El moldeo por inyección es una de las tecnologías de moldeo más utilizadas actualmente en la producción de plásticos. Se trata de un proceso que consiste en calentar el plástico hasta su estado moldeable, inyectarlo en un molde y endurecerlo para darle la forma deseada. Pero, es bastante evidente que las compuertas son inevitables en el proceso de moldeo por inyección. Se trata de la abertura a través de la cual el plástico fundido se introduce en la cavidad del molde mediante el uso de una máquina de inyección. Si se moldea el producto, hay que eliminar la compuerta del moldeo. Este artículo, junto con algunos estudios de casos y tendencias futuras, explicará y describirá los métodos, técnicas y precauciones para la eliminación de la compuerta después del moldeo por inyección, etc.

Tipos y características de las puertas

Cuando estés haciendo moldeo por inyecciónEl tipo de compuerta que coloque en su maqueta y el tipo de compuerta que especifique para su maqueta afectan realmente a la calidad de su producto final y a la facilidad con la que se puede sacar. Cuando se trata de sacarlo, hay básicamente dos puertas; el tipo de puerta que decida utilizar es lo que determina qué tipo de método de sacarlo utilizará en una situación concreta.

Puerta directa

Las compuertas directas son el tipo más común y suelen utilizarse para productos grandes o de formas sencillas. Este tipo de compuerta se sitúa directamente en el punto de inyección del producto, por lo que es relativamente fácil de retirar, pero puede dejar marcas perceptibles.

Puerta Submarina

La compuerta submarina, también conocida como compuerta de túnel, está situada en el interior del molde, y la ubicación de la compuerta no es fácilmente visible desde la superficie de la pieza. La segunda es más marcada que la primera, pero se nota menos en la superficie después de retirarla, pero el proceso de retirada es más complicado y requiere herramientas y técnicas especiales.

Puerta de borde

Las puertas de borde están situadas en el borde de la pieza y son útiles cuando la pieza es delgada, es decir, la pieza tiene paredes finas. El resultado son arañazos tenues que pueden afectar a la calidad del borde de la pieza, lo que requiere técnicas delicadas para eliminarlos sin dañar la pieza.

Pasador Puerta

Las puertas de clavija se definen para dispositivos pequeños y compactos y suelen tener puertas muy pequeñas. Si se observa el aspecto residual, se observa que solo quedan trazas minúsculas, pero el molde es extremadamente preciso en cuanto al procesamiento y la extracción es aún más detallista, las herramientas son muy precisas.

Puerta de disco

Las compuertas de disco suelen utilizarse como herramientas para crear productos de paredes finas y gran superficie, a fin de garantizar la distribución uniforme de la zona de deformación plástica y el enfriamiento. Sin embargo, la extracción es un proceso muy exigente, por lo que requiere el uso de equipos especiales y el manejo de operarios experimentados.

Métodos para eliminar las puertas

La eliminación de la compuerta es un proceso muy importante que se realiza después de la proceso de moldeo por inyección se ha completado. Hay varias formas de quitar la puerta, como el corte mecánico, el corte térmico y el corte químico. Cada método tiene sus pros y sus contras, y el que elija dependerá de la situación de su producto.

Corte mecánico

El corte mecánico es el método de eliminación de compuertas más utilizado, e incluye las siguientes herramientas y técnicas:

1. Herramientas de cizallado

Las tijeras y los alicates son otras herramientas de cizallamiento que pueden utilizarse para cortar bebederos y patines. Es fácil de usar, pero requiere un operario experto y deja un borde áspero. Es ideal para pequeños trabajos de conformado de metal en los que se fabrica un número reducido de piezas sencillas.

2. Corte a máquina

Si necesita eliminar formas complejas y puertas más grandes, puede utilizar máquinas especializadas como fresadoras y tornos para hacer cortes precisos. La ventaja del corte a máquina es que es muy preciso y deja una superficie lisa. Pero el equipo es caro, así que es mejor para la producción en serie y los productos de alta precisión.

3. Herramientas de corte

Los cuchillos de mano y los cuchillos eléctricos son buenos para quitar las puertas pequeñas y finas. Su uso es flexible, pero hay que tener cuidado para evitar accidentes. Las herramientas manuales son buenas para operaciones flexibles, mientras que las eléctricas son buenas para hacer las cosas más rápido.

4. Herramientas de rectificado

El uso de amoladoras o herramientas manuales de amolado para pulir y dar acabado a las puertas es adecuado para el tratamiento fino posterior del producto durante el proceso de retirada. Las herramientas de esmerilado pueden eliminar rebabas finas y superficies irregulares, garantizando la calidad final del producto.

