Moldeado por inyeccióncon ACRYLITE®Pautas de procesado

1 Productos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 .1 Compuestos básicos de ACRYLITE® para moldeado1 .2 ACRYLITE® Hi-Gloss, para superficies con brillo intenso

1 .3 ACRYLITE® Resist, modificado para que presente una resistencia elevada a los impactos (zk)

1 .4 ACRYLITE® Satinice, con efecto de difusión luminosa (df)

1 .5 ACRYLITE® Heatresist y ACRYMID®, con elevada temperatura de deformación por calor bajo carga

1 .6 ACRYLITE® LED, para aplicaciones LED de retroiluminación e iluminación de contornos

1 .7 Colores1 .8 Presentación y empaquetado

2 Propiedades físicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 .1 Propiedades térmicas2 .2 Propiedades mecánicas2 .3 Propiedades eléctricas2 .4 Otras propiedades

3 Requisitos técnicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103 .1 Piezas moldeadas por inyección3 .2 Proceso de moldeado por inyección3 .3 Máquinas de moldeado por inyección3 .4 Molde de inyección

4 Manipulación de los productos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244 .1 Almacenamiento4 .2 Extracción del material4 .3 Transporte del material4 .4 Instalaciones con silos4 .5 Presecado4 .6 Miscibilidad y utilización de remolturado

5 Procesado en máquinas de moldeado por inyección . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 285 .1 Plastificación5 .2 Temperaturas del cilindro5 .3 Dosificación5 .4 Presión de retroceso5 .5 Velocidad de inyección5 .6 Presión de mantenimiento5 .7 Tiempo de enfriamiento5 .8 Temperatura del molde5 .9 Moldeado por inyección y compresión

6 Defectos de moldeado por inyección, causas y soluciones . . . . . . . . . . . . . . . . 32

Contents

Portada: © Eschenbach Optik GmbH

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Introducción Los compuestos de ACRYLITE® para moldeado son termoplásticos a base de polimetacrilato de metilo (PMMA) . La combinación de las propiedades específicas de cada producto y de sus propiedades físicas y químicas hace que sean idóneos para la fabricación de piezas de gran calidad en máquinas de moldeado por inyección .

Los compuestos claros de ACRYLITE® para moldeado no presentan ninguna opacidad y son totalmente incoloros, lo que permite elabo-rar piezas moldeadas por inyección claras que transmiten la luz sin absorción alguna . Gracias a esta transparencia única del material se pueden producir colores especialmente puros . En lo que a resis-tencia a la intemperie y al paso del tiempo respecta, no hay ningún producto que supere a ACRYLITE® . Incluso tras décadas de uso, no amarillea ni presenta defectos en la superficie, la cual, además, tiene la mayor dureza de todos los termoplásticos y, por lo tanto, la mejor resistencia al rayado .

SostenibilidadACRYLITE® es totalmente reciclable, bien por reconversión quími-ca en sus materiales básicos o bien directamente por reutilización (remolturado) . Estos aspectos, junto con una producción respetuosa con el medioambiente, contribuyen a la sostenibilidad del material . A fin de demostrar esta sostenibilidad, ACRYLITE® ha sido sometido a una evaluación integral durante todo su ciclo de vida, de principio a fin . De la producción al reciclaje, esta evaluación del ciclo de vida de acuerdo con las normas DIN ISO 14040 y ss . ha determinado y confirmado los diversos impactos medioambientales de ACRYLITE®, entre ellos, la reducción de gases con efecto invernadero debido a la longevidad del material . ACRYLITE® también contribuye de forma esencial a la reducción del impacto medioambiental durante el proceso de fabricación . Según cálculos recientes, el dióxido de carbono equivalente es de 3,8 kg de CO2 por kg de compuesto para moldeado .

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1 .1Compuestos básicos de ACRYLITE® para moldeado

Los compuestos básicos de ACRYLITE® para moldeado están disponibles en diversas series . Sus propiedades físicas, tales como la fluidez y la temperatura de deformación por calor, varían en función de la serie . Se pueden procesar con todos los métodos convenciona-les de procesado de termoplásticos .

