Todos hemos oído hablar de las máquinas de moldeo y de lo importantes que son en un entorno industrial. Pero lo que no sabemos es para qué se utilizan, cómo funcionan y qué marca de máquina de moldeo por inyección debería elegir. Con eso en mente, ¡aquí encontrará todo lo que necesita saber sobre las máquinas de moldeo por inyección y su funcionamiento!
¿Qué es una máquina de moldeo por inyección?
Las máquinas de moldeo por inyección son un potente equipo que se encuentra en una multitud de entornos de producción industrial. La función principal de estas máquinas es inyectar plástico fundido en un molde. Una vez que el molde se enfría, se pueden crear piezas de plástico moldeadas. Dado que muchos artículos diferentes están hechos de plástico, una máquina de moldeo por inyección es crucial para crear esas piezas de plástico.
Una máquina de moldeo por inyección utilizará materiales termoendurecibles o termoplásticos para crear productos plásticos con todo tipo de formas. Existen diferentes máquinas de moldeo por inyección, desde opciones horizontales a verticales o vertical-horizontales. La orientación variará en función de cómo estén dispuestos los dispositivos de sujeción e inyección. Además, también puede encontrar máquinas de moldeo por inyección hidráulicas, eléctricas o híbridas, según sus necesidades.
¿Cómo funciona una máquina de moldeo por inyección?
En primer lugar, debe asegurarse de que la máquina esté configurada correctamente según los materiales que los clientes deseen utilizar. A continuación, los operarios deben seguir los siguientes pasos:
- Los ingenieros necesitarán utilizar software CAD para crear el diseño de cualquier producto de plástico que deseen fabricar.
- Después, los operarios deben cargar el material plástico en la máquina de moldeo por inyección. Normalmente, se introduce en forma de gránulos.
- La máquina comenzará a calentar el plástico y lo derretirá hasta que alcance el estado líquido.
- En ese momento, el plástico fundido se inyecta en la herramienta de moldeo, un proceso que se lleva a cabo a una presión muy alta.
- Luego, la herramienta de moldeo se enfría con agua. El proceso está diseñado con la idea de solidificar el plástico.
- Una vez que se haya solidificado, será necesario expulsar el producto de la herramienta de moldeo.
- Finalmente, el proceso se repite hasta obtener varias copias del producto. Por supuesto, cada producto fabricado con la máquina de moldeo por inyección deberá ser inspeccionado para detectar cualquier defecto.
Componentes principales de una máquina de moldeo por inyección
Dado que el proceso de moldeo por inyección es muy complejo, una máquina de este tipo requerirá una multitud de componentes para finalizar todo. Y esa es la razón por la que es crucial aprender más sobre las piezas de moldeo por inyección, y aquí están los más importantes:
Hopper
La tolva es un componente principal, y es el lugar donde se almacena el material plástico antes de ser añadido a la unidad de inyección.
Barril
El cilindro o tubo de material está diseñado para calentar el plástico y fundirlo. En su interior cuenta con un tornillo que facilita la inyección del plástico en las cavidades y moldes de la unidad de cierre. La temperatura dentro del cilindro puede ser muy elevada, por lo que los operarios deben ajustarla según el tipo de material que se vaya a utilizar.
Tornillo alternativo
Se utiliza un tornillo reciprocante para mover el plástico a través del cilindro. Su función principal es proporcionar calor al plástico termoformado. El diámetro del tornillo disminuirá a medida que se acerque a la punta. Durante el proceso, los gránulos de plástico son arrastrados por las aletas, que los comprimen y luego los cortan con aletas giratorias.
Calentador
Los calentadores son una parte fundamental de la máquina de moldeo por inyección, ya que deben mantener la temperatura de las boquillas y los conductos, así como de las placas y los moldes. La mayoría de las máquinas tienen un elemento calefactor acoplado al cilindro. Sin embargo, según el modelo de máquina, existen diferentes tipos de calentadores: de cartucho, de tira, de bobina/boquilla o de banda.
Boquilla
La boquilla es un componente de inyección muy importante. Normalmente, se encuentra en la parte inferior del sistema de expulsión de la máquina. Impulsa el plástico licuado desde el barril hasta el molde. A veces, se utilizan filtros de boquilla para evitar obstrucciones. También hay boquillas mezcladoras especiales que ayudan a mezclar aditivos, lo que puede ser necesario en el caso de ciertas piezas de moldeo.
Pasadores eyectores
Los pasadores expulsores son obligatorios en cualquier máquina de moldeo por inyección y son los que ayudan a expulsar el molde de la unidad cuando finaliza el proceso de inyección. Puede encontrar muchos tipos de pasadores expulsores, desde opciones totalmente endurecidas hasta pasadores expulsores cementados o pasadores expulsores negros.
