Densidad y posición de transferencia, dos conceptos clave en moldeo por inyección

En el moldeo por inyección, la densidad en estado fundido de los materiales plásticos afecta a la posición de transferencia.


La industria del plástico en México es un área en continuo desarrollo, y el moldeo por inyección es  uno de los procesos más importantes para transformar los materiales plásticos en una gran variedad de productos y partes. El moldeo por inyección es un proceso semicontinuo, que consiste en inyectar un plástico en estado fluido hacia un molde a una temperatura que le permita solidificar y al final de esta etapa expulsar el producto.

Es muy importante contar con un proceso estable que permita obtener un producto que reúna las características de calidad para las cuales fue diseñado. Los parámetros a controlar en el proceso de inyección dependen del material, del molde y de la máquina. En esta ocasión revisaremos dos conceptos muy importantes, la posición de transferencia y la densidad. En general se puede describir a la posición de transferencia como el punto donde se ha llenado casi en su totalidad la cavidad y la densidad como la cantidad de plástico en estado fluido existente por unidad de volumen.

En la industria de inyección de plásticos es común fijar la posición de transferencia para el procesamiento de un producto en particular. Pero debido a los cambios que se realizan a dichos procesos encontramos que se modifica la densidad en estado fluido y que necesariamente tenemos que ajustar la posición de transferencia.

Si revisamos el comportamiento que tienen los plásticos altamente cristalinos (figura 1) y amorfos (figura2) con respecto a la temperatura; podemos observar que existen diferencias importantes entre los cambios ocurridos en un plástico altamente cristalino y uno amorfo. Esto es debido básicamente a su estructura molecular. También podemos observar en ambos casos que dichos materiales sufren una disminución en su densidad aun cuando el material ya se encuentra en estado fluido. Esto nos indica que tendremos un incremento en el volumen del material que se tendrá en un cilindro de inyección.

En las pantallas de control de los equipos de inyección encontramos que para medir la cantidad de material desplazado desde el cilindro al molde se utiliza la posición del tornillo. Con la tabla 1, podemos realizar el siguiente ejemplo: si tenemos un husillo de 56 mm de diámetro y queremos determinar la cantidad de polietileno de alta densidad (PEAD) en 100 mm de éste a diferentes temperaturas, tendremos:
 

Temperatura °C Densidad (g/cm3) Gramos de PEADen 100 mm de husillo
25 0.970 238.91
200 0.770 189.65
220 0.758 186.70
250 0.741 182.51

 

Tabla 1.- Efecto del cambio de la densidad y gramos de PEAD con respecto a la temperatura

Con base en estos resultados podemos afirmar que es necesario ajustar la posición de transferencia debido a que en la misma distancia de husillo tendremos una menor cantidad de gramos de polietileno de alta densidad. Esto, ocasionado por los cambios ocurridos en la densidad del material al estar sometido a diferentes temperaturas.

El Centro de Investigación en Química Aplicada cuenta con inyectoras y equipos especializados para la transformación de plásticos. Además de esto, tiene equipos de alta tecnología para realizar análisis mecánico, térmico, eléctrico y reológico. Esto nos permite conocer propiedades específicas del material y entender cómo cambian las propiedades de estos materiales plásticos y sus parámetros en los procesos de inyección.

Actualmente en CIQA se realizan proyectos de investigación, desarrollos tecnológicos y de análisis para las empresas, y capacitación al más alto nivel para la industria de la transformación de plástico en México.

 

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