1 .2ACRYLITE® Hi-Gloss, para superficies con brillo intenso

Los compuestos para moldeado de la familia ACRYLITE® Hi-Gloss son especialmente aptos para piezas técnicas moldeadas por inyección . Este material permite fabricar superficies con brillo intenso de clase A . Por lo general, se suministran en colores opacos . El color único «Piano Black» se creó especialmente para aplicaciones en negro azabache fuerte de brillo intenso, principalmente, en elementos exteriores para automóviles (tales como paneles para pilares, alerones o elementos para techos), en elementos decorativos para interiores y exteriores de vehículos, en revestimientos para retrovisores, etc .

Propiedades y comportamiento de los compuestos básicos para moldeado

Propiedad clave Comportamiento de las series del compuesto para moldeado

Resistencia mecánica Los valores van aumentando de la serie L40 a la 8N .

Comportamiento mecánico a largo plazo Los valores de las series H y N son mayores que los de las series L y M .

Dureza Los valores van aumentando de la serie L a la H .

Alargamiento de ruptura Los valores van aumentando de la serie L a la H .

Temperatura de deformación por calor Los valores van aumentando de la serie L a la H .

Fluidez Los valores van disminuyendo de la serie L a la H .

1. ProductosLos compuestos de ACRYLITE® para moldeado a continuación descritos se utilizan para moldeado por inyección . En el folleto de la gama de productos de compuestos para moldeado o en nuestro sitio web www.acrylite-polymers.com encontrará más productos con otras propiedades y campos de aplicación .

En función de la serie, los productos de la familia ACRYLITE® Hi-Gloss ofrecen una gama de mayor temperatura de deformación por calor bajo carga, fluidez y resistencia a los impactos .

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El compuesto para moldeado ACRYLITE® Resist, modificado para que presente una resistencia elevada a los impactos, es un termoplástico a base de polimetacrilato de metilo (PMMA) que ha sido modifica-do con un elastómero para que tenga una mayor resistencia a los impactos . Al igual que las series de los compuestos básicos de ACRYLITE® para moldeado, ACRYLITE® Resist combina una muy buena resistencia a la intemperie con una transmisión de la luz y una claridad excelentes . A niveles más altos de resistencia a los impactos, se reducen la rigidez y la solidez, mientras que aumentan el alargamiento elástico y el de ruptura .

1 .4ACRYLITE® Satinice, con efecto de difusión luminosa (df)

Las piezas moldeadas por inyección con ACRYLITE® Satinice poseen un efecto de difusión luminosa debido a las partículas poliméricas perladas que lleva incrustadas el producto . A la vez que permiten una elevada difusión de la luz, retienen prácticamente toda su transmisión . Esto hace que las piezas sean especialmente aptas para fuentes de luz convencionales . En el folleto de la gama de productos de compuestos para moldeado encontrará información detallada acerca de los productos de ACRYLITE® Satinice dis-ponibles y las series correspondientes de los compuestos básicos para moldeado .

Propiedades y comportamiento de los compuestos de ACRYLITE® Resist para moldeado

Propiedad clave Comportamiento de las series del compuesto para moldeado de la zkP a la zk6

Resistencia mecánica Va aumentando

Resistencia a los impactos Va aumentando

Dureza Va disminuyendo

Alargamiento de ruptura Va aumentando

Temperatura de deformación por calor Va disminuyendo

Fluidez Va disminuyendo

En comparación con el PMMA estándar, el compuesto para moldeado ACRYLITE® Resist, modificado para que presente una resistencia elevada a los impactos, tiene una mayor resistencia al agrietamiento por tensión . Dado que hay diferentes grupos de compuestos para moldeado ACRYLITE® Resist, modificados para que presenten una resistencia elevada a los impactos, a continuación, solamente se detallan como ejemplo algunas de las series . El comporta-miento de los otros grupos es similar .

