El proceso de moldeo por inyección es fundamental en la fabricación de componentes plásticos. Comprender y controlar sus diversos parámetros es crucial para asegurar la calidad de la pieza, la eficiencia del ciclo y la optimización de los costos. A continuación, se detallan los aspectos clave y las fases que componen este complejo proceso.

Pérdidas de Presión en Moldeo por Inyección

Conocer la pérdida de presión en una pieza es importante para determinar la efectividad de la ubicación del punto de inyección. También sirve para conocer con exactitud la moldeabilidad de la pieza. Es crucial entender la moldeabilidad de cada material para seleccionar el más conveniente. Este dato lo proporcionan los distribuidores del polímero. Las pérdidas de presión se calculan por medio de simuladores computacionales.

Nota: El término «Churn» se refiere a agitar o batir.

Tiempo de Cierre de la Compuerta (Gate Close Time)

Es el tiempo que tarda la máquina en cerrar de manera segura la compuerta (o «gate») con la que comienza el ciclo. Este tiempo varía según el operador. Los operadores deben entender que una leve variación en el cierre de la compuerta puede afectar el ciclo entero. Incluso si se aumenta el tiempo de cierre, puede costar miles de euros dependiendo del número de cavidades, entre otros factores. De igual manera, una reducción del tiempo también puede tener un impacto negativo.

Tiempo de Cierre del Molde (Mold Close Time)

Es el tiempo que tarda el movimiento de una mitad del molde en recorrer la distancia requerida y llegar a la mitad del molde estacionaria, bloqueando con fuerza de sujeción (clamping force). Este movimiento normalmente comienza por un interruptor de límite que se acciona solo cuando el operador cierra la puerta de seguridad para empezar el ciclo.

Fases de Cierre del Molde

El proceso de cierre del molde se divide en dos fases principales:

• La primera es el cierre inicial, que utiliza una baja presión y une rápidamente las dos partes del molde. Esta fase dura entre 1 y 2 segundos.
• Esta acción se detiene a 25 mm del cierre completo. En este punto, se mantiene la alta presión y la velocidad de cierre disminuye. Esto evita que el molde se cierre si hay alguna obstrucción. También permite trabajar despacio para evitar deslizamientos o roturas. Finalmente, el molde se cierra por completo, lo que tarda entre 2 y 3 segundos.

Inyección Inicial (Initial Injection Time)

Cuando el molde está completamente cerrado, un interruptor o un sensor de presión se activan, y el husillo de inyección empuja e introduce el plástico fundido dentro del molde. En esta primera etapa, el husillo no gira, sino que ejerce presión de empuje como si fuera un pistón.

Tiempo de Mantenimiento (Hold Time)

Es el tiempo que el husillo de inyección mantiene la presión después de que el plástico haya sido introducido en el molde. Esta presión se aplica mientras la compuerta solidifica. El plástico fundido entra en la cavidad del molde a través de la compuerta; el primer punto al que el plástico es expuesto es la cavidad. Una vez que el material requerido pasa la compuerta y llena la cavidad, el plástico enfría bajo presión y solidifica. Sin embargo, es normal que la parte más delgada de la cavidad, la compuerta, sea la primera porción en solidificar. El husillo retrocede después de haber empujado el plástico hacia el molde y se mantiene hasta que la compuerta haya solidificado. Mientras el husillo retrocede, se añade más material al cilindro de calentamiento para que se vaya preparando para la siguiente inyección. Esta acción se produce paralelamente a la solidificación para que una nueva carga esté lista en el siguiente ciclo.

Distancia de Retorno del Husillo (Screw Return Distance)

La función principal del proceso de retorno del husillo es preparar la carga para el siguiente ciclo. Después de que las fases de inyección hayan sido completadas, el husillo lleva nuevo material al cilindro de calentamiento. El material se introduce mientras el husillo gira hacia su parte trasera, continuando hasta que llega a su posición final y se detiene. El ritmo con el que el husillo retrocede se busca en el motor de accionamiento del husillo. Existe un rango de velocidad para que cada material se prepare mejor para la inyección. El diseño del husillo afecta a la velocidad de rotación. El tiempo requerido para que el husillo gire y vuelva a su posición de inyección es determinado por la cantidad de contrapresión que se aplica (mayor contrapresión aumenta el tiempo de retorno del husillo) y cuánto material se prepara para el siguiente ciclo. El punto en el que el husillo detiene su viaje de regreso es determinado por un interruptor de límite que asegura que hay suficiente material para el siguiente ciclo. El movimiento de retroceso del husillo se debe al empuje del material nuevo que avanza hacia el molde. El husillo solo girará en este movimiento de retroceso que hace avanzar el material.

Tiempo de Apertura del Molde (Mold Open Time)

Es el tiempo que tarda el molde en abrirse. No está determinado por un temporizador, sino más bien por la distancia y la velocidad requerida para abrir completamente el molde. El molde se abre en dos partes:

• La primera fase es muy lenta y cubre una corta distancia. Esto permite la minimización del vacío creado durante el proceso de moldeo. Cuando el plástico se inyecta en el molde, desplaza aire que queda atrapado dentro del molde cerrado, creando un vacío. Después de abrir 6.4 mm para eliminar el vacío, el molde se abre completamente. Si el molde contiene piezas o partes frágiles, la velocidad de apertura disminuye y la distancia aumenta.
• La velocidad final de apertura es mucho mayor que la inicial.

El vacío se produce cuando el aire es desplazado durante la fase de inyección. Cuando existen paredes rectas sin ángulo de desmoldeo, la parte moldeada debe viajar la distancia entera desde el fondo del molde antes de que el vacío sea eliminado. Añadir un pequeño ángulo de desmoldeo minimiza el esfuerzo de inyección porque la parte solo debe viajar una pequeña fracción para eliminar el vacío.

Distancia de Apertura del Molde (Mold Open Distance)

Para eliminar el vacío residual que fue creado en la cavidad durante el proceso de inyección, el molde se abre lentamente. Después de que se haya abierto 6 mm, el vacío residual es eliminado y el molde continúa abriéndose a una mayor velocidad.