observe una imagen de una cavidad completa del 95 %, momento en el cual se puede volver a aplicar el paquete o la presión de retención. El plástico tiene un mayor volumen cuando está en estado fundido, por lo que tan pronto como el molde esté lleno y el fundido entre en contacto con las paredes del molde, comenzará a encogerse.

Fase de empaque

Durante la etapa de empaque o retención (2^.o ), después de la transferencia, nuestro objetivo es compensar la contracción que se producirá. Al mantener una presión de empaque después de llenar el molde, forzamos más plástico a través de la puerta y aún fundimos el centro de la pieza para forzar las paredes que colapsan hacia afuera contra el molde con más volumen. Esto es altamente efectivo para reducir el lavabo, pero también puede introducir tensiones moldeadas complejas por debajo de la superficie que a veces crean urdimbre.

Es mejor mantener la presión del paquete aplicada hasta que las puertas se hayan congelado. Una prueba simple para esto es seguir agregando tiempo de empaque hasta que se detecte una nivelación fuera del peso de la pieza. El congelamiento de la compuerta se logró en el punto de nivelación porque no se pudo forzar más volumen en el molde, por lo que cualquier paquete adicional o tiempo de retención más allá de ese punto no tiene mérito. Esto también garantiza que el peso y el volumen de la pieza sean consistentes, un factor importante en el control dimensional.

Fase de monitoreo

Cuando la máquina está funcionando y estable, nos enfocamos en la retroalimentación de la pantalla del monitor para obtener datos de ciclo consistentes para el tiempo de llenado, el tiempo de recuperación, la presión de llenado y la almohadilla. Al tomar una instantánea de estas variables cuando un trabajo se está ejecutando bien, se pueden detectar pistas importantes sobre la causa raíz de un problema durante futuros esfuerzos de resolución de problemas cuando esos datos cambian.

Desde productos básicos hasta resinas termoplásticas diseñadas, podemos ayudarlo en sus aplicaciones especializadas y de alto volumen en el mercado final, como movilidad, E&E, atención médica, embalaje y más.

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