Opinión sobre el blog

La experiencia de crear un blog me ha permitido utilizar una herramienta de Internet, la cual no había utilizado con anterioridad. Además, el tener que actualizar el blog con la ampliación del temario dado en clase me ha permitido llegar a poder seleccionar la información adecuada acorde con el tema y a una ampliación de mis conocimientos. La búsqueda y selección de la información me ha facilitado el estudio del temario. Por tanto , según mi experiencia considero que es una buena herramienta para el alumno.

Etapas de reciclado de plásticos

• Recolección: Todo sistema de recolección diferenciada que se implemente descansa en un principio fundamental, que es la separación, en el hogar, de los residuos en dos grupos básicos: residuos orgánicos por un lado e inorgánicos por otro; en la bolsa de los residuos orgánicos irían los restos de comida, de jardín, y en la otra bolsa los metales, madera, plásticos, vidrio, aluminio. Estas dos bolsas se colocarán en la vía pública y serán recolectadas en forma diferenciada, permitiendo así que se encaucen hacia sus respectivas formas de tratamiento.

• Centro de reciclado: Aquí se reciben los residuos plásticos mixtos compactados en fardos que son almacenados a la intemperie. Existen limitaciones para el almacenamiento prolongado en estas condiciones, ya que la radiación ultravioleta puede afectar a la estructura del material, razón por la cual se aconseja no tener el material expuesto más de tres meses.

• Clasificación: Luego de la recepción se efectúa una clasificación de los productos por tipo de plástico y color. Si bien esto puede hacerse manualmente, se han desarrollado tecnologías de clasificación automática, que se están utilizando en países desarrollados. Este proceso se ve facilitado si existe una entrega diferenciada de este material, lo cual podría hacerse con el apoyo y promoción por parte de los municipios.

Proceso de fabricación de plásticos: Soplado

El moldeo por soplado es un proceso utilizado para fabricar piezas de plástico huecas gracias a la expansión del material. Esto se consigue por medio de la presión que ejerce el aire en las paredes de la preforma, si se trata de inyección-soplado, o del párison, si hablamos de extrusión-soplado.

Este proceso se compone de varias fases, la primera es la obtención del material a soplar, después viene la fase de soplado que se realiza en el molde que tiene la geometría final, puede haber una fase intermedia entre las dos anteriores para calentar el material si fuera necesario, seguidamente se enfría la pieza y por último se expulsa. Para facilitar el enfriamiento de la pieza los moldes están provistos de un sistema de refrigeración así se incrementa el nivel productivo.

Moldeo por inyección-soplado

El moldeo por inyección-soplado consiste en la obtención de una preforma del polímero a procesar, similar a un tubo de ensayo, la cual posteriormente se calienta y se introduce en el molde que alberga la geometría deseada, en ocasiones se hace un estiramiento de la preforma inyectada, después se inyecta aire, con lo que se consigue la expansión del material y la forma final de la pieza y por último se procede a su extracción. En muchas ocasiones es necesario modificar el espesor de la preforma, ya sea para conseguir una pieza con diferentes espesores o para lograr un espesor uniforme en toda la pieza, pues en la fase de soplado no se deforman por igual todas las zonas del material. La ventaja de usar preformas consiste en que estas se pueden inyectar y almacenar, producir diferentes colores y tamaños, los cuales pueden hacerse en lugares distintos a donde se realizará el soplado. Las preformas son estables y pueden ser sopladas a velocidad alta según la demanda requerida.

Moldeo extrusión-soplado


El moldeo por extrusión soplado es un proceso de soplado en el que la preforma es una manga tubular, conformada por extrusión, llamada párison, el cual se cierra por la parte inferior de forma hermética debido al pinzamiento que ejercen las partes del molde al cerrarse, posteriormente se sopla, se deja enfriar y se expulsa la pieza. Con este proceso se pueden obtener contenedores de hasta 10.000 litros de capacidad sin embargo no se consiguen tolerancias demasiado estrechas. Se puede controlar el espesor del tubo extruido si se requiere con un equipo auxiliar de boquilla variable. También se puede realizar la extrusión de forma discontinua para determinadas formas de trabajo, para ello se utiliza un equipo auxiliar denominado acumulador que dosifica la carga de polímero en una cámara.


