Introducción: El moldeo por inyección es la mejor forma de fabricar piezas de plástico. El moldeo por inyección se utiliza para fabricar un montón de cosas, como fundas de teléfono, botellas, piezas de coche, peines y prácticamente cualquier otra cosa hecha de plástico. Moldeo por inyección es genial para hacer muchas piezas porque puedes hacer un montón de piezas al mismo tiempo utilizando un molde especial.

El moldeo por inyección tiene muchas ventajas. Puede fabricar piezas con gran precisión y puede fabricar la misma pieza una y otra vez. Se pueden utilizar muchos materiales diferentes. No hace falta mucha gente para manejar una máquina de moldeo por inyección.

No se desperdicia mucho material. No hay que hacer mucho trabajo a las piezas después de que salgan del molde. El moldeo por inyección tiene muchas ventajas y desventajas. Este artículo trata de las ventajas del moldeo por inyección.

¿Qué es el moldeo por inyección de plásticos?

El moldeo por inyección de termoplásticos es un proceso estándar que utiliza un molde lleno de polímero fundido. La máquina de moldeo por inyección permite la presión y velocidad de inyección, el control de calidad y pequeños errores, por lo que el producto suele estar listo para su envío inmediatamente después de la producción.

Los gránulos de plástico se introducen en un cilindro, donde se funden, se aplastan y se inyectan en el molde. El material caliente se enfría en el molde y forma la pieza. La inyección de plástico significa que el eyector expulsa finalmente la pieza del molde y ésta cae en un contenedor. Una vez terminada la tirada, las piezas (o la tirada maestra) se empaquetan y se envían.

¿Cuáles son las etapas del proceso de moldeo por inyección de plásticos?

Diseño del molde

Fabricar el molde es una gran tarea. Los maquinistas utilizan el diseño CAD y el mecanizado CNC para determinar los detalles del molde, como el tamaño, la forma y la textura de la superficie.

El molde se diseña con elementos como la cavidad, el núcleo, la compuerta, el bebedero, el canal, el sistema de expulsión y las piezas móviles. La cavidad es la parte fija donde se inyecta el plástico fundido, mientras que el núcleo es la parte móvil que da forma a la pieza final.

Los fabricantes suelen utilizar acero o aluminio de alta calidad para crear moldes lo suficientemente resistentes como para soportar varias tiradas de producción. Para proyectos a corto plazo, la impresión 3D puede ayudar a reducir los costes de producción. Esta etapa requiere un alto nivel de habilidad y precisión, y se realizan pruebas y simulaciones rigurosas para asegurarse de que el molde cumple requisitos específicos.

Diseñar, fabricar y aprobar el molde suele llevar el mayor tiempo del proceso de moldeo por inyección, y puede resultar caro al principio. Algunos tipos comunes de herramientas de moldeo son: moldes de cavidad única, moldes de cavidad múltiple, moldes apilados, moldes de inyección 2K.

Selección de plásticos

Antes de iniciar el proceso de moldeo, debe elegir la resina plástica que mejor se adapte a la pieza que desea fabricar. A la hora de elegir, debe pensar en cómo funcionarán juntos el material y el molde, ya que algunas resinas no funcionarán con determinados diseños de molde.

Es importante probar el material que ha elegido con su herramienta para asegurarse de que el producto final tendrá las propiedades que desea. Los distintos plásticos tienen estructuras moleculares diferentes, que les confieren propiedades mecánicas y térmicas distintas. Estas propiedades determinarán si el material funcionará con su molde y para su producto.

Instalación de la máquina

Uno de los pasos más importantes del proceso de moldeo es la configuración de la máquina de moldeo por inyección. La instalación del molde requiere una cuidadosa atención al detalle para asegurarse de que el molde está correctamente alineado y fijado a la platina de la máquina. Antes de instalar el molde, es importante comprobar las especificaciones de la máquina para asegurarse de que puede soportar el tamaño y el peso del molde.

El plato de la máquina debe estar limpio y libre de residuos o contaminantes que puedan interferir con el proceso de moldeo o dañar el molde. Cuando la máquina está lista, el molde se coloca cuidadosamente en la platina y se alinea con la boquilla de la máquina. La alineación correcta es necesaria para garantizar que la resina de plástico fundida fluya uniformemente en la cavidad del molde, produciendo piezas de alta calidad con dimensiones uniformes.

