¿Qué es el moldeo por inyección de plástico?
Moldura de inyección de plástico es uno de los principales y populares procesos de producción en nuestros días modernos. La fabricación es una tecnología altamente flexible que se puede utilizar para la producción de muchos tipos de componentes de plástico (desde los engranajes y clips más pequeños hasta los paneles y carcasas automotrices más grandes) con alta precisión, alta velocidad y eficiencia
Para empezar, el material termoplástico se derrite e inyecta en un molde prefabricado para enfriarse y solidificarse en la parte final. Como tal, el moldeo por inyección de plástico es fundamental en una amplia gama de industrias, desde automotriz, electrónica, dispositivos médicos, envases y bienes de consumo, hasta solo nombrar algunas.
Historia del proceso de moldeo por inyección de plástico
El moldeo por inyección de plástico tiene una historia que comienza a fines del siglo XIX. En 1872, John e Isaiah Wesley inventaron la primera máquina de moldeo por inyección para inyectar celuloide para hacer cosas como peines y botones. Fue arcaico para nosotros en la época, pero el comienzo de una revolución.
El alcance del moldeo por inyección expandió al por mayor a aisladores eléctricos y a los mangos y otros productos duraderos con el advenimiento de nuevos polímeros sintéticos a principios del siglo XX, por ejemplo, Bakelite
Pero el aumento del moldeo por inyección apenas había comenzado hasta los años posteriores a la Segunda Guerra Mundial e incluso a la década de 1940
Durante la guerra, el requisito de desarrollar equipos militares y bienes de consumo, de manera rápida y económica, a menos del costo, y a mayor velocidad condujo a mejores máquinas, procesos más eficientes y, por lo tanto, el desarrollo de plásticos de mayor rendimiento.
La máquina de moldeo por inyección de tornillo recíproco fue un paso importante en la década de 1950 con una mejor mezcla, fusión y consistencia que las máquinas tipo émbolo del pasado. Esto permitió piezas más grandes y más complejas.
Sin embargo, con el paso del tiempo, las empresas han hecho su propia gran contribución para mejorar la tecnología detrás del moldeo por inyección. GV Mold, siendo un líder del mercado, ha ayudado a los fabricantes a alcanzar un nuevo nivel de rendimiento y calidad en aplicaciones como Automotive, Healthcare y muchas otras industrias mediante el uso de herramientas de precisión, diseño asistido por computadora (CAD) y materiales avanzados.
Tipos de moldeo por inyección
Hay varios tipos de moldeo por inyección. Dejar’s hablar de algunos:
Moldeo de inyección convencional
El moldeo de inyección convencional es el tipo más utilizado y maneja la mayoría de las piezas de plástico moldeadas utilizadas todos los días. En esta técnica, la resina se derrite y la resina termoplástica se inyecta en un molde cerrado para darle forma. El proceso más repetible, más simple y al mismo tiempo, más escalable, que es esencial para la producción en masa de varios componentes de empaque, clips automotrices, artículos para el hogar, etc.
Moldeo por inyección de múltiples disparos
El segundo tipo de moldeo por inyección se llama moldeo de múltiples disparos, dos disparos o múltiples componentes, en el que se inyectan dos o más materiales en el mismo molde en etapas sucesivas. Las piezas que hacen esta técnica están hechas de múltiples colores (como un cepillo de dientes, que tiene un núcleo de plástico duro y una agarre de goma suave) o materiales o propiedades. El uso de múltiples materiales en un proceso conduce a una mayor eficiencia, menos requisitos de ensamblaje, más funcionalidad del producto y mayor estética del producto.
Insertar molduras de inyección
Durante el moldeo de inserción, los componentes preformados (insertos de metal, sujetadores, bujes, etc.) se combinan en la parte de plástico. Los componentes integrados producidos por este proceso han aumentado la fuerza, la conductividad o la funcionalidad. Los conectores eléctricos, las piezas roscadas y los dispositivos médicos son productos de moldeo de inserción comunes. Este proceso ayuda a reducir las necesidades de ensamblaje secundario y hacer que el producto final sea más duradero.
Moldeo por inyección asistida por gas
El moldeo asistido por gas es un proceso en el que se inyecta un gas inerte (en su mayoría nitrógeno) a través de la parte moldeada mientras se moldea y sale a las porciones de la pieza durante la inyección
Con el gas empujando el plástico fundido contra las paredes del molde, se crea una sección hueca y se necesita menos material. Es adecuado para piezas grandes de paredes gruesas, donde el peso debe reducirse y la urdimbre debe prevenirse, pero la calidad de la superficie debe mejorarse. En uso en parachoques automotrices, manijas, marcos de muebles y aplicaciones de electrodomésticos.
Pasos involucrados en el proceso de moldeo por inyección de plástico
Paso 1: Diseño del molde y el producto
El moldeo por inyección es exitoso según el diseño del producto y el diseño de moldes. Utilizando sofisticado software CAD, los ingenieros y diseñadores usan el software para crear modelos 3D del producto; El grosor de la pared, los ángulos de borrador, las costillas y los suboficiales se tienen en cuenta
Además de estos, el molde también debe tener que considerar el número de cavidades, los sistemas de enfriamiento, los tipos de puerta, la ventilación, los mecanismos de expulsión, etc. Este paso ayuda a predecir los patrones de flujo, el comportamiento de enfriamiento y los posibles defectos antes de que se cree el molde.