1 .3ACRYLITE® Resist, modificado para que presente una resisten-cia elevada a los impactos (zk)

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1 .6ACRYLITE® LED, para aplica-ciones LED de retroiluminación e iluminación de contornos

Este es un grupo de compuestos para mol-deado especiales para aplicaciones eficientes en el campo de la luminotecnia en combina-ción con LED . Se pueden elegir productos tanto para la iluminación de contornos, con una transmisión máxima, como para retroiluminación, sin ningún molesto punto con exceso de luz .

Para iluminación de contornosCon la luz apagada, el aspecto de los com-ponentes elaborados con compuestos para moldeado de la gama LD es claro y trans-parente . Estos compuestos para moldeado han sido optimizados para la iluminación de contornos y para luces de guía a lo largo de áreas de diferentes dimensiones . No se requieren plásticos difusores ni microestruc-turas adicionales en la superficie del compo-nente en cuestión para lograr una emisión uniforme de la luz a lo largo de toda ella .

Para retroiluminaciónLos compuestos de colores para moldeado distribuyen uniformemente la luz cuando se retroiluminan con LED potentes; además, presentan una alta transmisión de esta sin molestos puntos con exceso de luz . Estas propiedades permiten reducir el espacio que se requiere entre la cubierta y la fuente de luz LED, de modo que el grosor de las paredes del componente en cuestión puede optimizarse fácilmente .

Los productos de los grupos ACRYLITE® Heatresist y ACRYMID® son compuestos para moldeado claros con diferentes tempe-raturas de deformación por calor bajo carga .

ACRYLITE® Heatresist FT15 es un compues-to para moldeado a base de PMMA con una temperatura de deformación por calor bajo carga más alta y una fluidez mejorada . En particular, es adecuado para aplicaciones de moldeado por inyección altamente exigentes en lo que a la temperatura de deformación por calor y a la fluidez respecta . Su perfil, con estas propiedades especiales, resulta especialmente ventajoso a la hora de diseñar piezas con relaciones complicadas entre el grosor de las paredes y la vía de flujo (como es el caso del moldeado por inyección multi-componente) .

ACRYLITE® Heatresist hw55 es particular-mente apto para el moldeado por inyección de piezas técnicas para aplicaciones someti-das a grandes esfuerzos térmicos y químicos . Se trata de un copolímero a base de meta-crilato de metilo (MMA) con componentes comonómeros . Estos permiten una tempe-ratura de deformación por calor bajo carga elevada para los compuestos para moldeado a base de PMMA, además de una resistencia a los productos químicos especialmente alta y de la facilidad de procesado .

ACRYMID® es una polimetacrilimida de metilo (PMMI) con una elevada temperatura de deformación por calor bajo carga que resulta especialmente apta para aplicaciones con temperaturas elevadas, tales como lentes para faros en vehículos, lentes de Fresnel y focos empotrados en muebles . Además de su alta claridad de transmisión lumínica y de su excelente solidez y rigidez, estos compuestos para moldeado especiales presentan una alta resistencia a los productos químicos y valores ópticos estables tras un largo período de exposición al calor .

1 .5ACRYLITE® Heatresist y ACRYMID®, con elevada temperatura de deformación por calor bajo carga

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1 .7Colores

La transparencia absoluta de los compues-tos claros de ACRYLITE® para moldeado permiten obtener colores extremadamente puros y vivos . Sus tonos transparentes no presentan ninguna opacidad y transmiten la luz de manera óptima, mostrando colores intensos .

Mientras que los colores translúcidos transmiten mucha luz con buenos efec-tos difusores, el atractivo de los colores opacos consiste en su saturación y su lujoso aspecto .

La transmisión de la luz de cada uno de los colores varía en función del grosor de las paredes .

A fin de garantizar que no se produzca una pérdida ni un sangrado de los colores y de que estén protegidos contra los efectos adversos de las temperaturas de procesado, solamente se utilizan colorantes de la más alta calidad .

Si desea obtener más información acerca de los colores disponibles, solicítela enviando para ello un correo electrónico a la dirección: cyro.polymer@evonik.com

1 .8Presentación y empaquetado

Los compuestos de ACRYLITE® para mol-deado se suministran en granza de tamaño uniforme . Nuestro empaquetado estándar es la caja de cartón de 1500 libras forrada de polietileno . Previa solicitud, tenemos disponibles otros tipos de empaquetado y productos para silos .