Una vez colocada y atornillada, sujeta o fijada de cualquier otro modo a la placa de la máquina, es fundamental realizar pruebas para asegurarse de que funciona correctamente. Las pruebas consisten en hacer pasar resina fundida por la máquina de moldeo para comprobar si hay obstrucciones, fugas u otros problemas con los gránulos.

Configurar una máquina de moldeo por inyección es una habilidad. Hay que configurar la máquina correctamente para que la pieza salga bien cada vez y no se rompa el molde o la máquina.

Proceso de moldeo por inyección de plástico

Se trata de un ciclo continuo que incluye varios pasos. Una vez cerrado el molde, se calienta la resina plástica y se introduce en la máquina. Tras aplicar la presión adecuada a la herramienta y el tornillo, la compuerta se abre y el tornillo avanza. A continuación, el plástico fundido se inyecta en el molde, llenándolo.

Cuando el plástico fundido llega al final del barril, el maquinista cierra la compuerta que controla la inyección del plástico. A continuación, el husillo retrocede y aspira una cantidad predeterminada de plástico, creando presión en el husillo para la inyección.

Al mismo tiempo, la presión de cierre ayuda a mantener unidas las dos partes del molde. Equilibrar las presiones de inyección y sujeción es fundamental para garantizar que la pieza se moldea correctamente y que no se escapa plástico de la herramienta durante el proceso de inyección.

Enfriamiento y solidificación

Una vez que se ha llenado de plástico el molde (incluidos los bebederos, canales, compuertas y otros componentes), se mantiene a una temperatura específica para que el material se solidifique uniformemente y adquiera la forma deseada. Mantener la presión durante este tiempo ayuda a evitar el reflujo hacia el barril y reduce los efectos de la contracción.

Mantener la presión es importante para asegurarse de que el plástico se empaqueta y moldea correctamente, de modo que se obtenga un buen producto final. El tiempo que se mantenga la presión dependerá del tamaño y la complejidad de la pieza, del tipo de plástico que se utilice y de otros factores.

El tornillo se retira después de la fase de sujeción, liberando la presión y dejando que la pieza recién moldeada se enfríe en el molde. Durante esta fase, la pieza permanece en el molde y la temperatura del mismo permanece invariable para garantizar que la pieza se enfría uniformemente.

El tiempo de enfriamiento es importante para asegurarse de que la pieza de plástico se enfría y mantiene su forma después de salir del molde. Si saca la pieza demasiado pronto, puede doblarse o cambiar de forma, lo que puede causar problemas con la inyección. Dependiendo de lo grande y complicada que sea la pieza, este tiempo puede ser de unos segundos o unos minutos.

Expulsión de piezas

Una vez que la pieza de plástico se enfría, el molde se abre y una clavija o placa eyectora empuja la pieza acabada fuera de la herramienta. La pieza moldeada se coloca en un contenedor o en una cinta transportadora a la espera del acabado. El acabado puede consistir en pulir, pintar o recortar. El pulido puede ayudar a limar asperezas o defectos de la pieza, mientras que la pintura puede añadir color a la pieza.

Inspección y control de calidad

Una vez fabricadas las piezas, se comprueba que tengan el tamaño y la forma adecuados. Si no lo son, puede que haya que fabricarlas de nuevo o tirarlas. Si tienen el tamaño y la forma adecuados, pueden meterse en cajas y enviarse a las tiendas y a las personas que las utilizan.

¿Cuáles son las ventajas del moldeo por inyección?

Proporciona diseños de piezas complejas

El moldeo por inyección es ideal para fabricar piezas complejas, mantener la uniformidad y fabricar millones de piezas casi idénticas. El hecho de que moldeo por inyección funcione tan bien y que las piezas sean cada vez más precisas y de mejor calidad significa que hay que pensar en algunas cosas importantes a la hora de diseñar la pieza.

El diseño de piezas para maximizar la eficacia del moldeo de grandes volúmenes es clave. Con el diseño adecuado, puede fabricar piezas de gran calidad sin renunciar a la complejidad.

Aumentar la eficacia y la velocidad de producción

Hay muchas buenas razones por las que esta forma de moldeo es más común y más eficaz. En primer lugar, el proceso de moldeo por inyección es más rápido que otros métodos, y la alta tasa de producción lo hace más eficiente.

La velocidad depende de la complejidad y el tamaño del molde, pero sólo transcurren entre 15 y 120 segundos entre cada ciclo de moldeo. Con el menor tiempo entre ciclos, puede producir más piezas moldeadas por inyección en un tiempo de producción determinado.