Moldes divididos
Los moldes divididos son necesarios porque son moldes de 2 partes donde las mordazas crean la cavidad de ese molde. Esas mordazas se inyectan con la boquilla en diagonal.
Unidad de sujeción
Las unidades de sujeción son importantes porque ayudan a que la máquina sujete un molde de inyección. Por lo general, este sistema es hidráulico e incluye barras de unión, una placa fija, una placa móvil e inyectores de la máquina.
Unidad de inyección
La unidad de inyección consta de un tornillo, un cilindro y una tolva. Los gránulos de polímero se secan primero y luego se introducen en la tolva, donde se mezclan con el pigmento, para después pasar al cilindro. Allí se calientan y se mezclan mientras se desplazan hacia el molde.
Motor eléctrico
Las máquinas de moldeo por inyección cuentan con un motor eléctrico, que es la principal fuente de energía para todos los componentes mecánicos de la máquina. Los sistemas informáticos controlan los motores, lo que permite alcanzar una gran precisión y eficiencia.
Unidad de control
La mayoría de las máquinas de moldeo por inyección cuentan con una unidad de control, generalmente en forma de pantalla, o pueden tener una conexión directa a una computadora. La función de una unidad de control es realizar todos los ajustes necesarios y precisos que ayudarán a mejorar la calidad del producto.
Cada parte de la máquina de moldeo por inyección desempeña un papel fundamental en lo que respecta a los resultados que se pueden obtener de la unidad. Por eso es importante saber qué hace cada parte de la máquina y cómo se combinan todas para ofrecer una pieza o un producto de plástico de calidad superior.
Tipos de máquinas de moldeo por inyección
Una de las cosas a tener en cuenta sobre las máquinas de moldeo por inyección es que vienen en diferentes tipos, cada uno con su propio enfoque en cuanto al proceso que utilizan.
Tipos basados en el modo de conmutación
En este caso, tenemos máquinas horizontales y verticales. Las máquinas de moldeo por inyección horizontales son muy comunes porque son fáciles de usar y tienen moldeo rapidoy un diseño compacto. Las máquinas verticales son ideales para crear moldes pequeños. Además, permiten a los fabricantes reducir el espacio necesario y, al mismo tiempo, inyectar una amplia gama de artículos de plástico.
Métodos de conducción
Según el método de accionamiento, existen máquinas totalmente eléctricas, hidráulicas e híbridas. Las máquinas hidráulicas utilizan energía hidráulica para la inyección de fluidos, y los operarios deben controlar la temperatura; además, su naturaleza hidráulica exige un funcionamiento constante. Las máquinas totalmente eléctricas son más caras, pero no requieren un funcionamiento continuo y evitan derrames de líquidos.
En esta categoría, también contamos con máquinas de inyección híbridas que incorporan componentes hidráulicos y eléctricos. Las máquinas de moldeo por inyección híbridas servoaccionadas son las más populares en este sector. Ofrecen una excelente retención de presión y una precisión de inyección excepcional, además de contribuir al ahorro económico.
Basado en materias primas
Si clasificamos las máquinas de moldeo por inyección según las materias primas, podemos encontrar máquinas para termoplásticos, termoestables o de polvo. Cada una está diseñada para trabajar con ese tipo específico de material. Por ello, los componentes internos varían, ya que están optimizados para un material en particular. También podemos clasificar estas máquinas según su sistema de cierre. En ese caso, tendríamos máquinas de moldeo por inyección de tipo palanca, de presión directa para compuestos y de presión directa de 1, 2 o 4 cilindros.
Parámetros técnicos clave de la máquina de moldeo por inyección
Existen ciertos parámetros clave a considerar al elegir una máquina de moldeo por inyección. Es fundamental seleccionar la máquina adecuada para cada aplicación, por lo que verificar estos parámetros será de gran ayuda.
- ¿Cuál es la vida útil de una máquina de moldeo por inyección? Su vida útil promedio oscila entre cientos y un millón de ciclos o más. El uso que le den los operarios, el mantenimiento, los materiales y las condiciones de moldeo, entre otros factores, pueden afectar su duración.
- El tiempo de enfriamiento muestra cuánto tiempo tardará la máquina en enfriar el molde una vez que se haya llenado con el material.
- El control de la temperatura es otro aspecto técnico a tener en cuenta, que sirve para comprobar la temperatura del plástico y también la del molde.
