Es un proceso semicontinuo que consiste en inyectar un polímero, cerámico o metal en estado fundido en un molde cerrado

2. SAMMY ALEXANDER CACERES CALDERON
FACULTAD DE INGENIERIAS
INGENIERIA MECANICA

3. MOLDEO POR INYECCION
Es un proceso semicontinuo que consiste en inyectar un polímero,
cerámico o metal en estado fundido en un molde cerrado.
En este molde el material se solidifica comenzando a cristalizar en
polímeros semicristalinos. La pieza o parte final se obtiene al abrir
el molde y sacar de la cavidad la pieza moldeada. el moldeo por
inyección es un proceso ambientalmente más favorable comparado
con la fabricación de papel, la tala de árboles o cromados. Ya que
no contamina el ambiente de forma directa, no emite gases ni
desechos acuosos, con bajos niveles de ruido.

4. ANTECEDENTES HISTÓRICOS
John Hyatt registró en 1872 la primera patente de una máquina de inyección,
la cual consistía en un pistón que contenía en la cámara derivados celulósicos
fundidos. Sin embargo, se atribuye a la compañía alemana Cellon-Werkw el
haber sido pionera de la máquina de inyección moderna. El primer artículo de
producción masiva en Inglaterra fue la pluma fuente, producida durante los
años treinta por la compañía Mentmore Manufacturing. La misma utilizaba
máquinas de moldeo por inyección de Eckert & Ziegler (Alemania). Estas
máquinas funcionaban originalmente con aire comprimido (aproximadamente
31 kg/cm²); el sistema de apertura de molde y la extracción de la pieza eran
realizados manualmente, y los controles incluían válvulas manuales, sin
control automático ni pantallas digitales; además, carecían de sistemas de
seguridad.

5. PRINCIPIO DEL MOLDEO POR INYECCIÓN
El moldeo por inyección es una de las tecnologías de procesamiento de
plástico más famosas, ya que representa un modo relativamente simple
de fabricar componentes con formas geométricas de alta complejidad.
Para ello se necesita una máquina de inyección que incluya un molde.
En este último, se fabrica una cavidad cuya forma es idéntica a la de la
pieza que se desea obtener y para su tamaño se aplica un factor de
contracción el cual se agrega en las medidas de la cavidad para que al
enfriarse la pieza moldeada se logren las dimensiones deseadas. La
cavidad se llena con plástico fundido, el cual se solidifica, manteniendo
la forma moldeada.

6. MAQUINA DE MOLDEO POR INYECCIÓN

7. MAQUINA DE MOLDEO POR INYECCIÓN
INTERNA

8. TOLVA DE ALIMENTACIÓN
Las partículas sólidas de la resina en forma de gránulos, se
depositan en la tolva de alimentación de la máquina.
Los gránulos de plástico se vierten en la tolva de alimentación y
esta a su vez lo alimenta al husillo dentro del barril.

9. TORNILLO O HUSILLO
El calentamiento del tornillo se hace por zonas y el número de
zonas dependerá del tamaño del cañón, normalmente se dividen 3.
Dentro del barril se encuentra un tornillo de material muy duro, el
cual generalmente está pulido y cromado para facilitar el
movimiento del material sobre su superficie. El tornillo se encarga
de recibir el plástico, fundirlo, mezclarlo y alimentarlo en la parte
delantera hasta que se junta la cantidad suficiente para luego
inyectarlo hacia el molde.

10. VÁLVULA CHECK
La función de esta válvula es esencialmente dejar pasar el
material libremente desde el husillo a la cámara de fundido
durante el proceso de dosificación y evitar que el material
fundido regrese hacia los filetes del husillo durante el proceso de
inyección.

11. BARRIL DE INYECCIÓN
El barril es un cilindro hueco de acero aleado capaz de soportar
grandes presiones y temperaturas internas provocadas por la fricción
de los gránulos y el husillo. Los barriles de moldeo por inyección son
relativamente cortos (comparados con los barriles de extrusión).
La entrada de alimentación al barril, o garganta, está cortada a través
del barril y conecta con el anillo de enfriamiento de la tolva de
alimentación

12. BOQUILLA Y PUNTA DE INYECCIÓN
La boquilla es la punta de la unidad de plastificación y provee una
conexión a prueba de derrames del barril al molde de inyección con
una pérdida mínima de presión. La punta alinea la boquilla y el anillo
de retención.