Moldeo por coextrusión-soplado


Mediante esta técnica de soplado se consigue productos multicapa. Esto puede interesar por diversas cuestiones como son; incluir diferentes caracteríasticas de permeabilidad, disminuir el costo de los materiales, al poder utilizarse materiales reciclados o de menor calidad, combinar características ópticas de los polímeros o crear efectos de colores iridiscentes. El párison extruido incluye todas las capas necesarias que en forma de tubo ingresan al molde, en la misma forma que el párison de monocapa. Además el control de espesor del párison se puede llevar a cabo al igual que en el proceso de extrusión-soplado.

Proceso de fabricación de plásticos: Compresión

El moldeo por compresión es uno de los proceso de transformación de plásticos más antiguo que existe , aunque no comenzó a desarrollarse a escala industrial hasta 1908, cuando Leo Baeckeland desarrollo las resinas fenol-formaldehido, que siguen empleándose aún hoy en día.

 El moldeo por compresión es un método de moldeo en el que el material de moldeo, en general precalentado, es colocado en la cavidad del molde abierto. El molde se cierra, se aplica calor y presión para forzar al material a entrar en contacto con todas las áreas del molde, mientras que el calor y la presión se mantiene hasta que el material de moldeo se ha curado. El proceso se emplea en resinas termoestables en un estado parcialmente curado.El moldeo por compresión es un método de alta presión, adecuado para el moldeo de piezas complejas, de alta resistencia con refuerzos de fibra de vidrio. Los compuestos termoplásticos, aunque en menor medida, también pueden ser moldeados por compresión con refuerzos de cintas unidireccionales, tejidos, fibras orientadas al azar o de hilos cortados. La ventaja de moldeo por compresión es su capacidad para moldear piezas grandes, bastante intrincadas o complejas. Además, es uno de los métodos de más bajo costo en comparación con el moldeo por otros métodos tales como moldeo por transferencia y moldeo por inyección, por otra parte se desperdicia poco material, dándole una ventaja cuando se trabaja con compuestos caros. Sin embargo, el moldeo por compresión a menudo proporciona productos de pobre consistencia y dificultad en el acabado, y no es adecuado para algunos tipos de piezas. En este proceso se produce una menor degradación de la longitud de la fibra en comparación con el moldeo por inyección. Este método de moldeo es muy utilizado en la fabricación de piezas de automóviles, cubiertas, defensas, cucharones, spoilers, así como pequeñas piezas más complejas. El material a ser moldeado se coloca en la cavidad del molde y los platos calientes son cerrados por un pistón hidráulico. El moldeo de compuestos a granel y el moldeo de lámina compuesta utilizan este método de moldeo, estos compuestos son conformados a la forma del molde por la presión aplicada y se calienta hasta que se produce la reacción de curado. El material para el SMC por lo general se corta para ajustarse a la superficie del molde. El molde se enfría y se retira la pieza. Los materiales pueden ser cargados en el molde, ya sea en forma de pellets o lámina, o el molde se puede cargar desde una extrusora de plastificación. Los materiales se calientan por encima de su punto de fusión, se forman y se enfrían. El material de alimentación se distribuye en forma uniforme en la superficie del molde, la orientación del flujo se produce durante la fase de compresión.

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Proceso de fabricación de plásticos: Extrusión

La extrusión es uno de los métodos más antiguos para dar forma a los materiales plásticos con perfiles relativamente sencillos.

Es un proceso por compresión en el cual se fuerza al material a fluir a través del orificio de un dado para generar un producto largo y continuo cuya forma de la sección transversal queda determinada por la forma de la boquilla.

Dentro de la conformación de polímeros, la extrusión se usa ampliamente con termoplásticos y elastómeros, pero rara vez con  termofijos, para producir masivamente artículos como tubos, ductos, láminas, películas, recubrimientos de alambres y cables eléctricos, perfiles estructurales como molduras de ventanas y puertas.

Para este tipo de productos, la extrusión se lleva a cabo con un proceso continuo; el producto se extruye y se corta inmediatamente en las longitudes deseadas.

