moldeo inyeccion de plasticos

MOLDEO POR INYECCION DE PLASTICOS, PROBLEMAS Y
SOLUCIONES
PROTOCOLO DE INVESTIGACION.
1.- NOMBRE DEL PROTOCOLO:
El proceso de Inyección de Plásticos, problemas y
soluciones.
2.- ANTECEDENTE:
El diseño actual de la maquina de moldeo por
inyección ha sido influido por la demanda de
productos con diferentes características
geométricas, con diferentes polímeros involucrados,
colores e incluso olores. Además, su diseño se ha
modificado de manera que las piezas moldeadas
tengan un menor costo de producción, lo cual exige
más rapidez de producción de piezas y con mayor
precisión.

SOLUCIONES
John Hyatt registro en 1872 la primera
patente de una maquina de inyección, la
cual consistía en pistón que contenía en
la cámara derivados de celulosa
fundida. Sin embargo, se le atribuyo a
una empresa alemana (Cellon- Werkw)
el haber sido pionera de la maquina de
inyección moderna.

SOLUCIONES
El primer artículo producido en masa fue
en Inglaterra durante los años treinta por la
empresa Mentmore Manufacturing. La cual
utilizo maquinas de inyección (Alemanas),
las cuales trabajaban a base de aire
comprimido (aproximadamente 31kg/cm2)
la apertura del molde y la expulsión de la
pieza eran de modo manual y de igual
manera los controles incluían válvulas
manuales, sin control automático ni
pantallas digitales; además carecían de
sistema de calidad.

SOLUCIONES
En 1932 surge la primera maquina de moldeo
por inyección perada con sistema eléctrico,
desarrollada por la compañía Eckert &
Ziegler. Al mismo tiempo, otros países como
Suiza e Italia comenzaban a conseguir
avances importantes avances en maquinaria.
En 1932 aparece la primera maquina de
inyección de plásticos con tornillo
reciprocante (husillo) , desarrollada por USA y
patentada hasta 1956. Esta fue una de las
aportaciones mas importantes en de la
historia del proceso de inyección de
plásticos.

Al finalizar la segunda guerra mundial, la industria de la
inyección de plásticos experimento un crecimiento
comercial sostenido. Sin embargo, a partir de la década
de 1980, las mejoras se han enfocado a la eficiencia del
diseño, del flujo del polímero, el uso de sistemas de
software CAD, inclusión de robots mas rápidos para la
extracción de las piezas, inyección asistida por
computadora, eficacia en el control de calentamiento y
mejoras en el control de la calidad del producto.
Las maquinas de moldeo por inyección de plásticos son
asistidas por sistemas hidráulicos para lograr sus
movimientos, aunque, ahora ya existentes maquinas con
servomotores los cuales controlan con mayor precisión
cada una de los movimientos, son totalmente eléctricas.

SOLUCIONES
3.- OBJETIVOS:
Los objetivos que persigue este protocolo
son:
*Conocer el funcionamiento de una maquina
inyectora.
*Conocer las partes que conforman una
maquina de inyección de plásticos.
* Conocer los materiales plásticos más usados
en el proceso.
*Conocer los problemas más comunes y sus
posibles soluciones

SOLUCIONES
4.-METAS:
Identificar el proceso completo de un
equipo de moldeo por inyección de
plásticos.
Hacer el análisis del proceso para darle
solución a los posibles problemas que
se presenten.

SOLUCIONES
5.-PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA:
El moldeo por inyección de plástico es una de las
tecnologías de procesamiento de platicos más
famosa, ya que representa un modo relativamente
rápido y seguro para fabricar componentes con
formas geométricas de alta complejidad. Para ello se
necesita que el proceso de transformación de
plástico, en este caso moldeo por inyección, sea
bien conocido para validar u proceso optimo para
cada producto y a la ves tenga la capacidad de
controlar y solucionar los problemas que se pudieran
presentar por cualquier factor externo.

SOLUCIONES
6.-HIPOTESIS:
Al conocer los factores que intervienen en
el proceso de moldeo por inyección de
plásticos permite crear una metodología
que proporciona a los moldeadores
mejorar las técnicas para aprovechar las
capacidades de las maquinarias con
tecnologías de la actualidad, así como la
de nuevas maquinas mas sofisticadas,
para lograr un mejor control de los
procesos, por consiguiente la calidad del
producto.

SOLUCIONES
7.-MARCO TEORICO:
Inyección de plástico:
El proceso de transformación de plástico asistido por moldeo por
inyección consiste en introducir el plástico granulado dentro de un
cilindro, donde se calienta. En el interior del cilindro hay un tornillo
sinfín que actúa de igual manera que el émbolo de una jeringuilla.
Cuando el plástico se reblandece lo suficiente, el tornillo sinfín lo
inyecta a alta presión en el interior de un molde de acero para darle
forma. El molde y el plástico inyectado se enfrían mediante unos
canales interiores por los que circula agua. Por su economía y rapidez,
el moldeo por inyección resulta muy indicado para la producción de
grandes series de piezas. Por este procedimiento se fabrican carcasas,
componentes del automóvil, productos médicos, utensilios de cocina,
etc.
La inyección es útil debido a su alto índice de productividad, pues
brinda la posibilidad de aplicar, cargas e insertos a los polímeros;
permite moldear piezas pequeñas con márgenes de dimensión
ajustadas.