Si se almacenan como es debido, todos los tipos de empaquetado garantizan que la absorción de humedad se mantenga a un nivel mínimo .

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2. Propiedades físicas Las diversas series de compuestos de ACRYLITE® para moldeado se distinguen por sus propiedades físicas . Además de las características específicas del PMMA aquí descritas, en el folleto de la gama de productos de compuestos para moldeado o en nuestro sitio web www .acrylite-polymers .com encontrará información detallada acerca de todas las series de mate-riales . Nuestros compuestos para moldeado están además incluidos en la base de datos de materiales CAMPUS, en la que también encontrará valores y gráficos exhaustivos (www.campusplastics.com).

2 .1Thermal properties

Al igual que todos los termoplásticos, los compuestos básicos de ACRYLITE® para moldeado y las piezas con ellos elaboradas cambian de estado físico cuando se producen variaciones de temperatura pronunciadas .

El estado sólido va hasta el comienzo del margen de ablandamiento, en el caso de los compuestos básicos para moldeado, situado entre los 158 °F y los 212 °F (70 °C a 100 °C) en función de la serie . A continuación, viene el estado termoelástico, que abarca aproxima-damente hasta los 338 °F (170 °C) .

A partir de más o menos 338 °F (170 °C), los compuestos de ACRYLITE® para moldea-do se vuelven termoplásticos, pero para el moldeado por inyección suele ser necesario que la masa fundida tenga una temperatura superior a los 392 °F (200 °C) . El índice de fluidez volumétrico o MVR (230 °C/3,8 kg) es un valor reológico que describe el com-portamiento de la masa fundida a 446 °F (230 °C) en lo que a fluidez respecta .

(Consultar las propiedades en el folleto de la gama de productos de compuestos para moldeado, compuestos para moldeado.)

Los compuestos de ACRYLITE® para mol-deado no se degradan perceptiblemente por efectos térmicos hasta temperaturas de casi 572 °F (300 °C) . Es decir, que pueden pro-cesarse en un amplio margen de temperatura sin que amarilleen ni se descompongan .

2 .2Propiedades mecánicas

Desde una temperatura muy baja y hasta los 176 °F (80 °C), el comportamiento mecánico de los compuestos básicos de ACRYLITE® para moldeado no varía sustancialmente . La superficie de las piezas elaboradas con ACRYLITE® presenta la mayor dureza de todos los termoplásticos . En consecuencia, su resistencia al rayado es buena, lo que implica que su aspecto sigue resultando atractivo incluso tras manipularse durante un período prolongado .

2 .3Propiedades eléctricas

En la electrotecnia se abre un amplio abanico de posibles campos de aplicación para los compuestos de ACRYLITE® para moldeado . La resistencia a la corriente de fuga es tal que los compuestos de ACRYLITE® para moldea-do han sido clasificados en la clase más alta según la norma DIN VDE 0303, con un valor CTI (índice de resistencia al encaminamiento eléctrico) >600 .

La elevada resistividad superficial se man-tiene incluso tras la exposición a un arco eléctrico . Dada su buena resistencia dieléc-trica, las piezas elaboradas con compuestos de ACRYLITE® para moldeado también se utilizan en sistemas de alta tensión . Es posible que la fricción genere carga electros-tática en las piezas hechas con compuestos de ACRYLITE® para moldeado, lo que puede hacerlas más propensas a atraer el polvo . Para evitar esto a largo plazo, han de limpiarse periódicamente, por ejemplo, con un limpia-dor antiestático para plásticos .

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2 .4Otras propiedades

Las piezas elaboradas con compuestos de ACRYLITE® para moldeado absorben muy poca agua . Incluso tras almacenarse en esta durante un período prolongado, por lo general, la absorción de agua solo es de aproximadamente un 2 % y, en condiciones normales, aún menor . Esto no afecta perceptiblemente a los valores eléctricos, la estabilidad dimensional, la solidez ni a otras propiedades físicas .

