¿Que es la inyección de Plásticos?

Hoy en día muchas cosas de la habituales que vemos y tocamos cada día esta relacionada, de una forma u otra con la inyección de plásticos. El ratón que ahora mismo estás tocando (levanta la mano y lo encontrarás), el monitor que ahora mismo estás viendo, la mayoría de los juguetes de nuestros hijos, los coches de Scalextric, las maquetas, etc. Muchos ya conoceréis que és la inyección de plásticos, y todo su mundo, las máquinas, los moldes, los procesos, etc. Pero como este blog, cumple una modesta tarea de divulgación técnica, escribiré varios posts poniendo al día este tema, para acabar hablando del software relacionado con él. ¿Qué es la inyección de plásticos? Es un proceso mediante el cual, calentando un material plástico hasta su licuación, se introduce dentro de un utillaje, llamado molde, que contiene la forma de la pieza a obtener. En la imagen, se muestra el típico ejemplo de conformación de una pieza. Arriba (dos mitades), el molde está abierto y el plástico fundido esta en la parte inferior, rellenando la cavidad. Abajo, el molde se ha cerrado y está conformando la pieza final a obtener, que en este caso, podría ser semejante a un vaso (en la imagen sólo se muestra la sección). Molde Después de haber enfriado la pieza, ya sea mediante algún sistema de refrigeración, o simplemente esperando a que baje la temperatura del conjunto, se puede volver a abrir el molde y extraer la pieza moldeada. En este ejemplo no hemos visto una situación de inyección de plásticos real, ya que en esta imagen, el plástico ya esta colocado en la cavidad antes de cerrar. En la inyección de plásticos la situación suele ser otra, primero se cierra el molde, y luego se inyecta el plástico para rellenar la figura, pero de momento me quedaré contento que se haya entendido el concepto de la conformación. Sino ha quedado claro, os recomiendo que sigáis durante esta semana por aquí, ya que os voy a proponer un fácil ejercicio para que lo veáis con vuestros propios ojos y toquéis con vuestras propias manos.

Materiales en la inyección de plásticos

Principalmente son: material para inyectar, un molde, una máquina de inyección, es todo lo que necesitamos a parte de el operario con la suficiente preparación técnica.

El material: Es la materia prima del proceso, de aquí saldrán las piezas fabricadas que habitualmente tocamos. Normalmente el plástico se encuentra (se compra) en estado sólido, en forma de bolitas de varios milímetros, llamado granza; en función del plástico, se suele encontrar en su color natural, que varía desde un transparente, hasta un marrón oscuro, pasando por blancos, amarillos, cremas o naranjas. Para obtener los colores con los cuales se desea fabricar la pieza, se suelen mezclar con colorantes que también pueden ser de varias clases: líquidos, en polvo, en granza…

El molde: se llama molde de inyección al utillaje utilizado para fabricar piezas. Se construye según el tipo de pieza a obtener y como mínimo consta de dos mitades. Suele fabricarse en acero o aluminio, y los tamaños suelen variar en función del tamaño de la pieza y del número de ellas que se fabriquen con un mismo molde. Porque no es lo mismo inyectar un paragolpes de un coche, que un tapón de botella. Pero puede ser lo mismo inyectar un paragolpes de un coche, que 300 tapones a la vez.

La máquina de inyección: es la máquina que proporciona la fuerza para cerrar el molde y inyectar el material en su interior. El molde se ancla, entre los dos platos que la máquina tiene, uno de ellos fijo, y el otro móvil. En esta máquina es donde se controlan todos los parámetros de funcionamiento, como la velocidad, la temperatura, los ciclos, etc. Como podéis imaginar, al igual que los otros puntos, esto es un gran mundo, difícil de explicar en un blog, así que con el concepto aquí explicado es suficiente para nuestro objetivo.

El hombre: para hacer que todo esto funcione, a parte unas instalaciones adecuadas, suelen hacer falta algunas personas desde el inicio del proceso, aunque puede ser la misma, la que lo haga todo. En primer lugar, se debe hace la preparación del molde dentro de la máquina, ajustando todos los parámetros, tanto físicos (apretar tornillos, colocar en la posición, etc.), como órdenes a la máquina para empezar a trabajar (velocidades, tiempos, movimientos, etc.). En segundo lugar, está la carga y seguimiento de material, mediante cualquier sistema de alimentación, manual (un hombre y un saco) o automático (un hombre y una sistema de transporte). En tercer lugar, se debe controlar que las piezas que se están obtenido, cumplen con los requisitos de calidad que se demandan.

Como el objetivo de esta serie de artículos, es acabar hablando del software asociado a este proceso, en el próximo artículo me centraré en hablar únicamente, y un poco más a fondo sobre el molde de inyección. Os avanzo que veremos dos tipos, primero el utilizado para diseñar los moldes (CAD), y un segundo para prever su funcionamiento y validarlo (CAE).

El Molde

Bien, como veis ya tenemos la tercera entrega de la inyección de plásticos, donde mis objetivos son dos: que entendáis la expresión contigo rompieron el molde, y que quiero acabaros hablando del software asociado a esta tecnología. Vuelvo a reiterar que estos artículos están escritos para no iniciados, y simplemente pretenden ser una guía breve que ayude a entender que es la inyección de plásticos. Además como he visto que las trilogías tienen éxito, pues me voy a copiar…

La definición de molde seria : Pieza o conjunto de piezas acopladas en que se hace en hueco la forma que en sólido quiere darse a la materia fundida, fluida o blanda, que en él se vacía, como un metal, la cera, etc.

El molde, como todo utillaje mecánico, consta de una serie de partes y componentes estándares, y otros realizados a medida:

• Los elementos estándar forman casi la totalidad de elementos constructivos del molde, lo que se suele denominar portamolde. Estos suelen comprarse prefabricados, o sea, que tendremos un proveedor al que le pediremos un portamolde con unas medidas determinadas y sólo faltará diseñar la parte interior que afecta a la pieza (y que el proveedor entregue a tiempo, y que el transporte encuentre la calle…). En la imagen mostrada, extraída de la Wikipedia, podemos ver los elementos más característicos, aunque faltarían por representar las columnas que hacen que todas estas placas, trabajen unidas y con precisión.

• Los elementos realizados a medida, suelen ser los que afectan directamente a la geometría de la pieza que estamos intentando fabricar. A todas estas piezas, se les suele denominar utilizando la palabra figura o cavidad (figura también es lo que suele llamarse la gente delante del espejo para darse ánimos). Para que quede claro, todas estas piezas son las que estarán en contacto directo con la pieza que queremos obtener. En el ejemplo de la foto, la figura o cavidad serían las piezas roja y verde, que serían de acero y que al estar montadas en el portamoldes se abre y se cierra durante el proceso.

Os avanzo, que cuando hablemos de software para creación de moldes, veréis que hay una parte muy sencilla de creación del llamado porta-moldes, y otro tema es el diseño de la figura y sus mecanismos.