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Septiembre 2019

Mitos y realidades: usando la contrapresión a favor en inyección

Frente a la incertidumbre del correcto uso de la contrapresión, el experto, Daniel López, realiza una reflexión para mejorar la productividad en sistemas de moldeo.

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El actual consultor de RJG para Latinoamérica, Daniel López, con más de 15 años de experiencia en moldeo, tuvo la oportunidad de asistir a uno de los seminarios de moldeo Sistemático. Allí, un asistente comentó que él era parte de los ingenieros que siempre utilizaba 70 psi de contrapresión y que usualmente no utilizaban un valor distinto. Esa apreciación llamó su atención y por ello, López realizó una reflexión sobre los mitos y realidades que existen sobre la contrapresión.

Mitos y realidades sobre la contrapresión

Lo primero que debemos aprender es que la contrapresión es una pequeña presión localizada en el cilindro de inyección y que se opone a la recuperación del tornillo de plastificación. El motivo de tener esta presión opuesta al retorno del tornillo es el de obligar al plástico que se localiza al frente del mismo a que se compacte y genere la presión plástica suficiente que supere la contrapresión de la máquina. Si el tornillo de plastificación regresará sin ninguna restricción el plástico no se compactaría lo suficiente por lo que la densidad del material sería más baja y no sacaría el aire y, entre otras situaciones, podríamos tener variaciones en el tiempo de recuperación, variaciones entre disparos, problemas cosméticos como burbujas y hasta llegar a obtener disparos cortos.

Entonces, ¿cuál debe de ser la contrapresión correcta que debemos de utilizar?

El primer punto es que debemos pensar en presión plástica y no en presión hidráulica cuando hablamos de la contrapresión. Cuando decimos que siempre utilizamos 70 psi es nuestro primer error si estamos utilizando maquinas de inyección hidráulicas.

Las maquinas hidráulicas nos muestran en su control una presión, pero esta presión es la presión del aceite, todas las maquinas tienen una especificación que se llama coeficiente de intensificación, esta es la diferencia de áreas entre el pistón de inyección y el tornillo de plastificación.

Mi actual proceso tiene una contrapresión de 80 psi y la maquina tiene una Relación de Intensificación de 10:1, entonces yo tengo realmente al frente del tornillo 800 psi plásticas que también se conoce como presión especifica.

Si ese mismo molde lo vamos a utilizar en otra maquina con una intensificación de 12:1, entonces las 800 psi plásticas las dividimos entre 12. Por lo tanto, el valor de descompresión que vamos a tener en mi nuevo proceso debe de ser 67 psi.

El otro error que cometemos es el de pensar que la contrapresión se utiliza para ajustar la temperatura. Existen creencias que si no se ha alcanzado la temperatura meta una opción es aumentar la contrapresión. Esto se considera como un error porque tal como podemos ver en la siguiente tabla, el aumento en temperatura es muy poco. La figura muestra un estudio de temperaturas de masa fundida utilizando diferentes valores de contrapresión.

La función principal de la contrapresión es el garantizar un nivel de compresión en el plástico y al mismo tiempo un valor de densidad repetitivo. Al compactar el material nos ayuda a remover el aire en el plástico.

Por lo tanto, ¿cuál debe de ser el valor correcto de la contrapresión?

En una de las pruebas que hacemos en nuestros cursos de Fundamentos de moldeo sistemático, hacemos un estudio para determinar cuál será nuestra contrapresión correcta. En este estudio determinamos, en un proceso de solo llenado (pieza llena al 95%), el porcentaje de variación en los pesos y en la recuperación del tornillo. En dicha investigación, se encontró que mientras más alta es la contrapresión, la variación en pesos entre disparo es menor, así como también la variación entre el tiempo de recuperación del tornillo de plastificación, pero al seguir aumentando más la contrapresión la variación y el tiempo de carga tienden a aumentar, así como también un exceso de contrapresión puede dañar el material.

En la tabla Back pressure optimisation podemos ver los resultados del estudio de optimización de la contrapresión, en donde encontramos que con una contrapresión de 600 psi plásticos se tiene una menor variación entre los pesos de los disparos (curva azul) y menor variación en la recuperación del tornillo (curva naranja).

Nuestro valor con mayor repetibilidad es de 600 psi de presión plástica. Si estamos utilizando una moldeadora con un coeficiente de intensificación de 10:1 al control de la maquina le vamos a poner 60 psi, pero si el coeficiente de intensificación es 8:1, entonces a la maquina hidráulica estaríamos poniendo 75 psi.

Conclusiones

El objetivo de la contrapresión es el de tener repetibilidad en las condiciones del material ya que el tornillo de plastificación al no tener una contrapresión suficiente puede provocar disparos cortos y/o incompletos y tiempos de carga inconsistentes. Es necesario la compactación suficiente del material para evitar tener rechazos cosméticos como manchas, burbujas y hundimientos debido a que la compactación no removió el aire y gases atrapados. Es uno de los parámetros mas importantes para dar repetibilidad al proceso, pero a la vez es uno de los más subestimados.


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