Comprender el frente de flujo en el procesamiento de plásticos

El procesamiento de plásticos puede ser a la vez sencillo y complejo. Algunos problemas requieren solo un simple ajuste para corregirlos, mientras que otros pueden requerir múltiples ajustes. Independientemente de la complejidad o simplicidad relativas, comprender el rendimiento del frente de flujo y ser capaz de realizar ajustes en el proceso, suele ser clave para cualquier corrección. Este artículo identificará varias características del frente de flujo y también proporcionará soluciones para corregir los defectos relacionados.

Defectos por cizallamiento y quemadura en el procesamiento de plásticos

El cizallamiento suele ser signo de un frente de flujo que se mueve demasiado rápido. Los síntomas de cizallamiento pueden ser burbujas, ráfagas o quemaduras. Es importante identificar en qué punto del llenado se produce el cizallamiento.

¿Tiene el defecto correlación directa con una zona de la pieza o un detalle específico? ¿Se produce el cizallamiento al principio, en medio o al final del llenado?

Los defectos al inicio del llenado suelen tener una relación directa con el flujo de plástico a través de una compuerta o gota. Un flujo rápido a través de una compuerta pequeña puede provocar defectos de cizallamiento relacionados con el calor, y el cizallamiento a través de una colada caliente puede tener una relación directa con la temperatura demasiado fría de la gota.

Los defectos que se producen en medio del llenado pueden apuntar a otras causas potenciales. Pasar alrededor o a través de detalles específicos de la pieza puede provocar eventos de cizallamiento no deseados. También es importante inspeccionar el molde en busca de rebabas en el acero o daños que causen un cizallamiento inesperado.

Atrapamiento de gases: causas y soluciones

Los gases atrapados son otro caso común que puede originarse en un frente de flujo que se mueve rápidamente. A la inversa, es importante señalar que también pueden ser causados por un frente de flujo que se mueve demasiado despacio. Un frente de flujo demasiado rápido hacia una zona ventilada puede dejar a los gases sin el tiempo adecuado para escapar a través de ventilaciones específicas.

Los frentes de flujo que se mueven demasiado despacio pueden provocar que la presión delante de un frente de flujo sea demasiado baja para forzar el gas a través de las ventilaciones. Los ajustes de la velocidad de inyección son la mejor forma de determinar cuál de estas dos es la causa específica.

Una inyección más rápida aumenta la presión delante de un frente de flujo. Las velocidades más bajas permiten que el gas tenga más tiempo para escapar a través de las ventilaciones.

Relación entre la viscosidad del material y el frente de flujo

El movimiento de cualquier frente de flujo tiene una relación directa con la viscosidad del material. Cada material base tiene sus propias características de frente de flujo. El calor desempeña un papel importante en el rendimiento del frente de flujo.

Las temperaturas más altas conducen a un frente de flujo con menor viscosidad, lo que resulta en tiempos de llenado más rápidos y presiones más bajas durante el llenado y al momento de la conmutación o transferencia.

Las temperaturas más bajas son propensas a tiempos de llenado más lentos y presiones más altas durante la inyección y el pico de presión en la transferencia.

Sobre/subempaquetado y perfiles de inyección en el procesamiento de plásticos

Las nervaduras, pestañas y otros detalles también pueden verse afectados por el rendimiento del frente de flujo. Cuanto más rápido pase un frente de flujo sobre este tipo de detalle, menos plástico se empaquetará en el detalle durante el flujo.

Un flujo rápido sobre un detalle puede causar llenados incompletos o quemaduras, y un flujo que se mueva demasiado despacio puede dar lugar a zonas de la pieza sobreempaquetadas y, o, atascadas. Una analogía para ayudar a entender este proceso es imaginar a alguien tirando un cubo de 5 galones de agua hacia una zanja. Si lanza el agua rápidamente hacia la zanja, la cantidad de agua que entrará en ella será menor. Sin embargo, si lanza el agua más despacio hacia la zanja, entrará más agua.

Perfiles de inyección

La inyección con perfiles o etapas es una gran herramienta para establecer en qué posición un frente de flujo funciona mal y genera defectos. Compruebe que el propio proceso se ha desacoplado en primer lugar, obteniendo una pieza llena al 95-98 % sin empaquetado ni sostenimiento. Divida el tamaño de inyección requerido entre 5 y cree 5 perfiles o etapas de inyección. Las velocidades de inyección idénticas funcionan mejor durante este procedimiento.

Ajuste la velocidad de inyección a 0 posición por posición, empezando por la posición de inyección más cercana a la transferencia. Coloque las piezas resultantes una encima de otra a medida que cambia la velocidad de cada perfil a cero. Esto le ayudará a ver con precisión cómo se mueve el frente de flujo y le proporcionará datos para hacer ajustes de velocidad de inyección basados en dónde estaría el frente de flujo durante cada etapa de inyección.

Nuestros predecesores en moldeo nos enseñaron a pensar cómo se mueve el plástico. El comportamiento del frente de flujo y sus correcciones son la clave para resolver muchos problemas comunes de moldeo. Incluso los problemas de moldeo más complejos pueden corregirse al modificar el frente de flujo.

Revisar el movimiento del frente de flujo no solo nos dará soluciones potenciales a muchos de los defectos que nos veremos obligados a corregir, sino que comprender las acciones de un frente de flujo también puede ser clave para desarrollar procesos validados que estén libres de desperdicios.