Moldeo por soplado: todo lo que necesita saber

 

El moldeo por soplado es un proceso ampliamente utilizado en la industria del plástico para producir una variedad de productos huecos, incluyendo botellas, contenedores, recipientes, piezas automotrices y más. Es un proceso de fabricación versátil y económico que puede producir piezas en grandes volúmenes.

Qué es el moldeo por soplado

El moldeo por soplado es un proceso de fabricación que se usa para producir recipientes huecos y simétricos, como botellas, envases y bidones, a partir de materiales termoplásticos. El proceso funciona soplando aire comprimido en un tubo de plástico calentado que se ha colocado en un molde y que se adapta a la forma deseada. Cuando se enfría, se endurece y se puede quitar del molde.

Cómo es el proceso de moldeo por soplado

El moldeo por soplado se realiza en una máquina de moldeo por soplado, que se compone de tres partes principales: la extrusora, el molde y la unidad de soplado.

En primer lugar, el material plástico se funde en la extrusora, donde se transforma en un tubo fundido. Luego, el tubo fundido se transfiere al molde, donde se forma en la forma deseada. Por último, el aire comprimido se utiliza para inflar el tubo fundido, dando la forma final al producto.

Tipos de materiales usados en el moldeo por soplado

Entre los materiales más comúnmente utilizados para el moldeo por soplado se encuentran el polietileno (PE), el polipropileno (PP), el policarbonato (PC), el acrilonitrilo butadieno estireno (ABS), el acetal (POM) y el tereftalato de polietileno (PET).

Cada uno de estos materiales ofrece diferentes propiedades y beneficios, desde la resistencia a la tracción hasta la resistencia a la temperatura y la química, lo que los hace adecuados para diferentes aplicaciones.

• Polietileno (PE): es uno de los plásticos más utilizados debido a su bajo costo y su facilidad para ser moldeado. Es un material versátil que se emplea en una amplia variedad de aplicaciones, como envases y botellas.
• Polipropileno (PP): es otro material muy utilizado en el moldeo por soplado. Es un plástico resistente, duradero y liviano que se usa en aplicaciones como envases, piezas automotrices y juguetes.
• Policarbonato (PC): es un material fuerte y resistente a los impactos que se utiliza en aplicaciones que requieren alta resistencia y transparencia, como lentes de seguridad y pantallas de computadora.

• Acrilonitrilo butadieno estireno (ABS): es un material plástico muy resistente a los golpes y a la abrasión, que se utiliza en la fabricación de piezas de automóviles, juguetes y otros productos de consumo.
• Nylon (PA): es un plástico resistente, duradero y liviano que se utiliza en aplicaciones que requieren alta resistencia mecánica, como piezas de maquinaria y componentes de motores.

Tipos de procesos de moldeo por soplado

Hay varios tipos de procesos de moldeo por soplado, cada uno con sus propias características y aplicaciones. Algunos de los tipos más comunes son:

• Moldeo por soplado de extrusión: este es el proceso más comúnmente utilizado, en el que un tubo de plástico fundido se extruye a través de un molde y luego se infla con aire comprimido para crear la forma final del producto.
• Moldeo por soplado de inyección: en este proceso, el material plástico se inyecta en un molde preformado, donde se solidifica antes de ser inflado con aire comprimido para crear la forma final del producto.
• Moldeo por soplado de estirado-soplado: este proceso se utiliza para producir botellas de PET, en el que un tubo preformado se estira y luego se infla con aire comprimido para crear una botella.

Máquinas para moldeo por soplado

¿Qué debe tener en cuenta antes de realizar un proceso de moldeo por soplado?

En el proceso de moldeo por soplado, algunos factores que debe tener en cuenta incluyen la temperatura de la preforma, la presión de inflado, la velocidad de soplado, la relación de inflado y la temperatura del molde de soplado.

Temperatura de la preforma

La temperatura de la preforma afecta directamente la estabilidad de la forma de la preforma, el acabado superficial del producto, la resistencia de la junta y el tiempo de enfriamiento.

Cuando la temperatura de la preforma es más alta, su resistencia disminuye. Aunque el producto es propenso a la inflación y la deformación, es difícil asegurar la uniformidad del grosor de la pared del producto, especialmente la uniformidad del grosor longitudinal de la preforma. Al mismo tiempo, el tiempo de enfriamiento del material de inflado se prolonga, y la eficiencia de producción de la máquina de moldeo por soplado disminuye.

