El moldeo por inyección es una de las formas de fabricar piezas de plástico. Es un proceso en el que fundimos material plástico, lo inyectamos en la cavidad de un molde y dejamos que se enfríe y se endurezca para darle la forma definida por el molde. Una de las preguntas más frecuentes que me hacen cuando hablo del moldeo por inyección es si una máquina puede utilizar más de un molde al mismo tiempo. En este artículo, voy a explorar el funcionamiento de varios moldes en una máquina de moldeo por inyección: ¿Es posible? ¿Cuáles son las ventajas? ¿A qué retos se enfrenta? ¿Y qué hay que tener en cuenta?
Viabilidad del soporte de múltiples moldes en una máquina de moldeo por inyección
La capacidad de una máquina de moldeo por inyección para trabajar con varios moldes depende de factores como la capacidad de la máquina, el tamaño del molde y la complejidad de las piezas que se fabrican. Muchas máquinas de moldeo por inyección modernas están equipadas con moldes múltiples que pueden manejar más de un refinado… Estas características incluyen un CME, una mesa giratoria y piezas moldeables que se reemplazan periódicamente.
Ventajas y desventajas de utilizar varios moldes
Ventajas
1. Mayor eficiencia productiva: Usar una máquina para producir piezas permite optimizar las operaciones multietapa. Un molde de mesa giratoria admite varios moldes y variantes en distintas posiciones, mejorando la producción de múltiples modelos y especificaciones.
2. Ahorro de costes: Utilizar varios moldes permite evitar la compra de otras máquinas de inyección y reduce la inversión de capital.
3. Menores costes de producción: El moldeo por inyección múltiple produce varias formas a la vez, ahorrando paradas y costes de piezas defectuosas.
4. Mejor calidad del producto: Las características de varios moldes permiten una fricción más uniforme, reducen el desgaste al abrir y cerrar, aumentan la estabilidad productiva y prolongan su vida útil.
5. Menores requisitos de equipos: El moldeo multimolde aprovecha plenamente la capacidad de las máquinas, acorta los ciclos y prolonga su vida útil.
Desventajas
1. Cambios de molde prolongados: Cuando hay moldes distintos, es necesario alternarlos, y esto consume tiempo.
2. Mayor tasa de fallos: Usar más de un molde somete las máquinas a mayor carga y puede complicar los sistemas de mantenimiento y reparación.
Consideraciones al utilizar varios moldes
1. Operarios cualificados: El uso de varios moldes complica la operación de la máquina, por lo que se necesitan operarios experimentados para evitar accidentes.
2. Mantenimiento del equipo: Usar varios moldes exige prestar más atención al mantenimiento de la máquina y al funcionamiento normal del molde para evitar interrupciones frecuentes y prolongar su vida útil.
3. Planificación de la producción: En este caso, es importante utilizar varios moldes para fabricar productos con antelación a fin de que el plan de producción se desarrolle sin contratiempos.
4. Compatibilidad de las máquinas: No todas las máquinas de moldeo por inyección están equipadas para utilizar varios moldes al mismo tiempo. Los fabricantes deben comprobar si sus equipos pueden realizar todas las tareas necesarias para trabajar con múltiples moldes.
5. Alineación y sincronización de los moldes: El ajuste y la conexión precisos del molde son importantes para obtener piezas de dimensiones uniformes y evitar defectos como rebabas y alabeos.
6. Costes de los moldes: Comprar un juego de moldes para una pieza compleja o de alta precisión puede resultar muy costoso. Las fábricas deben considerar los principales indicadores de viabilidad, la vida útil del molde y los factores de amortización.
7. Mantenimiento y tiempos de inactividad: Utilizar varios moldes simultáneamente en una máquina aumenta la probabilidad de desgaste, lo que puede exigir un mantenimiento más frecuente y provocar posibles paradas para reparaciones.