La permeabilidad al vapor de agua se encuentra dentro del margen normal para los termoplásticos . El coeficiente de permeabilidad es de 4,5 × 10 –10 g cm/cm2 h Pa .

De acuerdo con la norma ASTM D1929, las temperaturas de ignición oscilan entre los 720 °F y los 750 °F (382 °C a 399 °C) y todas las temperaturas de ignición espontánea son de 850 °F (454 °C) . Y de acuerdo con la norma DIN 51794, la temperatura de ignición de los compuestos de ACRYLITE® para moldeado es de 806 °F (430 °C) . Arden sin generar hollín ni gases tóxicos . Según la norma DIN 4102, su comportamiento en fuego está clasificado como B2, de inflamabillidad normal .

Por su parte, Underwriter Laboratories clasifica los compuestos de ACRYLITE® para moldeado dentro de la clase UL 94-HB y los considera aptos para exteriores (f1) .

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3. Requisitos técnicos Desde piezas que solo pesan unas onzas (gramos) hasta objetos de varias libras (kilogramos), en las máquinas de moldeado por inyección se producen miles de artículos para las más diversas aplicaciones . Los compuestos de ACRYLITE® para moldeado son de manipulación sencilla y fáciles de procesar en máquinas convencionales .

Los requisitos para lograr el mejor producto y, a la vez, el más económico son los siguientes:1) diseño de la pieza de plástico para optimizar el material y el proceso de fabricación y selección de la serie más adecuada

de los compuestos de ACRYLITE® para moldeado;

2) manipulación y secado expertos de los compuestos para moldeado;

3) una máquina de moldeado por inyección con potencia suficiente, bien diseñada y con un molde de inyección fabricado con precisión;

4) técnicas de procesado adecuadas, acabado experto y salas de producción y equipos limpios .

3 .1Piezas moldeadas por inyección

La guía de 2006 de la VDI Gestalten von Spritzgießteilen aus thermoplastischen Kunststoffen («Diseño de piezas moldeadas elaboradas con termoplásticos») proporciona una buena idea en general acerca de todos los puntos relevantes para su diseño . En principio, lo que se expone en ella también se aplica a las piezas elaboradas con compuestos de ACRYLITE® para moldeado .

3 .1 .1 Dimensionamiento y diseñoEn primer lugar, es necesario aclarar si la pieza que se prevé elaborar se va a exponer a esfuerzos mecánicos breves o permanentes . Por lo general, los valores indicados en la tabla de propiedades, divididos por un factor 2 para ir sobre seguro, corresponden a los esfuerzos mecánicos breves . Para la expo-sición a esfuerzos mecánicos permanentes, siempre que sea posible, es recomendable que el esfuerzo admitido no sea mayor de 1450 psi (10 N/mm2) . Estos valores son para condiciones normales .

Si una pieza se va a exponer a temperaturas más altas, el factor de seguridad también debería aumentarse, dado que a temperatu-ras elevadas los valores mecánicos empeo-ran . En caso de que los componentes vayan a estar sujetos a la influencia de disolventes o plastificantes, se recomienda examinar previamente su resistencia a los productos químicos y aumentar consecuentemente los factores de seguridad .

(Previa solicitud, podemos facilitar información detallada acerca de la resistencia a los productos químicos.)

Piezas de paredes finasLas paredes de menos de 0,04 in (1 mm) de grosor son muy complicadas en lo que a pro-cesado y diseño de la pieza moldeada res-pecta . Con frecuencia, las piezas de paredes finas se deforman a temperaturas inferiores a los valores indicados, pues presentan una mayor orientación molecular debido a su rápido enfriamiento . Esto puede dar lugar a deformaciones a temperaturas de funciona-miento un tanto inferiores a la temperatura de deformación por calor indicada .

No obstante, en la actualidad ya es posi-ble lograr buenos resultados con paredes de menos de 0,04 in (1 mm) de grosor, utilizando para ello técnicas de procesado optimizadas (tales como el moldeado por inyección y compresión, moldes especiales con control de la temperatura o la inyección rápida) .