Mayor fuerza

Los plásticos se han hecho mucho más fuertes y resistentes con el paso de los años. Los termoplásticos ligeros modernos pueden soportar golpes tan bien como las piezas metálicas y, en algunos casos, incluso mejor que el metal.

Además, puede elegir entre más de 25.000 materiales de ingeniería para aplicaciones complejas de moldeo por inyección. Incluso puede crear mezclas e híbridos de plásticos de alto rendimiento para satisfacer los requisitos y propiedades específicos de las piezas, como una alta resistencia a la tracción.

Flexibilidad de colores y materiales

El moldeo por inyección de plástico es estupendo porque es muy flexible. Puede cambiar el plástico que utiliza o el color del plástico para que coincida con su proyecto. Lo mejor del moldeo por inyección de plástico es que puedes hacer lo que quieras, a diferencia del metal. Puedes utilizar un montón de materiales diferentes.

El proceso de moldeo puede fabricar piezas transparentes o de varios colores ajustando el plástico, los aditivos y la biocompatibilidad para obtener el color deseado. Pero cuando se necesita un producto con varios colores, se puede hacer con sobremoldeo.

Reducir los residuos

El proceso de moldeo por inyección de plástico produce muy pocos residuos postproducción en comparación con los procesos de fabricación tradicionales. Cualquier residuo de plástico suele proceder de las compuertas y los patines. Sin embargo, cualquier plástico no utilizado o de desecho se puede volver a moler y reciclar para su uso futuro.

Bajos costes laborales

Las operaciones de moldeo por inyección tienen bajos costes de mano de obra en comparación con otros tipos de procesos de moldeo. La capacidad de producir piezas de alta calidad a altos índices de producción ayuda a reducir los costes de fabricación gracias a su eficiencia y eficacia.

Los equipos de moldeo suelen incorporar herramientas de proceso automatizadas para agilizar las operaciones y permitir una producción a gran escala con menos supervisión.

Disponible en varias superficies

La mayoría de las piezas moldeadas por inyección tienen un acabado superficial liso que se aproxima al aspecto deseado. Sin embargo, un aspecto liso no es adecuado para todas las aplicaciones.

En función de las propiedades físicas y químicas del material plástico utilizado, el proceso de fabricación por moldeo por inyección de plástico crea un acabado superficial que no requiere operaciones secundarias. El proceso ofrece flexibilidad en los tratamientos superficiales, desde superficies mates y texturas únicas hasta grabados.

Crear productos ligeros

Aunque son más comunes en la industria del automóvil, los fabricantes de equipos originales utilizan productos ligeros moldeados por inyección de plástico en muchas industrias. El uso de piezas de plástico ayuda a reducir el peso en comparación con el uso de piezas metálicas. Hoy en día, los termoplásticos ligeros de alta resistencia pueden sustituir a las piezas metálicas sin apenas diferencia en resistencia o durabilidad, solo en peso.

Trabajar con varios tipos de plásticos

Los diseños de piezas complejas suelen requerir componentes fabricados con distintos materiales. Aunque esto pueda parecer sencillo, combinar plásticos de forma segura puede ser muy complejo. En todos los casos, la experiencia en plásticos de los ingenieros de proyectos de moldes reduce los defectos, el riesgo de lesiones y las reclamaciones de garantía al garantizar la compatibilidad.

Ser coherente

Para fabricar muchas piezas de plástico complicadas, se necesita un proceso que pueda repetirse una y otra vez para asegurarse de que las piezas sean siempre las mismas. Moldeo por inyección es una buena forma de hacerlo porque se utiliza el mismo molde para fabricar cada pieza y la máquina que fabrica las piezas es cada vez mejor.

Alta precisión y exactitud

Los modernos equipos de moldeo por inyección de alta velocidad pueden producir piezas de plástico moldeadas con precisión. El proceso es excelente para fabricar componentes de la misma calidad, con tolerancias estrechas y dimensionalmente estables. Para aplicaciones que deben ser realmente precisas, como engranajes y conectores, el moldeo por inyección de plástico suele ser la mejor opción. Se pueden conseguir tolerancias de hasta +/-0,0002.

Además, los fabricantes suelen instalar sistemas de control avanzados en las máquinas de moldeo. Estos sistemas automatizados vigilan y cambian los parámetros del proceso en tiempo real. Así, las piezas de plástico pueden moldearse según especificaciones exactas.

