Este documento resume la evolución histórica de las máquinas inyectoras de plástico desde sus inicios manuales en 1870 hasta las máquinas modernas controladas electrónicamente. Explica cómo los primeros desarrollos incluyeron máquinas neumáticas y luego hidráulicas en las décadas de 1920 y 1940, y cómo los avances en electricidad y electrónica llevaron a máquinas más eficientes. También describe los cambios en los sistemas de dosificación y plastificación, incluido el paso de cilindros a torn

1. REGIONAL VALLE
INTRODUCCIÓN AL PROCESO DE
INYECCIÓN DE PLÁSTICOS
SEMANA No.3
Servicio Nacional de Aprendizaje – SENA
Centro de Desarrollo Tecnológico – ASTIN
Santiago de Cali, Agosto de 2005

2. INYECCIÓN DE PLÁSTICOS
REGIONAL VALLE
1. INTRODUCCIÓN A LA MÁQUINA INYECTORA.
Las máquinas para inyección de materiales termoplásticos son una inspiración de
las máquinas de moldeo a presión para metales. En estados unidos la primera
máquina se desarrolló en 1870.
En Alemania se empezó a producir en una máquina inyectora, piezas en
materiales termoplásticos en 1920, esta máquina se dice era una máquina
totalmente manual, tanto los movimientos del molde, como los de la unidad de
inyección los efectuaba el operador mediante palancas.
A mediados de los años 1920 en Alemania se desarrolla una máquina accionada
neumáticamente, el inconveniente fue que las presiones eran muy limitadas para
las necesarias en el proceso. En otros países como Italia aparecen las máquinas
manuales a inicios de la segunda guerra mundial, en ese entonces las máquinas
eran manuales.
En 1947 aparecen las primeras máquinas accionadas hidráulicamente. A estas
máquinas se les llamó máquinas por inyección hidráulicas autónomas. Eran
máquinas pequeñas que contaban con una unidad hidráulica para la operación y
control de la inyección, el cierre del molde lo efectuaba el operador manualmente.
A partir de los desarrollos en el campo de la electricidad se empezaron a fabricar
máquinas electromecánicas que eran robustas y consumían mucha energía
además de ser bastante ruidosas.
A partir del desarrollo de la electrónica, acompañada de evolución tecnológica de
la hidráulica y los sistemas de control, empiezan a aparecer máquinas controladas
alta eficiencia.
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3. INYECCIÓN DE PLÁSTICOS
REGIONAL VALLE
El desarrollo de los controles programables en combinación con la hidráulica
especial (proporcional y binaria) hace aparecer en el mercado máquinas con
características particulares que hacen del proceso de inyección de materiales
plásticos uno de los más avanzados y versátiles de los procesos de producción.
La era de la información entra a formar parte de todos los sistemas productivos y
con ella la evolución tecnológica de los controles, al grado que actual mente las
máquinas vienen con sistemas de control integrados a funciones especificas, las
máquinas actuales son máquinas que se pueden conectar en red y obtener
cualquier tipo de información incluso vía remota.
Paralelo al desarrollo de las máquinas inyectoras los equipos auxiliares y sistemas
de alimentación automáticos, sistemas de evacuación automática de la
producción, recuperados etc. todo se puede instalar en los sistemas de producción
Actual y generar lo que actualmente conocemos como las plantas de producción
automáticas.
Las máquinas inyectoras, inicialmente, fueron construidas con un sistema de
dosificación tipo pistón, y un sistema de inyección también tipo pistón, estas
máquinas presentaban muchos inconvenientes por la plastificación, pues dado
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4. INYECCIÓN DE PLÁSTICOS
REGIONAL VALLE
que el material plástico genéricamente, es un material muy mal conductor de la
temperatura, el polímero que estaba en contacto con las paredes del cilindro corría
el riesgo de degradarse, mientras el de la parte más lejana a las paredes del
cilindro plastificador, se mantenía granulado, esto hizo reflexionar sobre la
necesidad de mejorar los sistemas de plastificación, lo cual evolucionó al uso de
los sistemas de plastificación con torpedo.
El torpedo era un elemento metálico que uniformaba la plastificación del material
plástico al obligarlo a pasar por una rendija anular uniforme que permitía una
mejor plastificación, evidentemente se mejoró muchísimo la plastificación con este
sistema plastificador, pero existía otro problema, pues el sistema de dosificación
de la máquina lo hacía mediante un cilindro pistón, el cual no era muy eficiente en
cuanto a repetibilidad de las cargas de material, esta necesidad hizo evolucionar al
uso de sistemas de plastificación de dos etapas, cilindro pistón para la dosificación
y cilindro pistón para la inyección, estos sistemas presentaban la desventaja de la
inestabilidad en la dosificación, entonces aparecieron muchos otros sistemas
mecánicos que buscaban mejorar el problema de la dosificación, pero de ellos el
mas significativo fue el sistema de tornillo plastificador para la dosificación y se
conservaba el cilindro de inyección con torpedo, estas máquinas fueron muy
eficientes y estuvieron mucho tiempo contribuyendo al desarrollo de la producción,
pero a alguien se le ocurrió utilizar el tornillo plastificador como pistón de
inyección mediante la inserción de una válvula antiretorno que evitaba que el
material se devolviera por los filetes del tornillo y así fue como se generó la
máquina que hoy conocemos como convencional, la máquina de cilindro-tornillo
como sistema plastificador,
Sistema de plastificación moderno.
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5. INYECCIÓN DE PLÁSTICOS
REGIONAL VALLE
Allí no se detuvo el desarrollo. Hubo otros que desde el punto de vista
constructivo no fueron muy viables industrialmente.
Los estudios de mejoramientos de las máquinas han migrado hacia otros sectores
tales como: sistemas de potencia, sistemas de control, en este momento se habla
de los desarrollos en el sistema de control remoto y comunicación, y la próxima
tendencia es seguramente las máquinas inteligentes apoyadas en los desarrollos
de lógica difusa.
La parte del consumo energético y el medio ambiente es tema de actualidad en la
evolución de las máquinas inyectoras.
Máquina inyectora totalmente eléctrica,
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