Durante el moldeo por inyección de plásticos, la velocidad de enfriamiento de un material es clave para determinar su calidad y propiedades.

Una disminución demasiado rápida o demasiado lenta puede causar problemas de cristalinidad, debilitar la resistencia y distorsionar la precisión dimensional, todo ello en detrimento del producto final. Hay que tener en cuenta varios factores a la hora de regular la velocidad de enfriamiento ideal:

1. Diseño de productos plásticos

El grosor de las paredes de los productos de plástico es un factor esencial para determinar el tiempo de enfriamiento. Por regla general, los productos más gruesos requieren más del doble de tiempo de enfriamiento que los más finos; esta relación sigue una ley de potencia 1,6 relativa al diámetro del canal de flujo más grande dentro de cada artículo de plástico.

2. Material del molde 

El material de la matriz desempeña un papel fundamental en la refrigeración piezas moldeadas por inyección adecuada y eficazmente. La conductividad térmica de los componentes, incluidos el núcleo, el material de la cavidad y la base, debe optimizarse para garantizar que se alcanzan las velocidades máximas de transferencia de calor durante las series de producción, de modo que los tiempos de ciclo puedan mantenerse bajos.

3. Método de refrigeración

El moldeo por inyección es un proceso en el que el sistema de refrigeración utilizado desempeña un papel importante a la hora de determinar la rapidez con la que se puede eliminar el calor del material y de la cavidad.

Es habitual incluir canales para el agua, el aire o el aceite refrigerante cuando se diseña moldes de inyecciónSin embargo, se sabe que los sistemas más avanzados, como los criogénicos, ofrecen una eficacia aún mayor con índices más altos de éxito en la refrigeración.

Aunque las tres opciones son viables en función de las necesidades de la aplicación, los fabricantes deben considerar detenidamente qué tipo se adapta mejor a sus requisitos antes de seguir adelante.

4. Configuración de las tuberías de agua de refrigeración

Un sistema de refrigeración eficaz es esencial para moldeo por inyección resultados, y esto puede lograrse garantizando una configuración optimizada de las tuberías: cuanto más cerca estén las tuberías de la cavidad, con un diámetro mayor en número, más rápidos serán los tiempos de enfriamiento.

5. Flujo de refrigerante

Para maximizar la eficacia de la refrigeración, es fundamental garantizar un flujo turbulento del suministro de agua. Cuanto mayor sea el caudal, más eficaz será la convección térmica para eliminar la energía térmica no deseada.

6. Naturaleza del refrigerante

El efecto de transferencia de calor del molde de inyección está estrechamente relacionada con la viscosidad y la conductividad térmica de su refrigerante. Las viscosidades más bajas favorecen el aumento de las propiedades térmicas, lo que mejora la capacidad de refrigeración de los moldes que funcionan a temperaturas más bajas.

7. Selección de plásticos

Los plásticos desempeñan un papel importante en la regulación de la temperatura de un entorno determinado. Al consumir el calor de las zonas más calientes, los plásticos pueden ayudar a disiparlo rápidamente en espacios más fríos para lograr un mayor control térmico y eficiencia energética.

A la hora de elegir los materiales plásticos, hay que tener en cuenta su calor específico y su coeficiente de conductividad térmica, ya que influyen en gran medida en su capacidad para enfriarse rápidamente, ¡lo que los hace mucho más potentes!

8. Ajuste de los parámetros de procesamiento

El aumento de la temperatura del material facilita una mayor temperatura del molde para mejorar la eficiencia, y la consiguiente reducción de la temperatura de expulsión requiere más tiempo de refrigeración; optimice los tiempos de ciclo de su máquina con esta información.

9. Normas de diseño del sistema de refrigeración

Para maximizar la eficacia, el sistema de refrigeración se ha diseñado para garantizar una regulación uniforme y rápida de la temperatura. Los orificios de procesamiento también se han construido cuidadosamente con tamaños estándar para facilitar la fabricación y el montaje.

10. Parámetros de diseño del sistema de refrigeración

Cuando se trata de molde de inyección En el diseño, el grosor de la pared y el volumen de la pieza de plástico dictan una serie de parámetros, como la ubicación, el tamaño y el tipo de orificio de refrigeración, todo ello con el objetivo de alcanzar un equilibrio ideal entre resistencia/precisión y acabado superficial/contracción.

Si se desea un mayor rendimiento en términos de resistencia o precisión, se pueden realizar alteraciones que pueden dar lugar a defectos en las superficies o niveles de contracción más comprometidos.

Control de la velocidad de enfriamiento en moldeo por inyección es esencial para conseguir un acabado superficial liso y una contracción mínima en los componentes.

Para alcanzar este objetivo pueden emplearse varios métodos, como reducir el aporte de calor o alterar la geometría de la pieza. La aplicación adecuada de estas modificaciones permite a fabricantes y diseñadores aventajar a los procesos estándar de producción de piezas.

1) Utilización de barreras térmicas

Como materiales aislantes o núcleos refrigerados, para ralentizar la transferencia de calor del material al molde de inyección cavidad. 

2) El uso de temperaturas de molde variables

Donde diferentes secciones del molde se mantienen a diferentes temperaturas para actuar a velocidades de enfriamiento uniformes en toda la pieza.

Conclusión

El moldeo por inyección es un proceso complejo, y la velocidad de enfriamiento afecta a varios aspectos de la pieza acabada.

Comprendiendo cómo se compone el material, molde de inyección tamaño y complejidad, así como el tipo de sistema de refrigeración influyen en este parámetro, se puede desarrollar una tasa óptima que garantice las propiedades mecánicas deseadas, teniendo en cuenta al mismo tiempo la precisión dimensional y el acabado superficial.