Los procesos de moldeo por inyección fabrican piezas de plástico mediante la inyección de plástico fundido, normalmente un termoplástico, en moldes de inyección metálicos, generalmente fabricados de acero o aluminio.
La máquina alimenta el material en bruto al propio molde, que en efecto es una impresión negativa de la pieza final, la cual consta de dos secciones: un molde de inyección (A) y un molde eyector (B).
El espacio entre las dos secciones es la cavidad del molde, en la que se inyecta el material.
Si bien los moldes de inyección pueden producir una amplia gama de piezas, presentan ciertas limitaciones de diseño. Las piezas de plástico moldeadas por inyección deben tener paredes estrechas, evitar salientes y presentar cierto grado de desmoldeo (lados cónicos) para facilitar su expulsión del molde.
El moldeo por inyección se utiliza principalmente con plásticos, y en particular con termoplásticos. Los termoplásticos son polímeros que se ablandan a temperaturas elevadas (momento en el que pueden inyectarse fácilmente en un molde) y luego recuperan su estado sólido tras enfriarse. El moldeo por inyección también funciona con termoestables, que pueden curarse para solidificarse, pero no pueden fundirse para volver a su estado líquido. Los elastómeros son menos comunes.
En principio, el moldeo por inyección es un proceso relativamente fácil de entender. Sin embargo, llevarlo a cabo es un poco más complejo.
El moldeo por inyección comienza vertiendo gránulos de material plástico en una tolva. Estos gránulos se trasladan de la tolva a un cilindro y se calientan hasta que alcanzan el estado fundido.
El material fundido se fuerza a través del cilindro mediante un tornillo alternativo hasta que se acumula suficiente material cerca de la salida para llenar el molde. Esta cantidad de material se conoce como inyección.
Tras pasar por una válvula de retención, el material líquido se impulsa desde el cilindro hacia un canal del molde llamado bebedero, luego a través de una red de canales más pequeños llamados canales de distribución hasta la cavidad del molde. Estos canales de distribución suelen estar dispuestos para suministrar el material a las zonas adecuadas del molde con la fuerza apropiada.
El material comienza a enfriarse y endurecerse inmediatamente al entrar en contacto con el molde. El enfriamiento también puede acelerarse mediante tuberías de refrigeración alrededor del molde, llenas de agua circulante.
Una vez que el material se enfría y solidifica, el operario abre el molde y la pieza moldeada puede ser expulsada. Dependiendo de la rigidez del material plástico, el uso de pasadores eyectores puede ayudar a extraer la pieza del molde sin romperla.
El bebedero y el canal de alimentación se recortan de la pieza —a veces dejando una pequeña marca— antes de que la pieza moldeada por inyección esté lista para el postprocesamiento o la entrega.
El moldeo por inyección es el proceso de fabricación más popular para producir piezas de plástico. Una máquina de moldeo por inyección, con materia prima plástica y diversos moldes, puede fabricar una gran variedad de piezas, grandes y pequeñas, duraderas o desechables, para numerosas aplicaciones industriales. ¿Cómo funciona el moldeo por inyección?
El moldeo por inyección es un proceso de conformado —en lugar de un proceso sustractivo (de corte) como el mecanizado CNC o un proceso aditivo como la impresión 3D— que utiliza un molde como dispositivo de conformado. Este proceso es adecuado para materiales como los termoplásticos, que se calientan hasta alcanzar el estado fundido y luego se inyectan en un molde metálico donde se enfrían y adoptan la forma del interior o cavidad del molde.
El proceso de moldeo por inyección se puede dividir en cuatro etapas: fundir el material, inyectarlo en el molde, enfriar el material (o dejar que se enfríe) hasta que se endurezca y, finalmente, expulsar la pieza final del molde. En pocas palabras.
En cualquier proyecto de moldeo por inyección, es fundamental tomar decisiones cruciales antes de que comience el proceso de moldeo. El flujo de trabajo suele ser el siguiente:
1. Selección del material: La selección del material es el primer paso para la preparación del moldeo por inyección. Los diseñadores de productos suelen considerar materiales específicos para el moldeo por inyección al diseñar un nuevo producto. Si tienen dudas, la mejor manera de probar diferentes opciones de materiales es mediante la creación de prototipos rápidos.
2. Confirmar la cantidad: Es fundamental definir desde el principio la cantidad de piezas moldeadas que se van a producir. El número de inyecciones determinará el tipo de molde que se utilizará: un molde prototipo o un molde para producción en serie.
3. Análisis del flujo del molde: El software de análisis del flujo del molde para moldeo por inyección proporciona un informe de simulación. Este informe predice factores como la deformación de la pieza y la eficiencia del canal de refrigeración, lo que ayuda a los fabricantes a evitar errores. En caso de un informe negativo, se puede modificar el diseño para optimizar el proceso.
4. Creación del molde: La fabricación de moldes es un proceso especializado. Actualmente, los moldes se fabrican a menudo mediante mecanizado CNC y electroerosión, ya que estos procesos permiten producir moldes metálicos de gran detalle con rapidez.
5. Creación de los moldes: Una vez que el molde esté listo, puede comenzar el proceso de moldeo por inyección.