Reducción del tiempo de desarrollo del producto

Los ingenieros de moldes de inyección con conocimientos diversos pueden ayudar a los fabricantes de equipos originales a acortar los plazos de desarrollo de los productos. Esto garantiza ciclos de producción más rápidos y lleva al mercado piezas sin defectos con mayor celeridad, lo que supone una ventaja competitiva decisiva para los fabricantes.

¿Cuáles son los principales usos de las piezas moldeadas por inyección?

El moldeo por inyección es una tecnología de fabricación versátil que resulta esencial en el desarrollo de una amplia gama de productos, como electrodomésticos, piezas de automóviles y dispositivos médicos, entre otros.

Industria del automóvil

Las piezas de plástico hacen que los coches y sus componentes sean más aerodinámicos. A medida que cambia la industria automovilística, los fabricantes de piezas de automóvil utilizan el moldeo por inyección para fabricarlas.

Fabrica piezas resistentes y ligeras, que ahorran energía y reducen las emisiones. Además, mantienen el mismo tamaño y no se estropean con el tiempo o el roce. Algunas de las piezas que se moldean por inyección en los coches son salpicaderos, parachoques y piezas pequeñas como espejos retrovisores, portavasos y muchas otras cosas que se ven en los coches.

Industria del embalaje

La industria del envasado utiliza componentes eficaces para desarrollar diseños de envases creativos que atraigan a los clientes. Además de un aspecto y una estética atractivos, los productos también deben cumplir estrictas normas de seguridad e higiene. El moldeo por inyección puede mejorar la calidad general del producto sin causar mayores problemas.

Industria médica

Los componentes médicos utilizan piezas de plástico a medida de excelente calidad mecánica y máxima precisión. La industria médica es líder en precisión y sostenibilidad. La fabricación de piezas médicas de plástico se rige por normativas muy estrictas. Las piezas médicas también necesitan los compuestos y las cualidades estructurales adecuados para ser duraderas y soportar temperaturas más altas.

El moldeo por inyección es una gran elección porque es muy duradero, flexible, resistente y fácil de cambiar. Estas son todas las cosas que necesita si está haciendo cosas para la industria de la salud. Con el moldeo por inyección de plásticos puede fabricar todo tipo de piezas médicas, como prótesis dentales, equipos quirúrgicos, material de preparación para intervenciones quirúrgicas y elementos para ayudar a curar fracturas óseas.

Industria de bienes de consumo

La industria de fabricación de artículos para el hogar depende en gran medida de las técnicas de moldeado de plástico. La principal ventaja de este método para los bienes de consumo es la posibilidad de darle el aspecto que se desee.

Las piezas fabricadas con esta tecnología son duraderas y de alta calidad. Desde que se popularizaron los productos de plástico, los artículos domésticos han adoptado este proceso, lo que demuestra su amplia aplicación. Entre los productos de consumo fabricados con estas técnicas figuran soportes para ventanas, portacubiertos, tiradores, estanterías, etc.

Industria aeroespacial

La industria aeroespacial tiene unas normas muy estrictas en cuanto a resistencia estructural y precisión. El moldeo por inyección de plástico se utiliza para fabricar las piezas aerodinámicas de la mayoría de los aviones actuales. La industria aeroespacial está cambiando las reglas del juego y utiliza este método para fabricar piezas.

Muchas cosas en la industria, desde piezas pequeñas a grandes, se fabrican con moldeo por inyección. Cosas como álabes y carcasas de turbinas, paneles, piezas de chasis, paneles, carcasas, etc.

Resumen

La fabricación de chapa metálica es un método de producción eficiente para crear componentes complejos utilizando chapa metálica, que ofrece alta precisión, buena resistencia y opciones de acabado superficial . El moldeo por inyección de plástico es un método de producción eficaz para la fabricación en serie de una amplia gama de piezas de plástico. Sus ventajas incluyen alta precisión, consistencia, producción rápida y bajo nivel de desechos.

El proceso admite diseños complejos, diversidad de materiales y personalización de colores, al tiempo que reduce los costes de mano de obra y el tiempo de producción. Ampliamente utilizado en sectores como automoción, envasado, medicina y bienes de consumo, moldeo por inyección no sólo garantiza una alta calidad, sino que también mejora la eficacia de la producción.