Corte térmico

El corte térmico utiliza altas temperaturas para fundir la puerta y retirarla, y es adecuado para materiales termoplásticos. Los métodos de corte térmico más comunes son:

1. Cuchillo caliente

Un cuchillo caliente se calienta por la electricidad, se funde y corta la puerta. El cuchillo caliente corta rápido, bueno para hacer muchas piezas, pero hay que controlar la temperatura del cuchillo para no calentarlo demasiado y estropear la pieza. Bueno para todo tipo de puertas, especialmente las grandes puertas que van en línea recta.

2. Corte por láser

El corte por láser es el uso de un rayo láser de alta energía para el corte preciso de puertas, adecuado para productos de alta precisión. Las ventajas del corte por láser son la alta precisión y velocidad, pero el coste del equipo y los gastos de mantenimiento son elevados. Se utiliza mucho en industrias de precisión y fabricación de gama alta.

3. Corte por ultrasonidos

El corte por ultrasonidos es un método que utiliza vibraciones de alta frecuencia para fundir localmente la zona de la puerta. Es adecuado para productos pequeños y de paredes finas. El corte por ultrasonidos tiene una gran precisión, pero requiere un alto nivel de equipamiento y habilidades operativas. Es adecuado para la fabricación de alta precisión.

Eliminación química

La eliminación química utiliza disolventes o reactivos para disolver o descomponer la compuerta, adecuados para tipos específicos de plásticos. Entre los métodos habituales de eliminación química se incluyen:

1. Eliminación de disolventes

Para retirar la compuerta, puede utilizar un disolvente que disuelva el material de la compuerta pero no el pieza de plástico moldeada por inyección. Puede utilizar este método tanto para materiales termoplásticos como para algunos termoestables. La ventaja de utilizar un disolvente para eliminar la compuerta es que obtendrá una superficie lisa sin marcas ni arañazos visibles. Sin embargo, hay que tener cuidado al elegir el disolvente y al utilizarlo para no dañar la pieza. Este método se utiliza en industrias que necesitan una superficie de alta calidad, como la médica y la alimentaria.

2. Eliminación por reacción química

Utilizar productos químicos para romper la verja, sobre todo en el caso de los materiales especiales que pueden ser adecuados para esta estructura. La mayor ventaja de la eliminación química es su precisión. Al utilizar dos productos químicos, hay que tener mucho cuidado para evitar cosas peligrosas. Esto es muy bueno para eliminar compuertas en materiales de alto peso molecular y compuestos.

3. Revestimiento soluble

Utilizando una incrustación que se aplica en la ubicación de la compuerta antes del proceso de moldeo propiamente dicho, y que puede lavarse después del moldeo. Se utiliza principalmente para productos con elevados requisitos de rugosidad superficial, lo que resulta perfecto para productos de gran precisión.

Eliminación de descargas eléctricas

El mecanizado por electroerosión (EDM) utiliza chispas eléctricas para erosionar el metal y eliminar la compuerta. Es adecuado para puertas muy duras y de formas complejas. Este método es muy preciso pero menos eficaz, y suele utilizarse en aplicaciones de gama alta en la fabricación de precisión.

Precauciones para retirar las puertas

Hay que tomar varias precauciones durante el proceso de retirada de la verja:

Garantizar la seguridad

Tanto si utiliza una cortadora mecánica como una térmica, debe llevar el equipo de protección individual (EPI) adecuado, como guantes y gafas, para mantenerse seguro. Y recuerde que debe utilizar y mantener su equipo correctamente para evitar accidentes causados por fallos del mismo.

Control de la precisión de corte

Al quitar una puerta, debes tener cuidado con la fuerza que empleas y el ángulo de las herramientas de corte para no dejar marcas en la superficie de lo que estás cortando. Si utilizas una máquina para cortar, debes tener cuidado de no emplear demasiada fuerza o estropearás el objeto que estás cortando.

Selección de métodos adecuados

Para evitar problemas de calidad, hay que elegir el modo adecuado de retirar el producto en función del material, la forma y el tipo de puerta. Por ejemplo, los productos de alta precisión deben utilizar métodos de corte de precisión o corte por láser, mientras que los productos ordinarios de producción en serie pueden utilizar herramientas de cizallado o cuchillas calientes.

Evitar el tratamiento secundario

Por regla general, tras retirar la compuerta, es necesario excluir cualquier influencia que afecte a la transformación secundaria del producto, ya que puede influir en su estructura y rendimiento. En caso necesario, pueden emplearse técnicas de pulido fino o tratamiento de superficies para garantizar la calidad del producto.