Con la extrusión se realiza el mayor volumen de producción de polímeros, ya que no se  usa solamente para la producción de barras, tubos, láminas y películas en materiales termoplásticos, sino también para el mezclado minucioso de todas las clases de plásticos y para la producción de gránulos; una diferencia importante con las extrusoras de  metales es el uso de extrusores de tornillo.

Dos son los métodos de extrusión utilizados industrialmente: a) el moldeo por extrusión en húmedo y b) el moldeo por extrusión en seco, continuo o caliente.

La extrusión en húmedo la practican solamente un número reducido de firmas, limitado a  los compuestos de nitrocelulosa. La nitrocelulosa humedecida con alcohol se coloca en  una mezcladora de acero junto con el disolvente y un plastificante; se pueden añadir color y pigmento, mezclando el conjunto hasta obtener una masa homogénea. El material se cuela, se seca al vacío para recuperar una parte del disolvente y, finalmente se amasa en cilindros diferenciales. El material plástico se muele hasta que adquiera una consistencia semejante a la de jalea para ser moldeado por extrusión hidráulicamente, formando varillas y tubos, o también en una forma más dura que se pueda cortar en tiras para la máquina de extrusión del tipo de tornillo. En el comercio norteamericano, la máquina hidráulica se conoce con el nombre de embutidora, y el de tipo tornillo con el de “screw machine”.

El moldeo por extrusión en seco, continuo o caliente, utiliza polvos de moldeo termoplástico y máquinas de extrusión relativamente pequeñas, de un modelo usado antes para otros materiales, principalmente el caucho. Muchas de las distintas etapas de éste procedimiento están sujetas a regulación, ésta forma de extrusión no está normalizada.

EQUIPOS UTILIZADOS PARA LA EXTRUSIÓN DE PLÁSTICOS

Las extrusoras más utilizadas, según la presión necesaria para hacer pasar el plástico fundido a través de la boquilla son:

a)  Extrusoras de desplazamiento positivo:

-                Extrusoras de pistón

-                Bombas de extrusión (bombas de engranaje)

b)  Extrusoras de fricción viscosa:

-                Extrusora de tambor rotatorio

-                Extrusora de rodillos

-                Extrusora de tornillo

Características de las extrusoras.

Extrusoras de pistón.- Estas máquinas constan de un cilindro que posee elementos de  calefacción, la materia prima desciende desde una tolva al interior del cilindro donde el material es plastificado. Éste es obligado a pasar a través de una boquilla, empujándolo  con un pistón el cual es accionado por presión hidráulica o mecánica.

Las máquinas de un pistón producen piezas de longitud limitada, debido a la discontinuidad  del  proceso.  Para  fabricar  perfiles  continuos  se  utilizan  las extrusoras de varios pistones

Bombas de extrusión.- Son bombas con algunos pares de engranajes que están  acoplados y alojados en una carcasa; cuando se impulsa un engrane éste mueve el correlativo. El transporte del plástico se debe solo al empuje de los dientes sobre el  material por el lado de la carcasa. El acoplamiento entre dientes aísla el lado de descarga a presión, del lado de succión. El flujo de material es proporcional a la frecuencia de rotación de los discos dentados obteniéndose así un flujo de material esencialmente constante.

Extrusoras de tambor rotatorio.- En esta máquina el material desciende por gravedad e ingresa por el émbolo hasta la cámara, la cual está formada por el tambor rotatorio y por el bastidor fijo o cuerpo estático.

El bastidor puede calentarse o enfriarse para controlar la temperatura. En la cámara el polímero es arrastrado por el cilindro rotor que lo pone en contacto con las paredes calientes del bastidor y con el material previamente fundido, con  lo que se efectúa la plastificación.

La homogenización tiene lugar en la pequeña holgura radial entre el marco fijo y el cilindro que gira.

El plástico así fundido es separado del cilindro rotatorio mediante una pieza en forma de  cuchilla; la fundición, bajo acción de las fuerzas tangenciales se mueve hacia la boquilla y la cruza.

Extrusoras de rodillos.- Consiste en dos rodillos horizontales cuyos ejes son paralelos entre sí, dichos cilindros son calentados por fuente externa y giran en sentido opuesto.

