PROCESOS PLASTICOS: CICLO DE INYECCION DE UN TERMOESTABLE

CICLO DE PROCESO DE LOS MATERIALES TERMOESTABLES POR INYECCION

Se utilizan una gran variedad de procesos para transformar los gránulos y las bolitas de polímero en productos con forma definida como tubos, piezas moldeadas finales, etc.

El proceso utilizado depende de sí el polímero es un termoplástico o un termoestable. Los termoplásticos normalmente se calientan hasta reblandecerse y se les da forma antes de enfriar. Por otra parte, los materiales termoestables no están completamente polimerizados antes de procesarlos a su forma final, en el proceso de conformado ocurre una reacción química de entrecruzamiento de las cadenas del polímero en una red de material polimérico. La polimerización final puede tener lugar por la aplicación de calor y presión.

INYECCION DE UN TERMOESTABLE

El proceso es el mismo que en un termoplástico con la salvedad que aquí todos los moldes van atemperados generalmente con resistencias y en algunos casos con aceite, mientras que en el termoplástico, aunque va en función del material y la pieza la mayoría de moldes van refrigerados.

También es importante hacer constar que la temperatura de transporte de material alcanza como mucho los 90ºC.

En cuanto al ciclo debemos decir que va en función del espesor de la pieza, es decir, cuanto mayor sea este mayor será el tiempo de cocción.

Igual que en un plástico, pero de forma más acusada en estos materiales, influyen diversas cargas que dificultan la regularidad del ciclo de inyección. Por eso es especialmente importante una vez conocidas las características de la pieza poner en conocimiento del fabricante de la materia prima los parámetros más significativos con el objeto de optimizar la resina.

Tipo	Carga	Propiedad
PF-31	harina de madera	elevada tenacidad
PF-51	celulosa	elevada tenacidad
PF-71	fibra de algodón	resistencia mecánica
PF-83	Fibra +harina de madera	resistencia mecánica
PF-13	mica	elevada característica eléctrica
PF-31.5	harina de madera

CICLO DE INYECCION PARA POLIMEROS TERMOESTABLES

En el ciclo de inyección se utiliza un tornillo de extrusión tanto para fundir y manejar el polímero fundido, como para inyectarlo en el interior del molde. El tornillo tiene un movimiento de vaivén, como si fuera un pistón, dentro de la camisa durante la parte de inyección del ciclo de producción. Se utiliza para procesar tanto termoplásticos como termoestables.

Durante la fase de plastificación, el extremo de salida está sellado por una válvula, y el tornillo acumula una reserva, o “carga” de material fundido frente a él, al moverse hacia atrás en contra del frente de presión. Cuando se completa esta etapa, abre la válvula de sellado, el tornillo detiene su giro y se le aplica presión que lo convierte en un empujador mecánico o pistón que impulsa el material fundido acumulado, a través de la boquilla que conecta con el molde, que se encuentra en la unidad de cierre. Esta es la etapa de inyección del proceso.

La secuencia de operación o ciclo de moldeo de una máquina de este tipo sería la siguiente:

a) El molde se cierra, y el tornillo (sin girar) se mueve hacia delante a lo largo del cilindro actuando como un émbolo o pistón e inyecta el polímero fundido en el molde. La válvula se ha abierto y el tornillo fuerza el paso del material fundido por la boquilla hacia el molde. El tornillo permanece adelantado, manteniendo la presión, hasta que el polímero fundido que ha estado entrando en el molde. Esta etapa se denomina de “retención”, donde se mantiene la presión mientras el material se enfría para evitar la contracción. En un determinado momento (idealmente cuando el material del orificio para inyección se ha solidificado) puede eliminarse la presión y el tornillo comienza nuevamente a girar, con la válvula cerrada, cogiendo nuevo material de la tolva de alimentación, que se calienta a lo largo de la máquina hasta fundir cuando alcanza la parte de adelante del tornillo. Como consecuencia de este nuevo volumen de material que estamos llevando hacia adelante se originan unas fuerzas de presión (el polímero fundido no puede salir) contrarias al sentido de avance del tornillo cuando éste estaba funcionando como émbolo. El resultado de estas fuerzas de presión es el empuje del tornillo hacia atrás hasta que se alcanza un límite.

b) Cuando que se alcanza el volumen necesario de polímero fundido para llenar el molde y todas las cavidades de entrada, el tornillo deja de girar. Durante el período de retroceso del tornillo el polímero que estaba en el molde ha tenido tiempo de solidificar convenientemente, por lo que el molde se abre y el plástico solidificado expulsado.

c) El molde se cierra nuevamente y el tornillo hace de émbolo volviendo a inyectar el polímero fundido en el molde.

d) El tornillo permanece adelantado, manteniendo la presión hasta que material del orificio para inyección se ha solidificado y el tornillo comienza a girar y a retroceder, volviendo a repetirse el ciclo.