Por el contrario, disminuir la temperatura de la preforma puede garantizar que tenga la resistencia suficiente, pero el moldeo por soplado se volverá más difícil. Si la temperatura de la preforma es demasiado baja, también causará que la longitud del tubo embrión se encoja y el grosor de la pared aumente. Puede haber una mayor tensión residual dentro del producto, lo que resulta en una disminución de la resistencia del producto, una superficie rugosa y una disminución significativa en la calidad de la apariencia.

En general, bajo la premisa de no afectar seriamente la estabilidad de la forma de la preforma, para garantizar que el producto tenga un acabado superficial y una resistencia de junta suficientes, se puede aumentar adecuadamente la temperatura de la preforma.

Presión y velocidad de soplado

Después de que la preforma es sujetada por el molde, se inyecta aire comprimido. Aquí, el aire comprimido desempeña tres roles:

• Usando la presión del aire comprimido para hacer que la preforma tubular similar a una goma se hinche y se acerque a la pared interna de la cavidad del modelo de inflado.
• Aplicar presión a la preforma inflada para obtener un producto con la forma correcta y un texto e imágenes de superficie claros.
• Promover la refrigeración del producto.

La presión del aire comprimido se llama presión de soplado. Existen diferencias en las propiedades físicas de diferentes materias primas (flexibilidad molecular y la fuerza de fusión y elasticidad de la preforma). Las preformas similares a la goma tienen diferentes módulos, y la presión de aire necesaria para inflar también es diferente.

Relación de inflación

El ratio o relación de inflación es la relación entre la presión de inflado y la presión de sujeción del molde. Es decir, es la proporción entre el diámetro del molde y el diámetro del tubo del preformado. Un ratio de inflación alto significa que la presión de inflado es mayor en relación con la presión de sujeción del molde.

El ratio de inflación tiene un impacto directo en la calidad del producto, incluyendo la uniformidad del espesor de pared, la estabilidad dimensional, la fuerza de la unión, la apariencia superficial y la eficiencia de producción.

Cuando el ratio de inflación es alto, la presión de inflado es mayor y el material de inflado se extiende más, lo que puede causar una reducción en la fuerza de la unión del producto y una disminución en la uniformidad del espesor de la pared. Además, la superficie del producto puede volverse más áspera y la apariencia puede sufrir.

Por otro lado, cuando el ratio de inflación es bajo, la presión de inflado es menor y la forma del producto es más estable. Sin embargo, esto puede resultar en una pared más gruesa y una menor eficiencia de producción.

Es importante encontrar un equilibrio entre el ratio de inflación y la calidad del producto, considerando factores como la geometría del producto, la propiedad del material y el espesor de la pared.

Temperatura del molde de soplado

Una temperatura adecuada del molde puede mejorar la estabilidad dimensional del producto, reducir la deformación y mejorar la apariencia superficial.

Cuando la temperatura del molde es demasiado alta, el material de inflado se enfriará más rápido y la superficie del producto puede volverse áspera. Además, el tiempo de enfriamiento del material de inflado será demasiado corto, lo que puede reducir la fuerza del producto y la eficiencia de producción.

Por otro lado, cuando la temperatura del molde es demasiado baja, el tiempo de enfriamiento del material de inflado será demasiado largo, lo que también puede reducir la eficiencia de producción. Además, puede causar deformación y una superficie áspera del producto.

En general, es importante mantener una temperatura del molde de soplado adecuada para obtener productos de alta calidad y eficientes en la producción.

Para obtener los mejores resultados en el proceso de moldeo por soplado, es esencial controlar cuidadosamente estos factores y ajustarlos según sea necesario para lograr el equilibrio adecuado entre la calidad del producto y la eficiencia de producción.

Concepto del proyecto y diseño de la pieza

Para determinar el precio de un proyecto, un estimador de costo de moldeo por soplado necesitará utilizar un modelo 3D y especificaciones del producto como base para diseñar el molde. Es por eso que a menudo es mejor trabajar con una empresa que proporcione servicios de diseño además del moldeo por soplado, lo que puede ayudar a optimizar el proceso de diseño y producir cotizaciones precisas para los servicios.

Diseño del molde y construcción del molde

Los moldes de soplado pueden tardar hasta 10 semanas en construirse, lo que requiere que las empresas los prueben, muestren y depuren. Además, hay muchos aspectos que entran en su fabricación, incluyendo patrones de enfriamiento, relaciones de soplado y ubicaciones de línea de partición. Con el equipo de expertos adecuado, puedes beneficiarte de procesos de diseño y construcción de moldes más eficientes que asegurarán que tu molde tenga una funcionalidad y una vida útil óptimas.