El polímero se alimenta por la parte superior de los rodillos, y al atravesar la holgura que existe entre estos es sometido a intensos esfuerzos de cizalla, a la vez se calienta y pasa fundido a la cámara inferior venciendo la presión creada en ésta y saliendo finalmente extruído por la boquilla. La cámara inferior consiste en unas placas laterales, apretadas firmemente a la superficie inferior de los rodillos, con lo cual se confina el polímero fundido, y éste no puede salir si no es a través de la boquilla.

Extrusora de tornillo.- Estas máquinas constan de un motor y un variador de velocidad para adecuar el giro del expulsor. El expulsor comprende un tornillo que rota dentro de una camisa calentada exteriormente.

El plástico en forma de gránulos, polvo o tiras, es alimentado constantemente desde una  tolva situada sobre el cuerpo, el material pasa por un embudo al cilindro y a medida que  avanza es calentado, mezclado y comprimido; y, cuando ha conseguido una consistencia moldeable, pasa a través de las boquillas u orificio formador.

La posición del cilindro y del tornillo es independiente en el proceso de extrusión. Por ello se utilizan las extrusoras verticales cuando se tienen espacios reducidos o cuando se requieren acoplar varias máquinas para elaborar productos constituidos por varios componentes.

Cuando se requiere una gran producción se utilizan extrusoras de varios husillos. La disposición y el número de dichos husillos es variada. En la mayoría de los casos los tornillos se encuentran mutuamente engranados, entrando las espiras de uno en el canal  del otro, con lo que se logra el movimiento obligado del material y la autolimpieza de los husillos.

MÁQUINA EXTRUSORA DE TORNILLO SIMPLE

Características principales

El polímero se alimenta en forma de gránulos, escamas o polvo. El material se calienta a medida que avanza a lo largo del tornillo y se transforma en un fluido muy viscoso hacia la parte media del tornillo.

El movimiento del tornillo genera sobre el fluido la presión necesaria para hacerle salir por la boquilla, en donde toma la forma deseada. Al salir de la boquilla el perfil extruido es enfriado, cortado o enrollado y almacenado.

A los extrusores alimentados con polímeros sólidos se los llama “extrusores plastificadores”, los cuales realizan las tres operaciones siguientes: transporte de sólidos, fusión o plastificación del polímero y, finalmente, el bombeo o dosificación del polímero fundido.

En extrusores de husillo simple, el polímero atraviesa 3 estados físicos: sólido, mezcla  de  material sólido con masa caliente y en el extremo del cabezal se transforma en material fundido.

Para que la zona de bombeo se llene totalmente con la fundición el volumen de la zona de transporte de sólidos debe ser mayor que el de la zona de bombeo. Este  requisito se dicta por la diferencia entre el peso del material a granel (densidad esponjada) y el peso específico (densidad verdadera) de la fundición.

Para variar el volumen del canal se pueden tener 3 formas básicas del tornillo extrusor:

a) Tornillo de diámetro constante, pero con paso variable entre anillos.

b) Tornillo con diámetro variable, estrechándose hacia la salida.

c) Tornillo con espacios uniformes entre anillos y diámetros gradualmente descendentes (tornillo cónico).

La relación entre el volumen del canal en el largo de la primera espira en la zona de carga y el valor al final de la zona dosificadora se llama coeficiente de compresión (i).

TRANSPORTE DE SÓLIDOS

El transporte de sólidos tiene lugar en la primera zona del tornillo extrusor plastificador. Debajo de la tolva de alimentación el tornillo actúa como un elemento transportador en donde las partículas sólidas del polímero por acción de la pared conductora del roscado se trasladan a cierta distancia conservando su forma en el sector dado, las partículas individuales, idealmente siguen trayectorias rectas y paralelas al eje de tornillo.

ZONA DE PLASTIFICACIÓN

Es una zona en la cual coexisten polímero sólido y polímero fundido. La fusión del  polímero es gradual. Los gránulos sólidos alimentados por la tolva se mueven hacia la boquilla atravesando primero la zona de transporte.

En cierto punto de ésta zona, los gránulos sólidos del polímero tocan la superficie  caliente del cilindro, funden y forman una película de polímero fundido sobre la superficie del cilindro (fig. 1); durante ésta etapa del proceso la transferencia de calor es lenta, ya que la masa sólida porosa situada debajo de la película fundida ofrece un pobre paso para el flujo de calor.

