Moldes inyección de plástico

El plástico con el paso del tiempo se ha ido convirtiendo en uno de los materiales más indispensables en la vida de todas las personas, ya que tiene una alta capacidad para ser moldeado y adaptar cualquier forma que se le presente.

Para poder realizar las formas que queramos con el plástico es necesario hacer uso de procesos como el moldeo por inyección, siendo una de las técnicas más populares para la fabricación de figuras o piezas de plástico.

Una de las ventajas de este proceso para fabricar plásticos es que no hay que hacer un trabajo agotador, ya que permite realizar una variedad de objetos a partir de una sola pieza, como texturas, colores, etc.

Si deseas saber más acerca de este proceso de inyección puedes continuar leyendo a través de este post para conocer en que consiste.

¿Qué es un molde de inyección?

Viene siendo la parte más importante en un proceso de inyección, es decir, sin molde no puede existir una inyección. Este molde es donde la pieza logrará agarrar la forma y acabado final. Consta de dos partes totalmente iguales que en el momento de la inyección se unen herméticamente.

Cada parte de los moldes se debe llenar con el fluido del plástico caliente y se unen herméticamente, de esta manera se podrá realizar la forma y hacer las réplicas correspondientes de cada objeto. El plástico fundido será presionado con la maquina inyectora para que el fluido alcance todas las partes del molde y esperar a que se enfríe.

Es muy importante que el molde que se pretenda usar para un proceso de inyección sea de muy buena calidad y con una larga vida útil. Tengamos en cuenta que entre los pasos más importantes para hacer altas producciones de un objeto de plástico y con excelentes acabados es la presencia de un molde y que este cumpla las medidas requeridas del objeto a moldear.

Hay que saber que los materiales con los que tiene que estar fabricado el molde deben permitir que tenga soportes y resistencia a la compresión, temperatura, abrasión, resistencia química y buena conductividad térmica.

Los moldes que se usan para la inyección pueden ser intercambiables, atornillándose y desatornillándose de la prensa, de esta manera se pueden conseguir muchos objetos de diferentes formas.

¿Cuáles son las partes que compone el molde?

1. Canales: por donde el plástico fundido viaja para entrar a las cavidades del molde.
2. Cavidad: donde el plástico fundido es inyectado y se deposita para finalmente para crear la pieza.
3. Respiradores: son las zonas por donde el aire circula dentro del molde pudiendo enfriar el plástico.
4. Sistema de enfriamiento: conductos por donde circula aire refrigerante, agua o aceites, de esta manera se asegurará que la pieza salga perfecta y que no vaya a sufrir deformaciones.
5. Pernos: siendo los que expulsan la pieza moldeada al abrir los moldes.

¿Cuáles son los plásticos que se usan para la inyección?

Existen una variedad de plásticos que pueden ser trabajados de distintas maneras, por eso a la hora de realizar moldeos por inyección se deben emplear plásticos que sean mejores para este proceso.

1. Polietileno de alta densidad: un plástico versátil y rígido. Se usa para la fabricación de varios objetos como cajones para gaseosas, caños para agua o hasta juguetes.
2. Poli-cloruro de Vinilo: este tipo de plástico permite obtener una variedad de objetos como tarjetas de crédito, juguetes, productos químicos o hasta marcos de ventana.
3. Polietileno de baja densidad: un material rígido y cristalino, además posee una alta resistencia química. Con este material se pueden obtener una diversidad de artículos como el envoltorio de galletas o snacks, piezas para automotores, jeringuillas desechables, sillas y mesas.
4. Poli-estireno: material de alto brillo  y con alta resistencia al impacto, además son fácilmente moldeables a través del proceso de inyección, se pueden hacer envases lácteos y desechables, bandejas de alimento, vasos térmicos, artículos de librería y juguetes.

Cada tipo de plástico cumple funciones específicas dependiendo de la finalidad de los  objetos a fabricar.

¿Cómo se diseñan los moldes de inyección?

Para poder realizar el diseño de un molde de inyección es muy importante seguir una serie de pautas que pueden llegar a facilitar el proceso que se va a realizar, de esta manera para poder obtener los datos correctos que se requieren para el diseño del molde. Hay que tener en cuenta que tanto en el diseño como en la fabricación de los moldes todos sus componentes se relacionan entre sí.

Para un correcto diseño del molde es necesario seguir una variedad de pautas en un orden específico, como te mostraremos a continuación.

