Control de tiempo de llenado en moldeo por inyección: principios

El moldeo es un proceso complejo. Si tiene alguna duda, considere la cantidad de ajustes en las máquinas de  inyección, la complejidad de los distintos controladores, la cantidad de variables en el proceso y el hecho significativo de que ajustes idénticos no producen resultados idénticos. Entonces, ¿dónde empezar?

Elija las variables que desea controlar y defina prioridades. Me gustaría que hubiera un consenso sobre cuáles observar, pero todavía tengo que verlo. Una estrategia es rastrear la mayor cantidad posible, pero pocos pueden interpretar tanta información. Sigo la estrategia del Dr. Deming: Menos es mejor.

Lo primero en mi lista para producir partes funcionales consistentes es el tiempo de llenado. El tiempo de llenado se define como el tiempo desde el inicio de la inyección hasta que el husillo alcanza la posición de transferencia, llenando del 90–99.9% de la parte en volumen. Es un "resultado", no un punto de ajuste.

¿Por qué es importante controlar el tiempo de llenado?

Básicamente, es porque la viscosidad de los plásticos cambia durante la producción. Para hacer piezas idénticas, lo ideal sería que el plástico fluya o llene la parte o las partes de manera idéntica. Si tiene cambios de viscosidad, cambiará el patrón de flujo y el balance para llenar sus piezas. Las partes no serán idénticas. Mantener el llenado atenúa los cambios de viscosidad. Por lo tanto, controlar el tiempo de llenado es crítico. Antes de pasar a la forma de controlar el tiempo de llenado, revisemos las causas del cambio de viscosidad, algunas de las cuales puede controlar y otras que no:

Aquí está mi lista:

1. Tiempo de llenado. Este es el punto principal de la curva de viscosidad: los plásticos cambian la viscosidad si cambia el tiempo de llenado. Los plásticos son sensibles al corte; es decir, las resinas cambian la viscosidad drásticamente con los cambios en la velocidad de inyección. Para hacer partes idénticas, se necesita mantener constante el tiempo de llenado. Lo crea o no, el corte tiene un mayor impacto en la viscosidad de la resina que la temperatura.

2. Temperatura de la resina. Cualquier variación en la temperatura de fusión debido a las resistencias del cañón o las coladas calientes cambia la viscosidad de fusión

3. Contenido de humedad. Ciertas resinas higroscópicas, como PC, nylon y PET, sufrirán degradación de la cadena debido a la hidrólisis si no se secan adecuadamente. No solo son las manchas por la que usted tiene que preocuparse. Cantidades infinitesimales de agua residual influirán enormemente en la viscosidad de estos materiales. Esta cantidad de agua es tan pequeña que no verá manchas en la pieza o espuma en la boquilla, pero reaccionará con el polímero y romperá las cadenas poliméricas. Esta reacción en realidad consume agua, reduce la viscosidad y produce piezas atractivas que fallarán en el uso final.

3. Cambios de lote a lote. Aunque están certificados para cumplir con las especificaciones, los lotes de resina pueden diferir en la viscosidad.

4. Tiempo de giro del husillo. Dado que la mayor parte de la energía para fundir el plástico proviene de la mecánica de la geometría del tornillo y las rpm, los cambios en el tiempo de rotación del tornillo (un resultado, no un punto de ajuste) causan variaciones de viscosidad.

5. Tipo y cantidad de aditivos. El uso de colores, cargas, desmoldantes, ayudas de flujo, antiestáticos, antioxidantes, molidos, etc. tiene un impacto en la viscosidad. La cantidad, el tipo, el tamaño, la mezcla, etc. aumentan la complejidad de la viscosidad del fundido.

6. Temperatura del molde. El material fundido se comporta como si la viscosidad cambiara si tiene un molde más caliente o más frío.

Con todas estas variables en viscosidad, mantener constante el tiempo de llenado minimiza su influencia y proporciona un proceso más estable y, por lo tanto, piezas consistentes. Aunque la resina puede comenzar con una viscosidad diferente, si se conduce a la misma velocidad de corte, las variaciones de viscosidad se minimizan, lo que proporciona un proceso más consistente.

Una vez que encuentre un tiempo de llenado que hace buenas piezas, es el tiempo de llenado de la vida útil del molde. Entonces, ¿cómo mantener ese tiempo de llenado? Hay diferencias de opinión en la industria. En la segunda parte de esta serie de columnas explicaré cómo mantener constante el tiempo de llenado, junto con los procedimientos para revisar sus máquinas.

En pocas palabras: en cada corrida de producción, de inyección a inyección, de verano a invierno y de máquina a máquina, mantenga el tiempo de llenado igual y su proceso será más consistente.

Lea a continuación: Parte 2: cómo lograrlo.