Fig. 1 Mecanismo de fusión en el canal del tornillo

Donde:

x: ancho de la capa sólida

w: ancho del canal

h: altura del filete

d: holgura radial

La superficie del cilindro se mueve respecto al tornillo (y respecto a la capa sólida) con lo que se crea un gradiente de velocidad en la película fundida situada entre la capa sólida y la superficie del cilindro. Así el polímero fundido en la película comienza a fluir hacia el filete que avanza y cuando lo encuentre, éste barre el fundido y lo separa del cilindro.

El polímero fundido se acumula en un pozo situado en la parte posterior del canal delante del filete que avanza. A medida que la capa sólida se desliza por el canal se va acumulando más material fundido en dicho pozo, el tamaño de éste aumenta, mientras que el ancho de la capa sólida va disminuyendo.

Las partículas sin fundir son arrastradas por este flujo, se encuentran rodeadas de material fundido y caliente y funden con mayor rapidez. La transmisión de calor entre cilindro y fundido es buena debido al movimiento del fluido; una vez que se ha alcanzado éste estado, la fusión tiene lugar rápidamente.

La existencia de la capa sólida en forma de larga pieza helicoidal explica también la eliminación del aire atrapado entre las partículas. A medida que la capa sólida funde gradualmente en la interfase hay tiempo suficiente para que el aire atrapado entre las partículas escape hacia el exterior vía la tolva de alimentación del extrusor y eldesgasificador.

ZONA DE BOMBEO

Conocida también como “zona de dosificación” es la zona en la cual, al flujo de material fundido se le pueden aplicar las leyes hidrodinámicas para líquidos viscosos.

El estudio se simplifica considerando tres tipos de flujos, estos son: el directo y el  inverso o de retroceso a lo largo del canal helicoidal del husillo, y el correspondiente a las fugas de la masa que tienen lugar a través del ajuste entre las crestas de los filetes del husillo y la superficie interior del cilindro.

El flujo directo o flujo de fricción, es debido al rozamiento del material con el tornillo y con las paredes del cilindro. Este material está sometido a deformaciones por cizallamiento que las paredes del  canal helicoidal transforman en movimiento de avance hacia la boquilla.

El caudal volumétrico del flujo directo viene determinado fundamentalmente por la profundidad y anchura del canal, diámetro del husillo y su velocidad de giro.

El flujo de retroceso, opuesto al anterior, es debido a la presión originada en la cabeza de la máquina extrusora, esta presión es generada por la presencia de una restricción, tal como la boquilla y los platos rompedores. Este flujo depende de la profundidad del canal helicoidal, del diámetro del tornillo, de la longitud  del  tornillo  de extrusión, de la presión ejercida por la masa fundida sobre la cabeza extrusionadora y de la viscosidad del polímero.

Proceso de fabricación de plásticos: Inyección

 MAQUINA DE INYECCION

Las maquinas de inyección de plásticos derivan de la máquina de fundición a presión para metales, según algunas referencias, la primera máquina de moldeo fue patentada en 1872 para la inyección de nitrato de celulosa, pero debido a su flamabilidad y peligrosidad, el proceso no floreció.

En 1920 se construyó en Alemania una máquina para la producción de piezas de materiales termoplásticos, mediante el proceso de inyección, dicha máquina era totalmente manual, posteriormente, en 1927 y en el mismo país, se desarrollo una maquina para inyección de plásticos accionada por cilindros neumáticos, pero no tuvo mucho éxito debido a que se requería de maquinas con presiones superiores.

El verdadero auge de este proceso, sucedió entre los años 1930 a 1940 con las aplicaciones para los recién descubiertos poliestireno y acrílico, se observó que el proceso permitía la fabricación rápida y económica de artículos útiles. A las máquinas manuales siguieron máquinas accionadas hidráulicamente, cuya construcción alcanzó su verdadero desarrollo hasta el término de la segunda guerra mundial. Eran equipos que no requerían complicados y costosos sistemas hidráulicos para operar, por su sencillez se podían instalara en pequeños locales. A partir de ese momento, el desarrollo y la evolución técnica fué sorprendente. Actualmente, se cuenta con máquinas totalmente automáticas que no requieren de la intervención del operador.

