REGIONAL VALLE

INTRODUCCIÓN AL PROCESO DE INYECCIÓN DE PLÁSTICOS

SEMANA No.3

Servicio Nacional de Aprendizaje – SENA

Centro de Desarrollo Tecnológico – ASTIN

Santiago de Cali, Agosto de 2005

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INYECCIÓN DE PLÁSTICOS

1. INTRODUCCIÓN A LA MÁQUINA INYECTORA.

Las máquinas para inyección de materiales termoplásticos son una inspiración de las máquinas de moldeo a presión para metales. En estados unidos la primera máquina se desarrolló en 1870. En Alemania se empezó a producir en una máquina inyectora, piezas en materiales termoplásticos en 1920, esta máquina se dice era una máquina totalmente manual, tanto los movimientos del molde, como los de la unidad de inyección los efectuaba el operador mediante palancas. A mediados de los años 1920 en Alemania se desarrolla una máquina accionada neumáticamente, el inconveniente fue que las presiones eran muy limitadas para las necesarias en el proceso. En otros países como Italia aparecen las máquinas manuales a inicios de la segunda guerra mundial, en ese entonces las máquinas eran manuales. En 1947 aparecen las primeras máquinas accionadas hidráulicamente. A estas máquinas se les llamó máquinas por inyección hidráulicas autónomas. Eran máquinas pequeñas que contaban con una unidad hidráulica para la operación y control de la inyección, el cierre del molde lo efectuaba el operador manualmente. A partir de los desarrollos en el campo de la electricidad se empezaron a fabricar máquinas electromecánicas que eran robustas y consumían mucha energía además de ser bastante ruidosas. A partir del desarrollo de la electrónica, acompañada de evolución tecnológica de la hidráulica y los sistemas de control, empiezan a aparecer máquinas controladas alta eficiencia.

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El desarrollo de los controles programables en combinación con la hidráulica especial (proporcional y binaria) hace aparecer en el mercado máquinas con características particulares que hacen del proceso de inyección de materiales plásticos uno de los más avanzados y versátiles de los procesos de producción. La era de la información entra a formar parte de todos los sistemas productivos y con ella la evolución tecnológica de los controles, al grado que actual mente las máquinas vienen con sistemas de control integrados a funciones especificas, las máquinas actuales son máquinas que se pueden conectar en red y obtener cualquier tipo de información incluso vía remota. Paralelo al desarrollo de las máquinas inyectoras los equipos auxiliares y sistemas de alimentación automáticos, sistemas de evacuación automática de la producción, recuperados etc. todo se puede instalar en los sistemas de producción Actual y generar lo que actualmente conocemos como las plantas de producción automáticas.

Las máquinas inyectoras, inicialmente, fueron construidas con un sistema de dosificación tipo pistón, y un sistema de inyección también tipo pistón, estas máquinas presentaban muchos inconvenientes por la plastificación, pues dado

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que el material plástico genéricamente, es un material muy mal conductor de la temperatura, el polímero que estaba en contacto con las paredes del cilindro corría el riesgo de degradarse, mientras el de la parte más lejana a las paredes del cilindro plastificador, se mantenía granulado, esto hizo reflexionar sobre la necesidad de mejorar los sistemas de plastificación, lo cual evolucionó al uso de los sistemas de plastificación con torpedo. El torpedo era un elemento metálico que uniformaba la plastificación del material plástico al obligarlo a pasar por una rendija anular uniforme que permitía una mejor plastificación, evidentemente se mejoró muchísimo la plastificación con este sistema plastificador, pero existía otro problema, pues el sistema de dosificación de la máquina lo hacía mediante un cilindro pistón, el cual no era muy eficiente en cuanto a repetibilidad de las cargas de material, esta necesidad hizo evolucionar al uso de sistemas de plastificación de dos etapas, cilindro pistón para la dosificación y cilindro pistón para la inyección, estos sistemas presentaban la desventaja de la inestabilidad en la dosificación, entonces aparecieron muchos otros sistemas mecánicos que buscaban mejorar el problema de la dosificación, pero de ellos el mas significativo fue el sistema de tornillo plastificador para la dosificación y se conservaba el cilindro de inyección con torpedo, estas máquinas fueron muy eficientes y estuvieron mucho tiempo contribuyendo al desarrollo de la producción, pero a alguien se le ocurrió utilizar el tornillo plastificador como pistón de inyección mediante la inserción de una válvula antiretorno que evitaba que el material se devolviera por los filetes del tornillo y así fue como se generó la máquina que hoy conocemos como convencional, la máquina de cilindro-tornillo como sistema plastificador,

Sistema de plastificación moderno.

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Allí no se detuvo el desarrollo. Hubo otros que desde el punto de vista constructivo no fueron muy viables industrialmente. Los estudios de mejoramientos de las máquinas han migrado hacia otros sectores tales como: sistemas de potencia, sistemas de control, en este momento se habla de los desarrollos en el sistema de control remoto y comunicación, y la próxima tendencia es seguramente las máquinas inteligentes apoyadas en los desarrollos de lógica difusa. La parte del consumo energético y el medio ambiente es tema de actualidad en la evolución de las máquinas inyectoras.

Máquina inyectora totalmente eléctrica,

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