M-101- LAS VENTAJAS QUE OFRECE EL CIERRE TIPO "RODILLERA" EN LAS PRENSAS DE INYECCIÓN.

El sistema denominado "cierre a rodillera" es ampliamente utilizado en prensas de inyección desde 140 hasta 800 toneladas de fuerza de cierre.
Este sistema tiene ventajas respecto al sistema denominado "cierre hidráulico", de mayor espectro de utilización. Practicamente para prensas de 800 toneladas de fuerza de cierre hacia arriba, el sistema empleado es el de cierre hidráulico.
Existen en la actualidad, constructores de prensas que están volviendo a emplear el cierre a rodillera para prensas de 2000 toneladas hasta 3000 toneladas de fuerza de cierre.
Cabe señalar que prensas con cierre a rodillera de tales dimensiones (hasta 3.000 toneladas) no se pueden fácilmente localizar en el mercado. Asi mismo, ésta es una decisión inusual, ya que habitualmente se proponen prensas en versión cierre hidráulico. En este caso el conjunto de cierre a rodillera ha sido elegido por diferentes razones. A continuación se realizan algunas consideraciones sobre las ventajas ofrecidas.
Antes de todo es oportuno evidenciar que el conjunto de cierre a rodillera es formado por un sistema de bielas que, gracias al principio de varillaje y mediante un cilindro hidráulico, permite de multiplicar la fuerza que ha sido aplicada. Las prensas con cierre a rodilllera ofrecen entonces un notable ahorro energético, ya que la aplicación de una fuerza relativamente pequeña permite conseguir una elevada potencia de cierre, justamente por el efecto multiplicador de la rodillera.
Al considerarse los parámetros característicos de la unidad de cierre de una prensa convencional como lo es la fuerza de cierre nominal, el máximo recorrido del plato móvil y las distancias entre las columnas, la relación entre la energía aplicada y el resultado final en el molde -es decir la fuerza de cierre- puede ser incluída entre 1/20 hasta 1/24. Podemos expresar lo anterior diciendo que si aplicamos una fuerza equivalente a 100 toneladas en el cilindro de accionamiento, por el efecto multiplicador de la rodillera, obtenemos sobre el molde una fuerza de cierre entre 2.000 a 2.400 toneladas. Esto ya es una gran ventaja frente al sistema hidráulico directo puro.
Un cilindro oleodinámico sujetado a la cabeza o a la placa de reacción permite de activar la parte central -llamada "cruceta"- a fin de poder conseguir el acercamiento del molde. Al acabarse la fase de acercamiento, la presión en el cilindro oleodinámico alcanza el valor máximo que permite conseguir la fuerza necesaria.
El conjunto de cierre a rodillera, entonces, es particularmente seguro, sobre todo durante la fase de cierre. Otras ventajas son representadas por la posibilidad de conseguir movimientos veloces y por el tipo de mantenimiento mínimo que necesita, que es mucho más simple que la de las prensas con cierre hidráulico.
En sintesís, el conjunto de cierre a rodillera ofrece las siguientes ventajas:
- rápidos movimientos de cierre/ apertura (esto favorece la disminución del tiempo de ciclo).- cilindros hidráulicos de pequeñas dimensiones.- mantenimiento constante de la fuerza de cierre, también al terminarse la fase de cierre.- facilidad de montaje del extractor oleodinámico, gracias al espacio disponible.
Este tipo de prensa es normalmente muy utilizado para piezas que no necesitan recorridos muy largos; por dicha razón son ampliamente utilizadas en los sectores urbanístico, automovilístico y de los grandes electrodomésticos (blanco). Cuando una pieza inyectada tiene gran "profundidad", puede optarse por prensas con sistema hidráulico las cuales nos proporcionan mayor distancia de apertura entre los platos, con una mayor carrera para la expulsión del producto.

Autor: Ing. Elvio González

Fuente: Consultoría Industrial en base a información propia.

PI-102 - PROCESO SINTÉTICO DE INYECCIÓN DE PLÁSTICOS

Proceso de Moldeo por Inyección.

El moldeo por inyección ha sido una de las herramientas de fabricación más importantes para la industria del plástico desde que se patentó la máquina de tornillo reciprocante en 1956. Se utilizan en interiores de automóviles, coberturas de dispositivos electrónicos, artículos para el hogar, equipos médicos, discos compactos, juguetes, cajones, baldes, contenedores para alimentos, tapas de botellas, etc.

En el proceso de moldeo por inyección se funde el plástico en un sector de la máquina inyectora llamado unidad de plastificación y se utiliza el tornillo o husillo de la misma para inyectar el plástico en un molde donde se enfría. La velocidad de movimiento del fluido y su consistencia vinculada a la fluidéz del material a altas temperaturas (200 a 250°C), son elementos claves para que la operación de moldeo por inyección sea exitosa, ya que los márgenes de ganancia generalmente están por debajo del 10 por ciento de las ventas (utilidad neta).

Velocidad.

Un taller moldeador maximizará la producción al minimizar el tiempo del ciclo, que es la cantidad de tiempo necesario para fundir el plástico, inyectarlo en el molde, enfriarlo y extraer una pieza terminada.

Utilizar moldes más grandes para producir más de una pieza cada vez que la máquina realiza un ciclo también puede aumentar la producción. Estos moldes se conocen como moldes de cavidades múltiples.

Consistencia.

El procesamiento más consistente es el resultado de un control cuidadoso de la temperatura del plástico, presión del plástico a medida que llena el molde, la velocidad a la que el plástico llena el molde y las condiciones de enfriado. Estas cuatro variables primarias de moldeo son independientes y con frecuencia pueden utilizarse para comprender los cambios en el proceso y solucionar problemas. Si bien las variables se aplican a prácticamente todos los procesos de moldeo por inyección, el proceso será levemente distinto en cada negocio, según la aplicación, el plástico utilizado y las preferencias del moldeador.

Velocidad de llenado.

En las aplicaciones de paredes delgadas (menor a 2 mm de espesor), el material debe inyectarse en el molde tan rápido como sea posible para evitar que el plástico se endurezca antes de que la cavidad del molde se llene por completo. Por lo general, las más recientes tecnologías de resinas y maquinarias en el área se concentran en rellenos más rápidos y sencillos, en el órden de los 3 segundos de tiempo de llenado del molde para piezas entre 200 y 1000 gramos. En piezas más pequeñas, este tiempo puede llegar a menos de 1 segundo.

El moldeo de paredes delgadas se logra utilizando máquinas que pueden inyectar material en menos de 3 segundos y son lo suficientemente grandes como para soportar moldes de gran tamaño y múltiples cavidades.

Los moldes de cavidades múltiples, pueden tener por ejemplo una cadencia de 100 piezas por cada ciclo; un ciclo típico en el órden de los 45 segundos daría como resultado promedio una pieza cada 2,22 segundos; muy difícil de obtener por otros procesos industriales distintos al del moldeado por inyección.

Prensas inyectoras.

Los objetivos de las prensas inyectoras son:

Realizar el cierre del molde, y mantenerlo cerrado durante el proceso de inyección propiamente dicho, mediante cierres de accionamiento mecánico, hidráulico, eléctricos o mixtos. Además, plastificar el material e ingresarlo al molde a una presión de alrededor de 500 bar (kg/cm2).

La forma final de la pieza, y su estabilidad dimensional, se logra mediante la evacuación de calor a través de la circulación de agua en el molde durante un tiempo de molde cerrado llamado de mantenimiento de la presión.


Autor: Tec. Liliana Schabehorn
Fuente: Consultorìa Industrial en base a datos de P.Dow.