Las partes que forman a una máquina de inyección son:

Unidad de cierre: también es conocida como unidad de cierre del molde y es el componente de la maquina que sostiene el molde, efectúa el cierre y la apertura, genera la fuerza para mantenerlo cerrado durante la fase de inyección y cuando el molde se abre, expulsa la pieza moldeada.

En la actualidad se han creado muchos sistemas de cierre, pero los más conocidos y utilizados son: cierre por rodillera (simple o doble), Cierre por pistón (también conocido como cierre directo) y cierre hidromecánico opistón bloqueado.

Unidad de inyección: la unidad de inyección es la parte de la máquina que efectúa la alimentación, la plastificación y la inyección al molde del material plástico, el cual entra en esta unidad de inyección en forma de pellet o grano.

Controles: Es el tablero eléctrico y/o electrónico que contiene los parámetros a controlar en la máquina de inyección.

Bancada: es la base de la máquina de inyección que sostiene la unidad de cierre, a unidad de plastificación o inyección, los controles y el sistema hidráulico de la máquina.

DESCRIPCION DLE PORCESO DE INYECCION

El proceso de inyección es discontinuo, y es llevado totalmente por una sola máquina llamada inyectora con su correspondiente equipo auxiliar o periférico.

El proceso de inyección consiste básicamente en:

plastificar y homogenizar con ayuda de calor el material plástico que ha sido alimentado en la tolva y el cual entrara por la garganta del cilindro.

Inyectar el material fundido por medio d presión en las cavidades del molde, del cual tomará la forma o figura que tenga dicho molde.

En el tiempo en el que el plástico se enfría dentro del molde se está llevando a cabo el paso ”a”, posteriormente se abre el molde y expulsa la pieza moldeada.

Describiremos en una forma más detallada lo que ocurre en los pasos del proceso de moldeo por inyección.

El plástico se coloca en la tolva, normalmente es gránulo (pellet) en forma de esfera o cubo. En algunos casos el termoplástico tiene que ser secado o deshumificado antes de utilizarlo. El aceite entra en el cilindro hidráulico empujando a la platina móvil hacia delante, cerrando el molde.

Esto se lleva en dos pasos. Primero un cierre a alta velocidad y momentos antes de que las mitades del molde hagan contacto se reduce la velocidad cerrando lentamente y a baja presión hasta que el molde se encuentra cerrado completamente. Esto se hace con el fin de proteger el molde. Después de cerrado el molde, se eleva la presión del aceite, en el cilindro hidráulico generando la fuerza de cierre para mantener cerrado el molde durante la inyección.

Si la fuerza de cierre es menor a la fuerza generada por la presión de inyección dentro del molde, éste se abrirá, teniendo como consecuencia que la pieza salga con exceso de plástico o comúnmente llamada rebaba o flash, a la cual habrá que darle un acabado o ser molida para procesarla nuevamente.

El material es plastificado principalmente por la rotación del husillo, convirtiendo la energía mecánica en calor, también absorbe calor de las bandas calefactores del cilindro, conocidas también como resistencias. Mientras el material es plastificado y homogenizado, se le transporta hacia delante, a la punta del husillo. La presión generada por el husillo sobre el material fuerza el desplazamiento del sistema motriz, el pistón hidráulico de inyección y del mismo husillo hacia atrás, dejando una reserva de material plastificado en la parte delantera del husillo. A este paso se le conoce como dosificación o carga del cilindro. El husillo sigue girando hasta que se acciona un switch límite que retiene la rotación. Este switch es ajustable y su posición determina la cantidad de material que queda delante del husillo.

El husillo al correrse hacia atrás fuerza la salida del aceite del pistón hidráulico de inyección. Esta salida de aceite puede ser directa al tanque o deposito por medio de una válvula para generar una cierta presión en el material que está siendo plastificado y homogenizado por el husillo. A esta presión se le conoce como contrapresión. Al finalizar la dosificación, se retrocede el husillo ligeramente para descompresionar el material y evitar que fluya hacia fuera d la boquilla cuando la unidad de inyección se separe del molde. A esto se le conoce con el nombre de descompresión y es controlado generalmente por un regulador de tiempo.