Piezas de paredes gruesasLas piezas con paredes de 1 in (30 mm) o más de grosor pueden someterse a moldea-do por inyección con resultados impecables, siempre y cuando se disponga del tiempo y de los medios técnicos suficientes . La inyec-ción y compresión junto con la posibilidad de variar la temperatura durante todo el ciclo de moldeado por inyección son ventajosas a la hora de producir paredes muy gruesas .

Paredes con grosores diferentesSi las condiciones de procesado son desfavo-rables, la acumulación de material puede dar lugar a rechupes, a un llenado inadecuado del molde y a tensión de contracción . Las diferencias en los grosores de las paredes de una pieza moldeada nunca son convenien-tes y, por lo general, pueden compensarse mediante ranuras o curvas .

Efecto de muescaDado que, debido a sus propiedades espe-cíficas, el PMMA es sensible a los efectos de muesca, a la hora de diseñar la forma se recomienda evitar las transiciones con cantos vivos . En las zonas de transición, hasta los ra-dios pequeños aumentan considerablemente la resistencia a la rotura . Como las marcas de las entradas a la cavidad, en particular, las de las entradas de aguja, también podrían consi-derarse muescas, en la medida de lo posible, se recomienda situarlas en aquellas zonas en que estén expuestas a menores tensiones .

Líneas de soldaduraLas líneas de soldadura se producen al encontrarse dos frentes de flujo de la masa fundida cuando la inyección se está llevando a cabo alrededor de núcleos (aberturas de todo tipo) o al haber diferencias locales en la resistencia al flujo . No solamente causan defectos ópticos, sino que también pueden afectar a la estabilidad mecánica de la pieza moldeada .

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Si se elige bien la posición del punto de inyección, las líneas de soldadura pueden trasladarse a zonas menos visibles de la pieza moldeada .

Asimismo, las condiciones de procesado también son relevantes . Normalmente, con una temperatura elevada del molde y de la masa fundida, una presión de inyección alta y una velocidad de inyección lo suficiente-mente rápida se logra reducir las líneas de soldadura .

Además, la utilización de métodos especiales de procesado permite evitar o minimizar la formación de líneas de soldadura detrás de aberturas y cortes .

Una forma de hacerlo es ajustar localmente la temperatura del molde de inyección . Así, este solamente se calienta unos instantes an-tes de la inyección a una temperatura elevada en la zona de la línea de soldadura . En casos excepcionales, es necesario mecanizar las aberturas tras el moldeado por inyección .

Inserciones metálicasEn función de la aplicación, puede que sea posible encapsular inserciones metálicas en piezas moldeadas elaboradas con com-puestos de ACRYLITE® para moldeado . Sin embargo, por causa de la contracción del molde y de las diferencias en los coeficientes de dilatación térmica lineal, en tal caso, ha de prestarse atención al aumento de tensión

alrededor de la inserción . El precalentamien-to de las inserciones influye favorablemente en el nivel global de tensión de la pieza moldeada .

Las inserciones no deberían tener cantos vi-vos, ya que estos pueden aumentar la tensión de muescas en el plástico . Si se produce un agrietamiento por tensión, se recomien-da utilizar el compuesto para moldeado ACRYLITE® Resist .

Normalmente, es mejor insertar las piezas metálicas posteriormente, por ejemplo, me-diante adhesión o tecnología de ultrasonidos .

Ángulos de desmoldeoPara desmoldar una pieza, se recomienda ayudarse de ángulos de desmoldeo . Ha de disponerse un ángulo de desmoldeo de al menos 1° . Asimismo, el desmoldado resultará más sencillo si la superficie del molde está bien pulida y la textura de esta, bien definida .

DestalonamientosDado que podrían dar lugar a la rotura de la pieza al desmoldarla, se recomienda no realizar destalonamientos en las piezas ela-boradas con compuestos de ACRYLITE® para moldeado . Para obtener destalonamientos es mejor utilizar moldes de corredera .