Volumen de producción

El costo de un proyecto de moldeo por soplado dependerá en gran medida del tamaño del lote y de los costos de configuración de ese lote. Para desarrollar la solución más rentable, un proveedor puede trabajar con usted para determinar el tamaño de lote, el volumen de producción y el tamaño del molde más ideales.

Aseguramiento de la calidad

Los errores e imperfecciones en su molde pueden dificultar el éxito de la producción, lo que hace que el aseguramiento de la calidad sea una necesidad. 

Algunos problemas potenciales solo pueden ser evidentes cuando el molde se somete a pruebas, lo que requiere equipos y procesos especializados. Para asegurarse de que su molde sea duradero y preciso, su proveedor deberá evaluar las propiedades del material, verificar las dimensiones y medir el peso y el grosor del molde, entre otras tareas.

Principales ventajas del moldeo por soplado

Estas son algunas de las ventajas que ofrece el moldeo por soplado:

• Eficiencia en costos: el proceso de moldeo por soplado es altamente eficiente en costos debido a su capacidad para producir piezas de alta calidad a una tasa rápida. Además, el moldeo por soplado utiliza materiales de baja densidad que permiten una mayor producción por libra.
• Flexibilidad de diseño: el moldeo por soplado permite una amplia variedad de formas y diseños personalizados para adaptarse a las necesidades del cliente. Desde botellas y recipientes hasta piezas más complejas, el moldeo por soplado puede crear soluciones para cualquier necesidad.
• Resistencia y durabilidad: los productos fabricados mediante el moldeo por soplado son extremadamente resistentes y duraderos. El plástico soplado es capaz de soportar altas presiones, golpes y abrasiones, lo que lo convierte en una opción popular para productos de larga duración.
• Reducción de residuos: el moldeo por soplado también es un proceso respetuoso con el medio ambiente debido a su capacidad para reducir los residuos. Extrusión de moldeo por soplado utiliza un proceso de moldeo en línea que reduce la necesidad de piezas adicionales y minimiza los costos de mano de obra.

Desventajas del moldeo por soplado

Aunque el moldeo por soplado tiene varias ventajas, también hay algunas desventajas que deben tenerse en cuenta, tales como:

• Tolerancias de pared: Las tolerancias de pared pueden ser difíciles de controlar en el moldeo por soplado, lo que puede llevar a una variabilidad en la calidad del producto.
• Limitaciones de diseño: El moldeo por soplado tiene algunas limitaciones de diseño, lo que puede restringir la capacidad de crear formas complejas.
• Tiempo de ciclo: El tiempo de ciclo del proceso de moldeo por soplado puede ser más largo que otros procesos de fabricación de plástico, lo que puede limitar la producción a gran escala.
• Costo de herramientas: El costo de las herramientas y los equipos para el moldeo por soplado puede ser alto en comparación con otros procesos de fabricación de plástico.
• Dificultad para manejar ciertos materiales: Algunos materiales pueden ser más difíciles de manejar en el moldeo por soplado debido a su viscosidad o propiedades de fusión.

¿Cuánto cuesta el moldeo por soplado?

En promedio, una máquina de moldeo por soplado puede costar entre USD $50,000 y $200,000, dependiendo del tamaño y la capacidad de producción. Sin embargo, los costos iniciales de moldeo por soplado pueden ser un 30-50 % más bajo en comparación con el moldeo por inyección.

Proveedores de maquinaria para moldeo por soplado

Costo del moldeo por extrusión y soplado

En promedio, un molde de soplado de extrusión de una sola cavidad puede ser tan barato como USD $3,000, mientras que un molde de soplado de extrusión de múltiples cavidades puede costar hasta USD $25,000. Aunque es costoso, tiene la eficiencia suficiente para devolver las ganancias y cubrir el costo inicial.

Costo del moldeo por inyección y soplado

Los moldes de soplado por inyección son más caros que los moldes de soplado por extrusión. Pueden costar entre USD $4,700 y $40,000, aunque también pueden llegar a costar USD $89,000. A medida que aumenta el precio, también aumenta la capacidad de producción.

Costo del moldeo por inyección y estiramiento por soplado

Las máquinas de moldeo por soplado y estirado por inyección pueden costar entre USD $25,000 y $45,000. Con el incremento del precio, también se mejoran la capacidad de producción y otras características que pueden reducir los costos de mano de obra y aumentar las ganancias.