Ahora actúan los cilindros hidráulicos de inyección empujando el husillo hacia delante, utilizándolo como pistón al inyectar el material en las cavidades del molde, con una predeterminada presión y velocidad de inyección, después de la inyección, la presión es mantenida un cierto tiempo, a esta se le conoce con el nombre de presión de sostenimiento y normalmente es menor a la presión de inyección.

Normalmente se tiene en la punta del husillo una válvula de no retorno que impide que el material fluya hacia atrás en el momento d la inyección. Esta válvula se abre al dosificar y se cierra al inyectar, mientras el material se enfría, se vuelve más viscoso y solidifica hasta que el punto en la presión de sostenimiento no tiene efecto alguno.

El calor de la pieza transmitido al molde durante el enfriamiento es disipado por un refrigerante, normalmente agua, que corre a través de los orificios hechos en el molde (circuitos ó canales de refrigeración). El tiempo de cierre necesario para enfriar la pieza se ajusta en un regulador de tiempo, Cuando este termina se abre el molde, un mecanismo de expulsión separa el artículo del molde y la máquina se encuentra lista para iniciar el próximo ciclo.

Esto ocurre durante el proceso de inyección del material al molde para obtener la pieza que se quiere hacer, moldear o fabricar.

VARIABLES EN EL PROCESO DE INYECCION

Los parámetros a controlar en el proceso de inyección dependen del material a trabajar, del diseño del molde y la pieza. Cada caso es particular, las variables a controlar son: temperaturas; velocidades, presiones; distancias y tiempos.

TEMPERATURAS

Las temperaturas pueden ser del cilindro de plastificación, de la boquilla y del molde.

La temperatura del cilindro de plastificación y de la boquilla, esta dada por el tipo de material a trabajar, estas temperaturas se ajustan de acuerdo a la temperatura de la masa fundida, la temperatura de la masa fundida determina las propiedades estructurales de una pieza moldeada, por lo que debe ser constante y uniforme ya que controla la densidad y contracción. El proceso de plastificación de una resina cristalina es muy estrecho y requiere más energía.

De igual manera la temperatura el molde esta en función o es determinada por el material plástico a trabajar. Y el acabado de la pieza.

La temperatura del aceite d la máquina se controla mediante un sistema de refrigeración. La temperatura del aceite de la máquina debe ser de 40ºC y no rebasar los 50ºC.

VELOCIDADES

Velocidad de cierre de molde: es la distancia que recorre la platina móvil hasta hacer contacto con la platina fija del molde (es importante mencionar que la unidad de cierre se forma de parte móvil y parte fija) en un tiempo determinado, la velocidad de cierre del molde se realiza en varias etapas: 

Alta velocidad, media velocidad y baja velocidad, esto con el fin de evitar aceleraciones y frenados bruscos durante la fase de cerrado del plato móvil, también dependerá de la pieza a moldear.

Velocidad de apertura de molde: es la distancia que recorre la platina móvil del molde hasta separarse de la platina fija y dejar el espacio suficiente para la expulsión de las piezas en un tiempo determinado. La velocidad de apertura del molde se realiza al contrario de la fase de cierre de molde: baja velocidad, media velocidad y alta velocidad, también esto dependerá de la pieza a moldear.

Velocidad de plastificación: la velocidad de plastificación se controla por las revoluciones por minuto o giros por minuto del husillo o tornillo en el momento de la plastificación.

Velocidad d inyección: La velocidad de inyección dependerá de los siguientes factores

La viscosidad del polímero.

Condiciones del molde.

Tamaño y número de puntos de entrada de material.

Tamaño de los canales o venas de alimentación del material.

Salidas de aire en el molde.

Temperatura de la masa fundida

Temperatura del molde.

Acabado de la pieza.

Cuando se moldean piezas de secciones delgadas se requieren generalmente velocidades de inyección altas con objeto de llenar la pieza antes de que se solidifique. El uso de una velocidad de inyección alta mejorara el aspecto y brillo superficial de la pieza, ya que la cavidad del molde se llena completamente antes de que la resina comience su solidificación, variando la velocidad de inyección adecuadamente se pueden reducir los defectos superficiales en la pieza, tales como las ráfagas y manchas en la zona del punto de inyección.

Velocidad de expulsión: Es la distancia que recorren los expulsores en un tiempo determinado para expulsar la pieza moldeada.