Vía de flujo y temperatura

Vía d

e flu

jo, p

ulga

das

10

15

20

25

30

35

385 435 485 535

5

0

Temperatura del compuesto, °F

ACRYLITE® L40

ACRYLITE® M30

ACRYLITE® H12

ACRYLITE® H15

ACRYLITE® 8N

3 .1 .2 Llenado del moldeLas curvas de flujo mostradas en esta página, en las que se utiliza el grosor de las paredes y la vía de flujo para determinar cuál es el material más adecuado para una aplicación, ayudan a calcular el llenado del molde con el material . En la tabla de esta página se mues-tran ejemplos de curvas de flujo de compues-tos básicos de ACRYLITE® para moldeado .

Previa solicitud, estaremos encantados de facilitarle las curvas de flujo de otras series de materiales.

Para llenar el molde de forma fiable, se reco-mienda elegir un grosor para las paredes que sea ligeramente mayor que el indicado en las curvas de flujo . Asimismo, han de tenerse en cuenta la longitud y el diámetro de los canales de alimentación .

Las fichas informativas de nuestros productos incluyen información sobre las temperaturas de la masa fundida y del cilindro correspondientes a cada una de las series de compuestos para moldeado.

Si se utilizan moldes de inyección comple-jos, desde el punto de vista de los costes, es eficiente simular el proceso de llenado con un programa de simulación adecuado (por ejemplo, Moldflow®) . EVONIK puede facili-tarle los paquetes de datos necesarios sobre los materiales y prestarle asistencia técnica para ello .

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3 .2Proceso de moldeado por inyección

Para procesar los diferentes compuestos de ACRYLITE® para moldeado puede recurrirse a varios sistemas de moldeado por inyec-ción, variantes de estos y técnicas especiales . En la industria se utilizan convencionalmente los siguientes procesos:

• moldeado por inyección estándar;

• moldeado por inyección y compresión;

• moldeado por inyección multicomponente;

• moldeado con inserción de películas/re-vestimiento en el molde;

• moldeado por inyección y soplado .

El proceso adecuado dependerá de los requisitos que haya de cumplir el compo-nente (geometría, función e implementación funcional en este, calidad, etc .) .

3 .3Máquinas de moldeado por inyección

Los compuestos de ACRYLITE® para moldeado pueden procesarse en todas las máquinas de moldeado por inyección con-vencionales . Para elaborar piezas para apli-caciones altamente exigentes, se recomienda utilizar una máquina con tecnología punta en los controles y el registro de datos de los procesos . El sistema de accionamiento ele-gido dependerá de las piezas que se quieran fabricar y de los requisitos de calidad .

Por lo general, un sistema de accionamiento eléctrico puede suponer ventajas tales como el control preciso de la presión y de la carrera y el consumo de energía . No obstante, los ac-cionamientos eléctricos no soportan bien los largos tiempos de presión de mantenimiento y de compresión asociados a las piezas de paredes gruesas . Con las máquinas eléctricas, suele resultar difícil retirar los núcleos por vía hidráulica . Los accionamientos hidráulicos ofrecen un sistema probado con una flexibi-lidad muy alta en lo que a la retirada de nú-cleos respecta, además de largos tiempos de presión de mantenimiento y de compresión . Sin embargo, dada su lentitud en la transmi-sión de energía, los tiempos de control son más largos y la precisión, menor . Si se les realiza el mantenimiento correctamente, las máquinas hidráulicas también tienen un alto estándar de limpieza . Las máquinas híbridas (unidad de cierre hidráulica y unidad de plas-tificación eléctrica) combinan las ventajas de ambos sistemas de accionamiento .

3 .3 .1 Fuerza de cierreEn un proceso de moldeado por inyección estándar con compuestos de ACRYLITE® para moldeado, para obtener una relación entre la longitud de flujo y el grosor de las paredes <100/1, basta con una fuerza de cierre de aproximadamente 350 kg/cm2 o 2,5 t/in2 con respecto a la superficie pro-yectada de la pieza moldeada . Asimismo, para obtener una relación entre la longitud de flujo y el grosor de las paredes >100/1, basta con una fuerza de cierre de aproxi-madamente 700 kg/cm2 o 5 t/in2 con res-pecto a la superficie proyectada de la pieza moldeada . Si se utiliza un proceso completo de moldeado por inyección y compresión, la fuerza de cierre requerida puede reducirse aproximadamente un tercio .