Caso práctico: Solución de moldeo por inyección Tandem Molding
La tecnología de moldeo en tándem es un proceso que utiliza dos moldes idénticos o similares montados en una máquina de moldeo por inyección. Básicamente trabajan simultáneamente para lograr el resultado deseado. El tiempo que transcurre entre la colocación de los productos en un molde y en el otro se utiliza para el proceso de moldeo por inyección de los productos del molde alternativo, y la máquina utiliza el tiempo intermedio para equilibrar los dos moldes, maximizando la productividad por hora de funcionamiento.
La eficacia de la tecnología de moldeo en tándem suele ser inigualable, puede aumentar la producción en 40-80% y ahorrar 30-40% en inversiones en equipos y automatización si las condiciones del proceso y las configuraciones de los equipos son adecuadas.
Escenarios aplicables
Puede utilizar la tecnología de moldeo en tándem en productos con tiempos de ciclo de más de 30 segundos, las mismas combinaciones de materiales y tamaños próximos entre sí o estructuras moleculares pareadas. Lo hemos hecho con piezas de “marco frontal-carcasa-tornillo” y “tapa-base inferior” con productos simétricos, piezas de ingeniería de sistemas que están estandarizadas e implican varios juegos de moldes, y piezas planas de marco grande que incluyen la estructura hueca con fácil instalación de canales de flujo. Puede combinar estas piezas y moldes y producirlas de forma eficiente utilizando cavidades poco profundas.
Requisitos de los moldes
En el Moldeo en Tándem, el molde tiene dos partes: una es el sistema de canal caliente que alterna los disparos entre los moldes delantero y trasero, y la otra es el sistema de cierre que alterna la apertura y el cierre de los moldes. Por otro lado, el diseño de moldeo en tándem se basa en dos moldes que comparten la inyección. La forma más sencilla de alternar entre los moldes delantero y trasero es utilizar un sistema de canal caliente delantero y trasero.
Hoy en día, la mayoría de los fabricantes de cámaras calientes diseñan sus productos para el moldeo en tándem y también para moldes de cámaras frías de bajo coste que pueden realizar el moldeo en tándem o incluso para dos moldes existentes que pueden adaptarse para su uso combinado. En definitiva, la complejidad no está en el moldeo, sino en el canal caliente.
Requisitos de las máquinas de moldeo por inyección
Con el Moldeo Unilateral, no tiene que hacer ningún ajuste complejo en las máquinas de fabricación de moldes. Basta con insertar una placa en el molde hidráulico que aumenta el grosor de la parte de sujeción de la máquina de moldeo para que quepan los moldes superpuestos. Normalmente, esto significa aumentar el grosor de sujeción del molde en unos 20-25% más que la capacidad del molde del equipo estándar.
Con el moldeo en tándem, hay que utilizar un software de control donde el sistema de control de la máquina de moldeo por inyección incluye este software para acomodar las variables utilizadas en el procesamiento del Molde A y el Molde B para producir diferentes productos. La parada y arranque de la masa fundida y la cantidad o volumen de masa fundida son las características clave para mejorar la eficiencia de la producción.
Si no tiene suficiente capacidad de fusión, puede utilizar dispositivos de presión de retención independientes o cerrar las válvulas de las boquillas para iniciar antes el proceso de plastificación durante la presión de retención. Normalmente, estas aplicaciones no requieren los equipos más caros, y las mejoras posteriores sólo suelen aumentar el coste del equipo en 5-10% respecto al que tenía antes. Cuando una sola máquina puede funcionar con la misma productividad que dos, lo único que se consigue es un ahorro de costes en cuanto los moldes pueden seguir el ritmo.
Diferencias entre el moldeo en tándem y el moldeo por apilamiento
Cuando la gente empieza a utilizar moldes apilados en lugar de moldes de una sola cara, a menudo me preguntan por la diferencia en lo que se puede hacer con ellos. La forma más sencilla de moldear en pila consiste en hacer las piezas por turnos en el molde A y en el molde B. Se utiliza sobre todo para piezas técnicas que deben ser gruesas. No es como el moldeo flash, en el que se hace una pieza complicada (y se tarda más en hacerla). El moldeo en pila se utiliza para fabricar piezas finas o con muchas cavidades, en las que el tiempo de ciclo es corto (menos de 10-15 segundos) y el tiempo de enfriamiento es inferior a 5-6 segundos.