PRESIONES

Primera presión de inyección: es la presión requerida para vencer las resistencias que el material fundido produce a lo largo de su trayectoria, desde el cilindro de plastificación hasta el molde, esta presión corresponde a la fase de llenado del molde, con esta pretendemos llenar la cavidad en un 90 ó 95%, para después terminar de llenar la pieza con la segunda presión y velocidades.

Segunda presión de inyección: también es conocida como de sostenimiento o recalque, tiene como objeto el mantener bajo presión el material fundido que se solidifica y se contrae en la cavidad del molde, la función de esta segunda presión, es la de completar el llenado y así compensar la contracción, introduciendo un poco más de material fundido en el molde. Es importante mencionar que si se excede en aplicar esta presión puede producir rebaba (flash) o una compactación tal que originara que las piezas se peguen en el lado fijo.

Contrapresión: En el momento de la plastificación el material es llevado hacia delante en tanto que el husillo va girando hacia atrás, la contrapresión se aplica sobre el husillo que gira y tiene como función el impedir el retorno de éste, mejorando la acción de la mezcla del material. Dicho en otras palabras, esto ayuda a que se logre una buena homogenización del plástico. otra definición: es la oposición a que el husillo se mueva libremente hacia atrás mientras esta cargando.

Descompresión: Es la distancia que el husillo se hace para atrás con la finalidad de liberar la presión ejercida sobre el plástico de tal manera que no escurra el material al momento que abra el molde. Existe la posibilidad de hacerlo antes o después de la dosificación, también es valido de que si no se puede usar este recurso, se debe jugar con la temperatura de la nariz, bajando poco a poco la temperatura hasta un punto en que nos permita inyectar y se vea que no escurre material.

Presión de expulsión: Una vez terminada la apertura del molde, la pieza se debe separar del molde, y esto se logra a través de un mecanismo de expulsión, que requiere de una presión de botado que esta activada durante toda la fase de expulsión.

Presión de retorno expulsión: es la presión que estará presente una vez que los botadores han expulsado la pieza en la fase de expulsión.

DISTANCIAS

Distancia de dosificación (inyección) y espesor del colchón: Son los milímetros de material inyectado en función del volumen (cm3) y la unidad de plastificación. Otra definición, es la cantidad de plástico necesaria para llenar todas las cavidades y la colada.

El espesor del colchón son los milímetros de material que deben permanecer constantes en la punta del husillo, para garantizar una repetitividad en el proceso. otra definición, es la distancia que el husillo reserva para terminar de introducir material al interior del molde, de acerado a vencías este debe ser el 10% de la capacidad del la capacidad del barril.

Distancia de conmutación a segunda presión: son los milímetros necesarios para hacer el cambio por distancia, de primera presión de inyección a segunda presión de inyección.

Distancia de apertura de molde: es la distancia que deseamos que abra la parte móvil del molde para que pueda expulsarse la pieza.

Distancia de expulsión: son los milímetros recorridos por el sistema de expulsión de la pieza inyectada, para que pueda desmoldear del molde.

TIEMPOS

Tiempo de inyección: es el tiempo en el que se lleva a cabo el llenado de las cavidades del molde.

Tiempo de postpresión: es el tiempo en que permanece activa la postpresión, o segunda presión.

Tiempo de plastificación: es el tiempo requerido para levarse a cabo la fusión del amterial, hasta llevarlo a un estado líquido viscoso.

Tiempo de enfriamiento: es el tiempo para acabar de solidificar la pieza, y este empieza después de que termina el tiempo de postpresión y acaba cuando el molde se abre para expulsar la pieza.

Tiempote ciclo: es el tiempo en el que se llevan a cabo las etapas del proceso de inyección: tiempote cierre+tiempote inyección+tiempote postpresión+tiempo de enfriamiento que incluye el tiempote plastificación+tiempo de apertura y expulsión.

Otros términos empleados son:

Fuerza de cierre: es la fuerza ejercida sobre el molde antes de inyectar. La fuerza de cierre es producida por la unidad de cierre después de la formación de la presión.

Presión de cierre: cuando empieza el proceso de llenado del molde con la masa plástica, se produce una fuerza de empuje ascendente que produce un efecto adicional sobre el sistema de cierre junto con la fuerza de cierre, también es conocida como alta presión.