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Junio de 2018 Página 1 de 3

Variables ocultas en el proceso de inyección

Por: Alejandro Miguel Vásquez Silva

El proceso de inyección de termoplásticos para la producción de piezas terminadas con geometrías complejas en un solo paso, requiere una amplía gama de aplicaciones.

Existen variables que no se monitorean de manera estándar en el proceso de inyección, y que sin embargo pueden dar información valiosa para controlar la calidad del producto moldeado y aumentar la eficiencia. Conózcalas.

La inyección de termoplásticos, como proceso masivo para la producción de piezas terminadas con geometrías complejas en un solo paso, presenta una amplísima gama de aplicaciones. Una de las grandes ventajas es la versatilidad de producción: con una sola máquina es posible producir tantas piezas como moldes estén disponibles, siempre que éstos se encuentren en su rango de aplicación.

Una diferencia relevante, comparando este proceso productivo con la extrusión, otro proceso de transformación masivamente utilizado en el mundo para la transformación de termoplásticos, se refiere a la discontinuidad. Esto es, mientras la extrusión logra condiciones de estabilidad de variables como presión y temperatura en el tiempo, en inyección para cada ciclo tendremos curvas en estas variables que presentan cambios en función del tiempo. Esta situación y su adecuado manejo representan una considerable diferencia cuando se trata de lograr un proceso de transformación de alto desempeño, donde la productividad está acorde a lo presupuestado y los productos resultantes tienen una consistencia correcta para el cumplimiento de las expectativas.

En un contexto donde la eficiencia y la efectividad son claves para la competitividad, la posibilidad de tener procesos bajo control es la puerta de entrada a un negocio sostenible. Como es conocido por quienes en algún momento han tenido contacto con un proceso de inyección, existen diversas maneras para obtener un producto que aparentemente cumpla con ciertas características.

Por tratarse de un proceso discontinuo y de múltiples variables, es compleja la predicción del resultado. Sin embargo en la industria es habitual hacer uso de modelos simplificados, que permiten calcular y prever el desempeño del proceso. Estas simplificaciones normalmente asumen condiciones de estado estable, las cuales no se logran. Incluso, en ocasiones, de manera opuesta a lo deseado, son completamente erráticas, lo que distanciará de forma considerable el desempeño final respecto a las estimaciones realizadas. Cuando se pretende acercar ese resultado a las estimaciones iniciales, la gran pregunta es: ¿Por dónde comenzamos?

Al remitirnos a los modelos, se requieren como datos de entrada, una o algunas de las siguientes variables:

  •           Temperatura de masa.
  •           Temperatura de expulsión de la pieza.
  •           Temperatura del fluido refrigerante.
  •           Caudal de fluido refrigerante.
  •           Temperatura de pared de molde.
  •           Presión en la cavidad.
  •           Ratas de cizalladura (velocidad de inyección, RPM del tornillo).
  •           Propiedades de la resina.

Lo que con frecuencia hacemos es basarnos en datos sugeridos por los fabricantes de las resinas, y de esta forma buscamos obtener valores estimados, por ejemplo, de tiempos de ciclo, niveles de contracción, entre otros.

¿Cuántas veces podemos medir alguna de estas variables en nuestro proceso? ¿Cuántas veces identificamos que tan errática o estable está siendo la condición de cada variable? ¿Identificamos fácilmente cuál es la variable que tenemos fuera de control?

Los que logran tener la posibilidad de monitorear y quizá controlar todas estas variables, con absoluta seguridad se encuentran en un nivel de desempeño superior de su proceso. Los que no lo logran, navegan permanentemente en un mar de incertidumbre, resolviendo las situaciones de proceso con la experiencia, el olfato y el sentido común.

En un proceso productivo como la inyección de termoplásticos, donde las máquinas permiten monitorear una cantidad importante de las variables del proceso, en ocasiones perdemos de vista otras tantas que no necesariamente la máquina inyectora nos permite seguir. Estas son de tanta o quizá mayor importancia que otras que sí se miden desde el panel de control de la inyectora.

Lo recomendable, siempre será combinar estas variables de proceso y todas las demás de tal manera que se obtenga el producto en las mejores condiciones de desempeño y de la manera más económica posible; poder lograr este cometido, sin tener plena certeza de los valores reales de las variables, se convertirá en un extenso e indescifrable proceso iterativo con una reducida posibilidad de éxito. Por lo anterior, siempre será mucho más efectivo conocer los valores de cada uno de los parámetros, para así encontrar la combinación más efectiva. 

Temperatura de masa

El control de la máquina nos muestra una aproximación a lo que es la temperatura de masa. Es apropiado conocer cuál es realmente la temperatura de masa fundida, dado que esto tiene incidencia en la viscosidad y el tiempo de enfriamiento. Para medir la temperatura de masa se deja salir un poco de resina desde la boquilla y se mide la temperatura directamente con un termopar.


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ARMANDO
14 de junio de 2018 a las 11:35

mas que comentario quiero pedir un apoyo con respecto a un caso de degradacion de material le comento que tenemos una inyectora Haitian 780 el cual trabaja con Poliestireno cristal (PS) el cual esta maquina estuvo parada por mas de 15 dias con camara con material se volvio a prender y se conecto la temperatura de la cmara que es de 210 a 250 °C,se dejo calentando por espacio de 1 1/2 hora donde paso como una explosion por acumulacion de material en el barril y salio por el final de la camara el cuello de la tolva material quemado y no nos explicamos como llego a esa temperatura de mas de 500°C dejamos 4nfriar unas horas volvimos a prender la maquina y todo esta normal las resistencia las termocuplas controla bien todo y no nos explicamos que paso por favor su apoyo a quien conosca.

Martin
27 de septiembre de 2018 a las 04:46

Normalmente tienden a respetar las temperaturas ya que funcionan a lazo cerrado por medio del thermocople, es muy probable que las temperaturas se prendieron en manual o porcentaje, o la otra explicacion seria que algun contactor se quedo accionado, las moldeadoras nuevas normalmente ya utilizan relevador de estado solido. Espero y te ayude. Saludos


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