Mantener la limpieza

Al retirar el portón, expones la zona de trabajo al mundo exterior. Querrá asegurarse de que la zona está limpia para que no caiga ningún residuo de plástico o de corte sobre su pieza. Es importante mantener el área de trabajo y las herramientas limpias. Te ayudará a hacer más piezas y a hacer piezas mejores.

Inspección y control de calidad

Después de retirar la compuerta, es necesario inspeccionar y controlar estrictamente la calidad del producto para garantizar una superficie de corte lisa y sin defectos que cumpla los requisitos de diseño y rendimiento. Deben utilizarse equipos y técnicas de inspección avanzados, como el escaneado láser y las pruebas ultrasónicas, para garantizar una alta calidad del producto.

Tecnologías de retirada automática de cancelas

Con el desarrollo de la automatización industrial, cada vez se presta más atención a la tecnología de eliminación automática de portones. Esta tecnología incluye el uso de robots de corte, máquinas herramienta CNC y líneas de producción automáticas. El uso de tecnología automática puede mejorar la capacidad de producción, reducir los costes de mano de obra y garantizar la calidad del producto.

Corte robotizado

Puede comprar y utilizar robots industriales para cortar con mayor precisión mediante brazos mecánicos, lo que facilita la eliminación de las compuertas. El corte robotizado es especialmente bueno para fabricar muchas piezas porque a los humanos no se les da tan bien. Los sistemas de corte robotizado modernos tienen cámaras y software que les ayudan a encontrar las compuertas y cortarlas realmente bien.

Máquinas CNC

Las máquinas CNC están programadas para cortar automáticamente otros materiales utilizando programas previos, lo que resulta muy cómodo cuando se trata de eliminar formas de alta precisión o complicadas en las puertas. Comparativamente, las ventajas de las máquinas CNC son que funcionan de forma estable y garantizan una alta calidad de corte; no obstante, la inversión necesaria en el equipo es bastante elevada. Las máquinas CNC son esenciales en diferentes industrias, como la aeronáutica, la automovilística o la electrónica, debido a su gran precisión y exactitud.

Líneas de producción automatizadas

Integrando el proceso de retirada de compuertas en líneas de producción automatizadas se consiguen operaciones integradas. Las líneas de producción automatizadas pueden mejorar la eficacia de la producción y reducir los costes de mano de obra, pero requieren una inversión inicial y unos gastos de mantenimiento elevados. Las líneas de producción automatizadas suelen estar equipadas con múltiples módulos funcionales, como corte, pulido, inspección y embalaje, con lo que se consiguen operaciones de automatización integrales.

Sistemas guiados por visión

Los sistemas guiados por visión combinan la tecnología de visión artificial con el hardware para identificar de forma autónoma objetos y ubicaciones y realizar acciones de forma autónoma. Suelen utilizarse en la fabricación de nuevos productos de alta precisión para aumentar la eficiencia de los procesos de fabricación y mejorar la calidad del producto final.

Sistemas multieje

Los sistemas multieje pueden lograr un corte preciso en múltiples direcciones y ángulos, lo que resulta adecuado para productos de formas complejas y elevados requisitos. Estos sistemas suelen combinar tecnologías robóticas y CNC para realizar operaciones de arranque de alta precisión.

Casos prácticos

A continuación se presentan algunos estudios de casos que demuestran la eficacia de distintos métodos de eliminación de compuertas en aplicaciones específicas:

Caso práctico 1: Corte mecánico de grandes productos moldeados por inyección

Un fabricante de grandes productos reforzados con fibra de vidrio utiliza principalmente puertas directas y las elimina mediante herramientas de cizallado. Los operarios ajustan la fuerza y el ángulo de corte con mucha precisión para conseguir un buen acabado en las caras que hay que cortar y que el producto final cumpla las especificaciones de los clientes. La empresa también ha intentado introducir cierta informatización en la cadena de producción para hacerla más productiva.

Caso práctico 2: Corte por láser de piezas pequeñas de precisión

Los fabricantes de componentes electrónicos fabrican elementos de plástico miniaturizados y precisos mediante el diseño de pin gate y el corte por láser para deshacerse de ellos. El corte por láser parece ser más preciso, con menos marcas de quemaduras y anchura de corte en la parte cortada del material. Además, para garantizar la calidad de las piezas, la empresa emplea sistemas de inspección por visión para comprobar la calidad.

Caso práctico 3: Eliminación química para productos de materiales especiales

Una empresa de dispositivos médicos fabrica productos de plástico especiales, y muchas de estas compuertas se eliminan con productos químicos. El proceso de eliminación de los productos químicos hace que la superficie no sea porosa y esté limpia, sin daños que puedan ser críticos para el uso médico. Esta empresa tiene que hacer muchas cosas para utilizar y eliminar los productos químicos de forma que no dañen el medio ambiente.

