Fundamentos del Proceso de Inyección de Plásticos

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Los materiales plásticos han registrado durante los últimos 50 años un desarrollo excepcional, que supera al de cualquier otro material de consumo.

Actualmente en Europa Occidental, el volumen de producción de materiales plásticos supera a la producción de Acero.

El crecimiento en el consumo se explica fundamentalmente por el incremento de los productos de consumo, habiendo sustituido los plásticos en gran parte, a los metales y al vidrio como materiales para recipientes, embalajes, materiales de construcción, electrónica, etc.

Las ventajas que ofrecen los materiales plástico frente a otros materiales son las siguientes:

  • Son ligeros y por tanto, reducen los costes de transporte.
  • Son duraderos y a menudo más resistentes y seguros.
  • Pueden fabricarse en infinidad de formas y aplicaciones.
  • Presentan excelentes características como aislantes térmicos, acústicos y eléctricos.
  • Puedes ser utilizados en aplicaciones alimenticias.

Los plásticos están normalizados en base a las normas DIN 7728 y la DIN 16780 para el caso de las mezclas de plásticos.

Los plásticos, son materiales orgánicos denominados técnicamente como polímeros, que derivan del Petróleo o del Gas Natural, que son portadores de moléculas de Carbono C, hidrógeno H, oxígeno O y de otras moléculas como pueden ser nitrógeno N, cloro CL, azufre S o CO2. Actualmente, sólo el 4% del petróleo en transformado en materiales plásticos.

El plástico se extrae del petróleo por proceso de destilación térmica (cracking), en la que se escinde el Etileno, el Propileno, el Butileno y resto de hidrocarburos.

Las macromoléculas o plásticos, están formados por multitud de unidades estructurales sencillas, llamadas monómeros; mientras que la combinación de estos ayudada de eracciones químicas da lugar a los polímeros.

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Clasificación de los Plásticos:

Los plásticos se clasifican en función de diferentes criterios, en función de:

  • Mecanismo de polimerización. (polimerización, policondensación, poliadición).
  • Estructura del polímero. (cristalinidad, superestructuras).
  • Comportamiento/propiedades del polímero. (Commodities, plásticos técnicos, plásticos de altas prestaciones).

En base a lo anterior, los plásticos se clasifican en:

  • Termoplásticos. (Poliolefinas, Polímeros Vinílicos o Acrílicos, Poliamidas, Poliésteres, etc.)
  • Termoestables.
  • Elastómeros.

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Las propiedades mecánicas de los materiales termoplásticos están relacionadas con el Grado de Polimerización, que es una magnitud que mide el número de eslabones que componen la cadena molecular. De hecho, a mayor grado de polimerización, mayor viscosidad, mayor resistencia a la tracción y al desgarro, mayor dureza,mayor resistencia al impacto y por el contrario, menor tendencia a la cristalización, menor capacidad de hinchamiento y menores fisuras por tensión.

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En el caso de los materiales Elastómeros y Termoestables, sus propiedades están condicionadas por el Grado de Reticulación, que mide el porcentaje de puntos de reticulación (unión entre moléculas) en el sistema del polímero. A mayor grado de reticulación, mayor será la resistencia del material, su rigidez y su resistencia térmica.

Los plásticos son ligeros, pueden ser fácilmente moldeados, ofrecen una propiedades físicas y mecánicas muy buenas, pueden ser fabricados en diferentes colores, son susceptibles de mezclarse con otros plásticos o con materiales inorgánicos, posees niveles de conductividadad térmica y eléctrica muy bajos, son muy resistentes a agentes químicos, son permeables, son reutilizables y/o reciclables.

Clasificación:

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Aplicaciones:

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Propiedades:

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Fundamentos Proceso Moldeo por Inyección:

El proceso de moldeo por Inyección consiste en hacer pasar a presión material termoplástico reblandecido por medio de temperatura, con ayuda de un pistón caliente, hacia un molde colocado en una prensa. La extracción de las piezas de plástico modeadas se realiza abriendo las 2 mitades del molde una vez se ha realizado adecuadamente el proceso de inyección.

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Después del retroceso del pistón de inyección, se debe mantener la pieza durante un tiempo dentro del molde de modo que la pieza enfríe hasta la temperatura idónea de extracción.

Las fases del proceso de moldeo de inyección son las siguientes:

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File:Llenado de molde en inyeccion.png

Principios fundamentales del Proceso de Inyección:

Una buena pieza inyectada solo se puede conseguir mediante la correcta combinación entre Material, Máquina/Proceso y diseño de Molde.

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Para conseguir un buen acabado y calidad en la pieza inyectada hay que tener en cuenta los siguientes factores:

  • Diseño de pieza y molde adecuados.
  • Condiciones de proceso y temperaturas de molde adecuadas.
  • Contracciones del material y evacuación de gases.
  • Dimensionamiento adecuado de la máquina.
  • Espesores de pieza adecuados.
  • Proceso de llenado de molde y enfriamiento de pieza adecuados.
  • Proceso extracción de piezas adecuado.

Regulación y ajuste del Proceso de Inyección:

A efectos de conseguir un proceso de Inyección adecuado, hay que tener en cuenta los tanto los factores característicos del material como el diseño de la pieza. El proceso de plastificado y de inyección son los pasos más críticos del proceso de inyección y por ello deben controlarse muy bien los parámetros de temperatura, velocidad y presión que se programan en la máquina. Los fabricantes recomiendan un rango de parámetros de temperaturas de inyección (perfil temperaturas proceso y molde), velocidad avance pistón, contra-presión, con el fin de asegurar un proceso de inyección adecuado y evitar posibles degradaciones térmicas por exceso de temperatura durante el proceso.Resultado de imagen de regulación proceso inyección

Fuente: AIJU.

C. Marco

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