Paso 2: Seleccionar el material termoplástico apropiado
La elección correcta del material correcto es necesaria para lograr el rendimiento, la durabilidad y el costo requeridos. La resistencia, la flexibilidad, la resistencia a la temperatura y la compatibilidad química del material seleccionado deben coincidir con sus requisitos
Debido a varios requisitos funcionales, condiciones ambientales, estándares regulatorios y estética, la selección de material es un paso crítico. Cuando los materiales se eligen correctamente, el producto final puede tener la resistencia al calor correcta y la resistencia al impacto, sin dejar de ser biocompatible y esterilizable, etc.
Paso 3: Preparación y acondicionamiento de la materia prima
Los gránulos termoplásticos crudos deben ser condicionados, especialmente secos adecuadamente, para ser compatibles para el proceso de moldeo por inyección. Nylon y PET se encuentran entre un grupo de muchas resinas higroscópicas que pueden ayudar a absorber el exceso de humedad del aire
No secar la humedad lo suficiente durante el moldeo dará como resultado que la humedad se convierta en vapor, lo que causará defectos cosméticos y estructurales. Los secadores desecantes o los hornos de vacío secan los gránulos, ya que los fabricantes pueden procesarlos constantemente.
Paso 4: Alimentar y derretir el termoplástico
En este paso, la tolva de la máquina está cargada con gránulos acondicionados, que se alimentan en un barril calentado. El material se transmite hacia adelante por un tornillo giratorio, que lo derrite gradualmente a través de la fricción y el calor externo. El control de temperatura es preciso en muchas zonas de calentamiento para garantizar que el plástico llegue a la viscosidad de fusión correcta para llenar el molde sin degradar el material.
Paso 5: Inyectar el plástico fundido en el molde
A medida que el tornillo avanza en este proceso, obliga al plástico fundido a alta presión hacia la cavidad del molde cerrado. La cavidad debe alimentarse lo más rápido y completamente posible, sin vacíos, líneas de soldadura o relleno incompleto, teniendo en cuenta la presión y la velocidad de inyección. En algunos casos, el molde tiene que soportar presiones de más de 10,000 psi.
Paso 6: Embalaje y mantenimiento bajo presión
Después de que el molde se llena con el material, se aplica más presión contra el molde en movimiento para empacar bien el material en la cavidad (para compensar la contracción del plástico a medida que se enfría). Es importante tener una fase de retención para lograr una precisión dimensional y evitar marcas de sumidero, especialmente en partes más gruesas.
Paso 7: apertura del molde y expulsión de piezas
Finalmente, el molde se abre y los pasadores de eyectores empujan la pieza de la cavidad una vez que es lo suficientemente fría y se ha solidificado. En algunos sistemas, los brazos robóticos o las explosiones de aire ayudan a la eliminación. Para piezas complejas o cosméticas, la expulsión debe estar bien controlada, para evitar daños a las delicadas características o superficies.
Paso 8: Recorte, acabado e inspección de calidad
Después de la expulsión, las piezas generalmente experimentan un procesamiento secundario, por ejemplo, cortando material, cortando el exceso de sprentes o corredores, y el acabado de la superficie cuando sea necesario. Mientras tanto, la precisión dimensional, los defectos de la superficie, la consistencia del color o el rendimiento funcional se verifican a través de inspecciones automatizadas o manuales
Ventajas del moldeo por inyección de plástico
El dominio del moldeo por inyección de plástico en la industria de la fabricación puede explicarse por sus numerosas ventajas:
Centración de rentabilidad a escala: una vez que se hace un molde, las piezas adicionales son muy baratas, y eso es lo que hace que esto sea ideal para la producción de alto volumen.
Precisión y repetibilidad inigualables: las máquinas y moldes modernos producen partes de tolerancias consistentes.
Versatilidad del material: una gran cantidad de termoplásticos y aditivos (como fibras de vidrio, estabilizadores UV, retardantes de llama, etc.) se puede usar para adaptar piezas a necesidades específicas.
Ciclos de producción rápidos: los tiempos de ciclo se miden en segundos o minutos, lo que hace un rendimiento rápido para cumplir con los horarios de producción ajustados.
Bajos requisitos de mano de obra: los sistemas automatizados que involucran mucho menos manejo manual, ensamblaje e inspección dan como resultado un costo de producción mucho menor.
Potencial de sostenibilidad: hoy en día, los materiales reciclados se incorporan en muchos procesos, y las innovaciones de diseño de moho han reducido significativamente el consumo de residuos y energía. Estos avances han hecho que el moldeo por inyección sea un proceso muy sostenible.
Estas ventajas han dejado bastante claro por qué el moldeo por inyección de plástico es una piedra angular de la revolución industrial hoy.
GV Mold, líder en soluciones de moldeo por inyección, produce componentes automotrices, carcasas electrónicas y mohos con equipos de vanguardia, ingeniería experta y control de calidad estricto para cumplir con las especificaciones más precisas.
Conclusión
Con el tiempo, el moldeo por inyección de plástico se ha transformado para convertirse en la base de muchos procesos de producción en todo el mundo. Las piezas increíbles y la alta precisión no serían posibles sin esto; Ha permitido la producción rentable de la vida moderna, los automóviles, los dispositivos médicos, los teléfonos inteligentes, las computadoras portátiles, etc. El potencial del moldeo por inyección solo crecerá a medida que se liberen nuevos materiales, tecnologías y prácticas de sostenibilidad.