SOLUCIONES
Ciclo de Moldeo
1. Se cierra el molde.
2. Se calienta para plastificar el material,
manteniendo la temperatura en el cañón.
3. Se empuja el material caliente hacia la
cavidad del molde.
4. El tornillo mantiene la presión hasta que se
enfría el plástico
5. El tornillo retrocede para recoger material
nuevo de la tolva y plastifica nuevamente.
6. Se abre el molde y se expulsa la pieza.

SOLUCIONES

SOLUCIONES
Una maquina de moldeo por inyección
consta de tres secciones esenciales:
-Unidad de inyección
-Unidad de cierre
-Unidad motriz
-Unidad de control

SOLUCIONES
Unidad de Inyección:
Es la parte plastificante del proceso, la cual se encarga de
fundir el polímero (plástico) en una masa homogénea y
uniforme. Consta principalmente de tobera, tornillo de empuje,
válvula de retención, bandas de calefactoras y cilindro
hidráulico.
Durante la fase de plastificación el extremo de salida y el
tornillo acumulan una reserva o carga de material fundido al
frente, el tornillo se mueve hacia atrás en contra del frente de
presión mientras gira, con lo cual empuja el material hacia la
parte frontal y a su vez ayuda a fundirlo con el rozamiento que
genera. Cuando se completa la etapa de plastificación, se abre
la válvula de retención de flujo, el tornillo detiene su giro y se le
aplica presión que lo convierte en un embolo o pistón que
impulsa el material fundido acumulado, a través de la boquilla
hacia el molde, que se encuentra montado en las platinas
donde son fijados los moldes.

SOLUCIONES
Unidad de Cierre:
Es la encargada de sostener el molde y generar la fuerza
de cierre mientras se inyecta el polímero, además permite
la expulsión de la pieza. El cierre del molde se realiza por
medio de una prensa controlada por sistemas hidráulicos
o mecánicos. La fuerza de cierre requerida depende de la
máxima área proyectada de la pieza a inyectar, y la
presión de moldeo. Esta fuerza contrarresta la resistencia
que genera el material fundido cuando se inyecta en el
interior de la cavidad. Como bien se menciona, la unidad
de cierre es en donde se fija el molde, el cual es el
responsable de enfriar la materia plástica fundida por
medio de la absorción de calor basado en un sistema de
enfriamiento por fluidos (agua y/o aceite) y transformarla
en un producto terminado con las características
definidas en las cavidad del mismo.

SOLUCIONES
Unidad Motriz:
Nombre que recibe el motor, la transmisión
en conjunto con todo el grupo de válvulas
que conforman el sistema hidráulico de la
maquina, la cual es la que se ocupa de
generar cualquier movimiento de la
maquina a base del flujo de aceite (en el
caso de las maquinas hidráulicas), en el
caso de las maquinas con movimientos
totalmente eléctricos, son usados los
servomecanismos o servomotores.

SOLUCIONES
Unidad de control:
Es todo el quipo del sistema electrónico el cual esta
comando por módulos de control los cuales se encargan
de coordinar las señales para que el proceso sea cíclico,
dependiente un paso del otro y dar la continuidad lógica
del proceso.
Plásticos más comunes en el proceso de moldeo por
inyección:
Los plásticos son compuestos constituidos por moléculas
que forman estructuras muy resistentes, que permiten
moldeo mediante Presión y Calor. se caracterizan por
una relación resistencia/densidad alta, unas propiedades
excelentes para el aislamiento térmico y eléctrico y una
buena resistencia a los ácidos, álcalis y disolventes,
tienen baja conductividad eléctrica y térmica, y no son
adecuados para utilizarse a temperaturas elevadas.

SOLUCIONES
La clasificación de los plástico se hace
debido a su uso, costo y calidad de los
mismos, en donde:

SOLUCIONES
1.- son los materiales mas usuales y económicos del
mercado , permitiendo una buena calidad en las piezas
fabricadas , aunque estos no aportan una estabilidad
dimensional elevada. Como ejemplo están la familia de
las poliolefinas como el PE,PP, los PVCs y PS.
2.-son materiales que tienen una estabilidad dimensional
considerable y su estética es mejorada debido a que son
compuestos o mezclas de uno o mas polímeros ,estos
materiales así se encuentran en el mercado. Por ejemplo
están: ABS,PET,PT,PC,PA.
3.- son materiales diseñados exclusivamente para ciertas
necesidades y requerimientos del clientes interesados en
adquirir los resultados deseados como pueden ser la
resistencias a diferentes solventes , dureza ,
transparencia o tonalidad, flexibilidad, etc. Por ejemplo
están: TPU, POOM.