Así pues, el moldeo por apilamiento es un proceso que requiere abrir los moldes A y B simultáneamente, suspender el molde central mientras se abren los moldes y, a continuación, abordar cuestiones como la estabilidad posicional, el soporte y la sincronización cuando se trata de la estructura del molde. El principal problema es la necesidad de resistencia, precisión y durabilidad de las piezas mecánicas utilizadas para producir piezas en condiciones de producción de alta velocidad. Los moldistas que pueden producir moldes de alta calidad, fiables y de precisión no son como los demás talleres de moldes. Suelen cobrar más por sus moldes que el molde medio.
A medida que aumenta el número de cavidades, aumenta el coste. La rápida velocidad de producción se traduce en costes muy elevados debido al equilibrio del flujo y al control secuencial de las válvulas. Para tener en cuenta la calidad y la estabilidad de la producción, la fábrica de moldes suele elegir las marcas de canal caliente como Moldmaster o Husky, que cuestan más. Al final, el elevado coste de los moldes afectará a la competitividad de la empresa en un proyecto. El proceso de moldeo en tándem permite abrir sólo una superficie de partición del molde a la vez durante cada ciclo, mientras que la otra mitad permanece relativamente fija en su posición. Lo que hace valioso este método es que la disposición del molde es similar a la de un molde convencional, por lo que no tiene el problema de la alta complejidad de la estructura del molde.
El proceso de moldeo por apilamiento requiere criterios de aceptación más estrictos en cuanto a precisión y mecanizado, ciclos de moldeo más largos y velocidades de producción más lentas en comparación con el proceso de moldeo rentable y más indulgente. Además, Tandem Molding no prefiere utilizar diseños de alta cavidad, por lo que confía en marcas de canal caliente más comunes en el mercado.
El moldeo en tándem, al tener una sola superficie de separación del molde, sólo abre una superficie de separación a la vez y una única superficie de separación, a diferencia del moldeo apilado en el que hay que abrir e inyectar en dos superficies de separación a la vez. Por lo tanto, es necesario que la máquina tenga un espacio mínimo de carga dentro de la sujeción del molde (paralelismo) y una capacidad de fusión e inyección en la parte de moldeo por inyección.
La máquina de moldeo por inyección utilizada normalmente en el moldeo por apilado es, en la mayoría de los casos, 1-2 especificaciones superior a la utilizada en el moldeo en tándem para el mismo número de cavidades. El hecho de que el moldeo por gravedad en tándem tenga una duración de ciclo más larga pero utilice menos carga en el equipo al mismo tiempo que el moldeo por apilamiento lo hace bastante ideal para los productos nacionales, mientras que la producción estable a velocidad rápida del moldeo por apilamiento presenta grandes desafíos para las marcas nacionales.
La producción con moldeo en tándem es más flexible. Los semimoldes A y B pueden fabricar diferentes productos con distintos procesos de moldeo por inyección, mientras que el moldeo por apilamiento suele producir un único producto con el mismo número de cavidades de molde y las mismas condiciones de inyección. En comparación, el moldeo en tándem se encuentra en una posición inferior al moldeo por apilamiento por las diferencias en el equipo de producción, los moldes y los procesos de producción. Por lo tanto, este método es más sencillo, económico y práctico para mejorar la productividad.
Conclusión
En resumen, la viabilidad o no de una máquina de moldeo por inyección que pueda trabajar con varios moldes depende de varios factores, como la capacidad de la máquina, el diseño del molde y los requisitos de producción. Utilizar varios moldes tiene muchas ventajas: ahorra tiempo y mano de obra, hace que el proceso sea más rentable y permite cambiar el producto acabado. Sin embargo, esta máquina también es complicada de manejar, requiere tiempo y un poco de habilidad para ponerla a punto y, por último, hay que pensar en el mantenimiento. Básicamente, los fabricantes de máquinas tienen que pensar en lo que necesitan y en lo que pueden hacer para ver si una máquina de doble uso es una buena opción para tener un proceso de fabricación más optimizado.
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