Caso práctico 4: Retirada automatizada de compuertas en piezas de automóvil

Una empresa de automóviles fabrica grandes piezas de plástico con un robot que corta el plástico sobrante. Utilizan una máquina para asegurarse de que las piezas tienen el tamaño y la forma correctos. De este modo, pueden fabricar muchas piezas muy deprisa y no tienen que pagar a mucha gente para hacerlo.

Caso práctico 5: Eliminación por descarga eléctrica de materiales compuestos con alto contenido en polímeros

El método de eliminación de accionamientos de una empresa de alta tecnología se centra en la tecnología de eliminación por descarga eléctrica y productos de material compuesto de alto polímero. Facilita la eliminación de compuertas con formas tan elaboradas, lo que mejora la precisión y la eficacia. Y también proporciona los últimos equipos de inspección para garantizar que la calidad de los productos que vende cumple las expectativas del cliente.

Tendencias futuras

A medida que la tecnología sigue afianzándose en el mercado mundial y el consumismo progresa gradualmente, la tecnología de eliminación de puertas también se vuelve más sofisticada con el tiempo. Entre las tendencias futuras de la tecnología de eliminación de puertas figuran las siguientes:

Inteligencia: La opción de la tecnología inteligente complementará en el futuro la eficacia y precisión de la retirada de compuertas. Se propone aplicar la inteligencia artificial y el aprendizaje automático para controlar el proceso de retirada y aplicar algoritmos inteligentes para su optimización. Se trata de una técnica de sistemas inteligentes para reconocer los tipos de producto y las posiciones de las compuertas y la planificación lógica de las trayectorias de corte y la modificación de las trayectorias existentes en tiempo real.

Protección del medio ambiente: La atención al medio ambiente es cada vez mayor, y eso significa que en el caso de elegir los métodos de retirada de verjas, las empresas también prestarán más atención a la protección del medio ambiente. Este tipo de métodos resultarán inofensivos y podrán reciclarse en el futuro. Por ejemplo, la utilización de disolventes ecológicos en el proceso de fabricación y de materiales biodegradables en otros procesos de producción ayuda a minimizar la contaminación del medio ambiente.

Integración multifunción: Los equipos de extracción de compuertas del futuro se diseñarán con una mejor integración de múltiples funcionalidades que incluirán la función de extracción de compuertas y también realizarán el tratamiento de superficies, la inspección y el embalaje, lo que automatizará los principales procesos de fabricación. Un hardware flexible puede ayudar a aumentar el nivel de producción o el ritmo de trabajo, así como a reducir los costes de inversión en equipos y mantenimiento.

Alta eficiencia y bajo coste: Establecer imágenes y tecnologías mejoradas de eliminación de puertas que se ajusten a las necesidades de las pequeñas y grandes empresas. Por ejemplo, para mejorar la eficiencia de las pequeñas y medianas empresas para contrarrestar las industrias a gran escala, la creación de dispositivos y equipos automáticos de bajo costo.

Precisión y miniaturización: Debido al desarrollo de la industria microelectrónica y de la ingeniería de precisión, aumentará la necesidad de que la tecnología de arranque de virutas pase por un mayor nivel de precisión y un tamaño más reducido. La miniaturización de la fabricación y el aumento de la precisión harán que el microcorte por láser y el corte mecánico de ultraprecisión se conviertan en dos áreas vitales de desarrollo futuro.

Digitalización y Data-Driven: Agregación y análisis de datos de destino para una mejor comprensión y optimización constante del ciclo de producción, cuyos resultados son la eliminación de puertas, así como el uso de tecnologías digitales en la mejora de la calidad del producto final. La tecnología de instrumentación y control también puede utilizar la tecnología digital para la supervisión en línea o el control remoto del proceso de producción, con el fin de mejorar la flexibilidad y la capacidad de respuesta de la producción de servicios públicos.

Conclusión

La eliminación de las compuertas es un paso importante en la proceso de moldeo por inyección para garantizar la buena calidad del producto. Si elige el método y la tecnología de eliminación de compuertas adecuados, podrá mejorar eficazmente el aspecto y el rendimiento de sus productos. En el futuro, con el desarrollo de tecnologías inteligentes, ecológicas y multifuncionales integradas, el proceso de eliminación de puertas será más eficaz y respetuoso con el medio ambiente. A la hora de elegir un método de eliminación de puertas, las empresas deben tener en cuenta las características de sus productos, los costes de producción y el impacto medioambiental para conseguir los mejores resultados de producción. Innovando y optimizando continuamente el proceso de producción, podrá mejorar la competitividad de sus productos y satisfacer las diversas necesidades del mercado.