SOLUCIONES
Están son las nomenclaturas para la
identificación de los materiales mas
comunes :

SOLUCIONES
Problemas mas comunes y sus posibles
soluciones :
 Enchuecamiento:
 problema
 Diseño inadecuado de la pieza. tiempo de
enfriamiento muy corto. sistema de botado
inadecuado. diseño inadecuado del
enfriamiento del molde. esfuerzos en el
material.
solución
 Subir tiempo de enfriamiento. Dar m.p al
molde. Ajustar presiones y tiempo de llenado.

SOLUCIONES
 Flash:
 problema
 Presión de cierre demasiado bajo. exceso de
material. Molde dañado. Temperaturas de barril
altas. Presiones y velocidades de inyección muy
altas. Tiempo de inyección muy largo.
 solución
 Ajustar presión de cierre de molde . ajustar tamaño
de disparo . dar servicio a sellado del molde. Ajustar
el perfil de velocidades de inyección. Disminuir
tiempo y presiones de inyección.

SOLUCIONES
 Líneas de flujo:
 problema
 Mala dispersión del concentrado de
color o del aditivo.
 solución
 Cargar el material mas lento.ajustarel
perfil de temperatura del barril.

SOLUCIONES
 Puntos negros:
 problema
 Hay carbonizaciones.
 Solución.
 Purgar husillo. Reducir la contrapresión
y las temperaturas del barril. Limpiar
husillo y cañón manualmente.

SOLUCIONES
 Incompletas:
 problemas
 Falta material en la cavidad. falta de material en la
tolva. Temperatura de barril baja. Tiempo de
sostenimiento demasiado corto. velocidades de
inyección demasiado bajas.venteos de molde
insuficiente.
 solución
 Ajustar dosis de material. incrementar temperatura
del barril. ajustar velocidad de inyección y tiempo de
sostenimiento. modificación de los venteos y
canales del molde.

SOLUCIONES
 Rechupes o huecos:
 problema
 Presión de inyección baja. tiempo de sostenimiento
muy bajo. Velocidad de inyección baja. material
sobrecalentado. humedad el el material.venteos de
molde insuficientes. velocidad de llenado no
uniforme.
 solución
 subir tiempo de sostenimiento. bajar temperaturas
del barril. subir velocidad de inyección. Modificar
venteos y canales de enfriamiento del molde.

SOLUCIONES
 Línea de unión:
 problema
 Temperatura de molde baja y venteos
insuficientes. temperatura baja de material.
velocidad y presión de inyección bajas.
 solución
 Subir temperatura de molde , ajustar
venteos y canales de flujo de material en el
molde .incrementar presión y velocidad de
llenado.

SOLUCIONES
 Efecto diesel:
 problema
 Humedad en el material. degradación de
los aditivos.tempetraturas de barril altas.
Velocidades de inyección alta.venteos
insuficientes.
 solución
 Deshunificar material. cambiar aditivo o
bajar concentración. Bajar velocidades de
inyección. limpiar venteos o modificación .
bajar temperatura del barril.

SOLUCIONES
 Fractura o grietas en la superficie:
 problema
 Temperatura de molde baja. Botado
muy fuerte. empacado excesivo.
 solución
 Subir la temperatura de molde.modifiar
eyectores y bajar velocidad de
salida.bajar presión de sostenimiento.

SOLUCIONES
 Marcas de barras eyectoras:
 problema
 Tiempo de enfriamiento corto. temperatura
de molde alta. temperatura del barril alto.
velocidad de eyección alta. Localización
inadecuada de los eyectores.
 Subir tiempo de enfriamiento. bajar
temperatura del barril. bajar velocidad de
ejeccion.modificar ubicación de las barras.

SOLUCIONES
 El color es diferente:
 problema
 Temperatura alta del barril. compuerta
demasiado cerrada y se quema el polímero
por presión .
 solución
 Bajar tempratura.ajustar porcentaje de
concentracion.modificar la compuerta de
entrada de material.

SOLUCIONES
CONCLUSIONES:
En la unidad de control es donde el moldeador carga o crea el
proceso ideal para cada producto en especifico y esto depende
a su ves de las características químicas de los polímeros.
La efectividad con que el proceso sea creado depende de la
capacidad del moldeador el cual debe tomar las medidas
preventivas para que este sea lo mas estable posible y así se
logre un rendimiento idóneo del proceso. Para lo cual debe
validar maquina-molde-polímero y determinar si la
compatibilidad de estos tres es la correcta, sin dejar en
segundo término el mantenimiento preventivo constante del
equipo.
Todo proceso esta expuesto a presentar inestabilidad por
factores externos, los cuales pueden ser resueltos al 100% y
nuevamente se refiere que esto va a depender de los
conocimientos y habilidades teóricas-practicas del moldeador.

SOLUCIONES
BIBLIOGRAFIA:
-consultas vía internet.
http://www.textoscientificos.com/polimeros/plásticos.
-Inyección de plásticos. Cursos de capacitación
impartidos por el IMPI (instituto mexicano del
plástico industrial).
-El plástico en la industria. Tratado practico.
Inyección de plásticos W. Mink.
- Javier Ramón Rizo Mercado, Ingeniero Industrial
/técnico en manufactura de artículos de plástico. (13
años de experiencia en la industria maquiladora de
productos plásticos).

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