1. Forma de la pieza: debemos conocer la figura y las dimensiones exactas de la pieza, de esta manera se puede usar las medidas exactas para un correcto resultado.
2. Cantidad de piezas a producir: se debe saber el estimado de piezas que se desea tener al día, de esta manera se sabrán cuantas cavidades incluir en el molde para poder satisfacer la demanda.
3. Selección del sistema de moldeo: esta es una etapa muy importante, pues de este viene la alimentación del material fundido hacia el molde, dependiendo del tipo de molde se debe deducir el tipo de sistema de moldeo, todo puede depender de la cantidad de cavidades que posea el molde.
4. Selección de la máquina: hay que conocer el tipo de maquinaria que se piensa usar, de esta manera se puede iniciar el diseño de un molde que cumpla sus especificaciones.
5. Número de cavidades: de igual forma esto puede depender tanto del sistema de moldeo que se tenga y la maquinaria, a partir de ahí es que se podrán deducir la cantidad de cavidades que pueda llevar un molde.
6. Selección de materiales para moldes: se debe elegir los materiales del molde que sean suficientemente resistentes a altas temperaturas como a bajas, de esta manera se podrá esperar buenos resultados de las piezas obtenidas, hay que tener en cuenta que el material del molde debe ser de calidad, de esta manera estaríamos asegurando larga vida útil del mismo y correcto funcionamiento.
7. Sistema de alimentación: siendo uno de los puntos más importantes para poder fijar el lugar donde se realizará la inyección del plástico fundido, de igual forma para este punto es necesario saber la maquinaria y el tipo de moldeo que se realizará.
8. Sistema de expulsión: este será el encargado de expulsar la pieza cuando finalmente este solidificada, pero hay que tener mucho cuidado al momento de diseñarlo, no podemos permitir que dentro del molde queden residuos de la pieza anterior antes de cerrarse, en caso de que suceda es probable que se estropeen las piezas futuras.
9. Sistema de enfriamiento: siendo el encargado de enfriar el plástico y asegurando su solidificación, debemos saber las zonas por donde dejaremos pasar ya sea el agua o el aceite para que inicie a disipar el calor, haciendo la solidificación y evitando que después de abrir el molde este se deforme al seguir caliente.

Cada pauta tiene un porque y la razón de que los plásticos sean moldeados a la perfección, por ese motivo es muy importante hacer un correcto estudio de todo y poder realizar un correcto molde.

En caso de que una de las pautas antes mencionadas no se tomen en cuenta o simplemente no se les preste la atención necesaria es probable que el molde a fabricar no cumpla las expectativas planteadas.

¿Cuál es el ciclo de inyección de plástico?

El proceso de moldeado es realmente sencillo y en algunos casos rápidos, realmente todo puede variar desde la velocidad con la que se inyecta el plástico fundido o el tiempo que dura en terminar de endurecerse el objeto, lo que sí hay de cierto es que se deben cumplir 6 etapas obligatorias en todo el ciclo para que los resultados sean correctos.

• La primera etapa es el cierre del molde, en ese momento se hace el cierre hermético de las 2 partes del molde y se prepara el plástico fundido en la maquinaria.
• Seguidamente es la inyección del plástico, donde se abre la válvula y con ayuda de husillo se empuja el material fundido hasta que abarque toda la cavidad del molde.
• Sostenimiento, la presión dentro del molde se mantiene para asegurar que la pieza logre obtener las dimensiones adecuadas, recordemos que al enfriarse tienden a contraerse los objetos.
• Carga de material, en esta etapa la presión se elimina en su totalidad y el pistón se retira al momento de cerrar la válvula.
• Remanente de enfriamiento, en esta etapa la pieza ya habrá terminado de enfriarse, siendo el proceso más largo de todo el ciclo.
• Apertura/Botado, la prensa se encarga de abrir los moldes y mediante pistones expulsan la pieza fuera de las cavidades, en ese momento se pueden cerrar los moldes nuevamente y reiniciar el proceso.

Recordemos que el proceso de enfriamiento se inicia en la etapa de sostenimiento y va progresivamente hasta terminar en la etapa de remanente de enfriamiento.

Teniendo en cuenta que el tiempo del ciclo puede variar dependiendo de muchos factores, entre los más significativos puede ser el tipo de plástico, dimensiones de la pieza o velocidad para inyectar el material fundido.

De igual forma existen tiempos entre los ciclos que pueden ser calculados para saber el número de piezas plásticas que pueden salir en un determinado tiempo, teniendo en cuenta los materiales del molde y el sistema de refrigeración.

Debemos hacer pruebas para realizar la toma de tiempos y finalmente saber el tiempo total requerido para una o varias piezas, se debe medir el tiempo de enfriado que será el más largo, ya que de este depende que el plástico se solidifique y no muestre deformaciones.

El tiempo de inyección, siendo todo lo que tarda la maquinaria en ingresar con el husillo todo el material fundido a la cavidad del molde y por ultimo siendo el tiempo del vacío, que es lo que se tarda mientras los moldes de separan y las piezas salen de él.

El tiempo del ciclo total será la suma de todos los tiempos antes nombrados, con este dato se podrá calcular la cantidad de piezas que se pueden sacar en un determinado tiempo.