13. CICLO DE INYECCION

14. CICLO DE INYECCION

15. CONSUMO DE POTENCIA
En cuanto al consumo de potencia en cada una de las etapas
del ciclo, se observa que en el cierre del molde apenas se
requiere la potencia necesaria para vencer la fricción
generada al desplazar la placa móvil. La etapa de inyección
necesita la potencia máxima durante un período muy corto. El
desplazamiento de la unidad de inyección y la apertura del
molde requieren muy poca potencia

16. UNIDAD DE INYECCIÓN
a función principal de la unidad de inyección es la de fundir, mezclar e
inyectar el polímero. Para lograr esto se utilizan husillos de diferentes
características según el polímero que se desea fundir. El estudio del
proceso de fusión de un polímero en la unidad de inyección debe
considerar tres condiciones termodinámicas:
•Las temperaturas de procesamiento del polímero.
•La capacidad calorífica del polímero Cp [cal/g °C].
•El calor latente de fusión, si el polímero es semicristalino.
La unidad de inyección es en origen una máquina de extrusión con un
solo husillo, teniendo la cámara calentadores y sensores para mantener
una temperatura programada constante. La profundidad del canal del
husillo disminuye de forma gradual (o drástica, en aplicaciones
especiales) desde la zona de alimentación hasta la zona de dosificación

17. UNIDAD DE CIERRE
Es una prensa hidráulica o mecánica, con una fuerza de cierre suficiente
para contrarrestar la fuerza ejercida por el polímero fundido al ser
inyectado en el molde. Las fuerzas localizadas pueden generar presiones
del orden de cientos de MPa, que únicamente se encuentran en
el planeta de forma natural en los puntos más profundos del océano.
Si la fuerza de cierre es insuficiente el molde tenderá a abrirse y el
material escapará por la unión del molde. Es común utilizar el área
proyectada de una pieza (área que representa perpendicularmente a la
unidad de cierre el total de la cavidad) para determinar la fuerza de cierre
requerida, excluyendo posibles huecos o agujeros de la pieza.

18. MOLDE
Los moldes son construidos de aceros especiales de alta
resistencia para que resistan altas presiones de cierre y de
inyección para producción limitada. Los aspectos de construcción
son similares a los moldes de compresión y de transferencia.

19. PROCESO DE MOLDEO POR INYECCIÓN
El primer paso del proceso del moldeo por inyección es alimentar los pellets
plásticos en la tolva que luego los lleva al barril. El barril se calienta y
contiene un tornillo recíproco o un émbolo inyector. Un tornillo recíproco se
encuentra típicamente en las máquinas que producen las partes más pequeñas.
Este muele a los pellets, haciendo que sea más fácil que el plástico se haga
líquido. Hacia la parte frontal del barril, el tornillo impulsa el plástico líquido
hacia adelante, así inyectándolo mediante una nariz y en el molde vacío. A
diferencia del barril, el molde se mantiene frío para endurecer el plástico de la
manera correcta. Los platos del molde se mantienen cerrados por un plato más
grande (que se le llama el plato móvil). Este se engancha a un pistón
hidráulico, que pone presión en el molde. Cerrar el molde por completo
previene que se fugue el plástico, lo que crearía deformidades en las piezas
finales.

20. ETAPAS DEL PROCESO
• Se cierra el molde vacío mientras se tiene lista la cantidad de material fundido para inyectar
dentro del barril.
• El tornillo inyecta el material, actuando como pistón, sin girar, forzando el material a pasar a
través de la boquilla hacia las cavidades del molde con una determinada presión de inyección.
• Al terminar de inyectar el material, se mantiene el tornillo adelante aplicando una presión de
sostenimiento antes de que se solidifique, con el fin de contrarrestar la contracción de la pieza
durante el enfriamiento.
• El tornillo gira haciendo circular los gránulos de plástico desde la tolva y plastificándolos. El
material fundido es suministrado hacia la parte delantera del tornillo, donde se desarrolla una
presión contra la boquilla cerrada, obligando al tornillo a retroceder hasta que se acumula el
material requerido para la inyección.
• Una vez dentro del molde se continúa enfriando en donde el calor es disipado por el fluido
refrigerante. Una vez terminado el tiempo de enfriamiento, la parte móvil del molde se abre y
la pieza es extraída.

21. VENTAJAS
• Altos niveles de producción y bajos costos
• Moldeo de piezas con geometrías muy complicadas.
• Alta o baja automatización, esto depende del valor de la pieza.
• Las piezas una vez acabadas requieren de poco acabado, son
terminadas con la rugosidad deseada, color y transparencia.
• Buena tolerancia dimensional de piezas moldeadas con o sin
insertos o de diferentes colores.

22. DESVENTAJAS
• El llenar de las piezas por una de las dos entradas produce piezas que
tienen líneas de punto. Estas líneas de punto son las más débiles áreas en
la pieza.
• La cantidad de chatarra en total producida durante moldeo por
inyección será usualmente más superior que la de moldeo por
compresión a causa de la chatarra adicional creada por el bebedero y
canal.