- ¿Cuál es la velocidad de inyección de la unidad? La velocidad de llenado afectará el flujo de trabajo, pero también la calidad del producto.
- ¿Qué tipo de material plástico se puede utilizar con la máquina?
- También es importante comprobar la velocidad del tornillo y la contrapresión.
- También puede resultar útil consultar el sistema de control y monitorización que viene con la máquina, ya que muestra qué indicaciones y ajustes están disponibles para un uso adecuado de la misma.
¿Cuáles son los protocolos de mantenimiento y seguridad para las máquinas de moldeo por inyección?
Un mantenimiento adecuado de la máquina de moldeo por inyección es fundamental para prolongar su vida útil y aumentar su durabilidad. A continuación, algunos consejos de mantenimiento a tener en cuenta:
- Las inspecciones periódicas nos permitirán comprobar si la máquina presenta fugas, desgaste o conexiones sueltas.
- Lubricar adecuadamente la máquina y mantener el nivel de lubricación constante es muy importante ya que puede evitar daños por fricción.
- La limpieza periódica de las superficies y del equipo de moldeo garantizará que no haya acumulaciones que puedan generar productos desiguales o dañados.
- Asegúrese de que la temperatura esté siempre bajo control y se modifique según cada proyecto.
- Es obligatorio reemplazar cualquiera de los componentes desgastados, especialmente cuando se trata de elementos calefactores, boquillas, juntas tóricas o sellos.
¿Y los protocolos de seguridad? Depende de la máquina, pero en general:
- Asegúrese de que el operador esté bien capacitado y de que la máquina esté instalada correctamente. Los operadores deben usar equipo de protección.
- Es imperativo realizar comprobaciones previas al uso de herramientas eléctricas e hidráulicas.
- La puerta de seguridad debe estar siempre cerrada cuando se utilice la máquina de moldeo por inyección.
- Si el equipo activa alguna alarma, los operadores deben cambiar al modo manual y evacuar las inmediaciones de la máquina. En este caso, puede ser obligatorio utilizar el botón de parada de emergencia.
- Para retirar la boquilla es necesario tener cuidado porque está muy caliente, por lo que es necesario utilizar un equipo especial.
- Si algún producto se fabrica a temperaturas superiores a 120 grados centígrados, el operador debe usar guantes gruesos de algodón.
- Debemos apagar la bomba de aceite cuando la parte superior del cuerpo entre las dos placas del molde.
¿Cómo elegir la máquina de moldeo por inyección adecuada para su proyecto?
Cada tipo de proyecto puede requerir una máquina de moldeo por inyección diferente. Por eso es muy importante asegurarse de seleccionar siempre la máquina adecuada a sus necesidades. Con eso en mente, aquí le mostramos en qué debe centrarse.
- En primer lugar, debe conocer los requisitos del proyecto, el tipo de material que utiliza, el peso de ese material y las dimensiones esperadas del producto.
- Luego, hay que acotar qué máquina es mejor: una eléctrica, una hidráulica o una opción híbrida. A veces, también es necesario centrarse en una máquina que trabaje con un material específico.
- Identifique el tonelaje de sujeción necesario que le ayudará a limitar la calidad de esas piezas moldeadas.
- Verifique la unidad de inyección y asegúrese de que se ajuste a los requisitos del proyecto.
- Evalúe los sistemas de control que utiliza la máquina. Además, debe comprobar si puede manipular con precisión la temperatura, la presión y la velocidad de inyección.
- ¿La máquina es energéticamente eficiente o no?
- También es útil verificar la compatibilidad del molde para asegurarse de que la máquina se adapte a la altura del molde, el tamaño de la placa o el espaciado de las barras de unión.
Las 10 mejores marcas de máquinas de moldeo por inyección
Ahora que ya sabe qué debe buscar en cuanto a máquinas de moldeo por inyección, ¿qué marca debería elegir? Existen muchas marcas que crean máquinas de moldeo por inyección muy buenas, y estas son algunas de las mejores:
- Milacron
- Moldeo por inyección Husky
- Arburg
- Nissei
- Sumitomo
- Ángel
- Máquina Shibaura
- Fanuc
- Maquinaria Chuangji
- Chen Hsong
Conclusión
Las máquinas de moldeo por inyección son esenciales para la producción eficiente y uniforme de piezas de plástico de alta precisión y gran volumen. Su versatilidad permite a los fabricantes crear geometrías complejas, lograr tolerancias ajustadas y mantener excelentes acabados superficiales en sectores como el automotriz, la electrónica, los dispositivos médicos y los productos de consumo. Seleccionar el material y el tipo de máquina adecuados es clave para maximizar la calidad y el rendimiento.
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