Moldeo por inyección y extrusión

1. Moldeo por inyección y extrusión Rossy Hernández Enrique Muzquiz Ingeniería Industrial y de Sistemas 1er Semestre Ing. Oscar Mario Farías Montemayor

2. Moldeo por inyección • Es la técnica de moldeo más utilizada con materiales poliméricos. • Técnica discontinua: llenado a presión del molde + enfriamiento + desmoldeado. Inyectar un polímero fundido en un molde cerrado y frío, donde se solidifica para dar el producto. La pieza moldeada se recupera al abrir el molde para sacarla. Una maquina de moldeo tiene dos secciones principales: - La unidad o grupo de inyección - La unidad de cierre, o prensa, que aloja al molde.

3. Elementos esenciales de una unidad inyectora

4. Ciclo de producción 1) Cierre del molde 2) Avance del grupo de inyección 3) Inyección del material en el molde, cerrado y frío 4) Mantenimiento de la presión 5) Refrigeración y solidificación del objeto (comienza al terminar la inyección y dura hasta que empieza la apertura del molde) 6) Retroceso del grupo de inyección 7) Plastificación del material para el ciclo siguiente 8) Apertura del molde y expulsión de la pieza

5. Ventajas Las principales ventajas del moldeo por inyección son: El grado de automatización alcanzado con estas máquinas La posibilidad para fabricar productos plásticos con tolerancias muy pequeñas Versatilidad para el moldeo de una amplia gama de productos, tanto en formas como en materiales plásticos distintos

6. Problemas

7. Aplicaciones del moldeo por inyección Técnica mas empleada Moldeo de espumas estructurales termoplásticas Moldeo por inyección asistido por gases Inyección de multicomponentes (biinyección)

8. Moldeo de termoplásticos • Plastifica el material mediante husillo (similar a extrusoras mono husillo). • Tipos: a) Husillo alternativo (reciprocatingscrewinjectionunit, RSIU): i. Plastificación y acumulación de material plastificado mediante giro y retroceso del husillo: ii. Inyección a gran velocidad (tiro o disparo, shot). La válvula anti retorno impide el retroceso del material. • Regulación del movimiento por velocidad de inyección y presión máxima admisible en el molde (hasta 200MPa). iii. Se mantiene la presión en el molde, inyectando más material durante inicio de cristalización y contracción. iv. Separación del molde, y comienzo de nuevo ciclo de plastificación mientras la pieza termina el enfriamiento en el molde.

9. Unidades de dos etapas • Ventajas: mayor capacidad de producción, mayores presiones alcanzadas, más preciso control del volumen inyectado Î Preferidas para piezas complicadas de paredes finas. • ¾ Desventajas: mayor coste, menor homogeneidad del material, mayor riesgo de degradación. • Características más importantes: volumen máximo de tiro (shotsize) y máxima presión.

10. Sistemas de cierre Sistema mecánico que amplifica la fuerza (palanca), se utiliza sobre todo cuando se buscan presiones de cierre relativamente bajas (fuerzas de apriete relativamente pequeñas) y se prefieren para máquinas de alta velocidad. Sistema hidráulico, se utiliza cuando están en juego presiones de cierre más altas. Requiere menos mantenimiento que el otro sistema. Líquido hidráulico a presión se introduce por detrás de un pistón conectado a un plato de presión móvil de la máquina. La fuerza de apriete puede ajustarse de tal manera que no se produzcan fugas del polímero fundido del molde.

11. Moldeo por inyección de polímeros duroplásticos • Diferencias: -El husillo tiene la función añadida de mezclar los componentes (polvo, granza o masa plástica previamente preparada en malaxadora). -Dentro del cilindro se evita el calentamiento del fundido para que no se inicie la reticulación. -El molde se mantiene caliente (~ 100ºC por encima de la cabeza inyectora), para completar reticulación. -Expulsión de las piezas calientes.

12. Extrusión Definición: Hace referencia a cualquier operación de transformación en la que un material fundido es forzado a atravesar una boquilla para producir un articulo de sección transversal constante y longitud indefinida. Ejemplos: Plástico Metales Cerámicas Alimentos

13. Características • Es un proceso continuo • Métodos mas rentables por volumen de material • Esta limitado a materiales de baja viscosidad y a formas continuas de estos

14. Proceso de extrusión El polímero se alimenta de manera solida y sale de la extrusora en estado fundido. La extrusora actúa como una bomba, proporcionando la presión necesaria para hacer pasar al polímero atreves de la boquilla.

16. Partes principales • Husillo: tiene como misión transportar, fundir, levantar presión y homogenizar la masa fundida. Es decir es el encargado de entregar el polímero fundido al cabezal con la presión necesaria para lograr que este fluya a través de él. • Tolva: deposito de materia prima en donde se coloca los pellets de material plástico para la alimentación continua del extrusor.

17. Husillo

19. Funciones principales de la extrusora • Transporte del material solido hacia la zona de fusión • Fusión o plastificación del material • Transporte o bombeo y presurización del fundido • Mezclado • Desgasificado • Conformado