Una fuerza de cierre demasiado baja puede dar lugar a un exceso de rebaba en las pie-zas moldeadas . Si se realiza el moldeado por inyección durante mucho tiempo con una fuerza de cierre inadecuada podría dañarse el molde . Por lo general, que la fuerza de cierre sea excesiva no produce ningún daño . Se requerirá una fuerza de cierre mayor, so-bre todo, en procesos especiales (moldeado por inyección de piezas de paredes finas a velocidades de llenado altas) .

22% 60%18%

DM

E

D DE

Fig . 1: esquema de la sección transversal del canal de alimentación

Diámetro del tornillo

Diámetro* D (in)

Diámetro de la zona de dosificación DME (in)

Diámetro de la zona de alimentación DE (mm)

Paso t (in)

Ancho del filete E (in)

Relación de compresión KC (in)

Relación longitud/diámetro del tornillo L/D (in)

0,983 0,839 0,669 0,983 3 0,118 2,0 : 1 20 : 1

1,378 1,205 1,378 1,378 4 0,157 2,1 : 1 20 : 1

1,772 1,567 1,299 1,772 4/6 0,157/0,236 2,1 : 1 20 : 1

* Para tornillos de más diámetro, tómese nota de las recomendaciones de los fabricantes de máquinas de moldeado por inyección .

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3 .3 .2 Unidad de plastificaciónNormalmente, los compuestos de ACRYLITE® para moldeado pueden proce-sarse con unidades estándares de plastifica-ción para termoplásticos .

Válvula antirretornoPara procesar ACRYLITE®, se recomienda equipar los tornillos con una válvula antirre-torno de tipo anillo . Resultan adecuadas las válvulas de tres alas . El diseño de las válvulas antirretorno y de la punta del tornillo ha de garantizar que el material pase bien a fin de evitar acumulaciones de este y la formación de partículas negras como consecuencia . Dado su alto cizallamiento de los materia-les, las válvulas de retención de bola no se consideran aptas para procesar compuestos de ACRYLITE® para moldeado .

Geometría del tornillo y cilindro plastificadorLas divisiones en zonas que nosotros propo-nemos coinciden con las recomendaciones estándares para tornillos . En el procesado de PMMA, si se restringe la zona de compre-sión a 3 × D, esto puede reducir, además, el riesgo de entrada de aire . En general, recomendamos consultar al fabricante de la máquina acerca de los tornillos especialmen-te ideados para el PMMA . Los polímeros ACRYLITE® y ACRYLITE® Resist pueden procesarse en máquinas de moldeado por inyección comerciales con tornillos de uso

general, siempre y cuando la relación de compresión sea inferior a 2,5:1 . A fin de mantener un tiempo de permanencia razona-ble y de minimizar la degradación por ciza-llamiento, la cantidad de material inyectada debería oscilar entre el 40 y el 60 % de la de la capacidad del barril . También se pueden utilizar tornillos y cilindros estándares que sean adecuados para otros termoplásticos (tales como PC o ABS) .

Unidad especial de plastificación con desgasificaciónPor lo general, para elaborar piezas con com-puestos de ACRYLITE® para moldeado, se pueden utilizar tornillos de 5 zonas con salida de aire con un cilindro con desgasificación abierto .

No obstante, han de tenerse en cuenta los siguientes puntos:

• la carrera de dosificación máxima que se puede usar es limitada;

• existe riesgo de contaminación de la masa fundida por partículas o por degradación en la zona de desgasificación;

• es necesario ajustar el perfil de tempe-ratura y en la zona de desgasificación se recomienda ajustarla a ~50 °F (10 °C) más .

Pautas para diseñar tornillos de moldeado por inyección

Elemento Recomendación

Geometría del tornillo sin desgasificación Screw lenght = 20D

Zona de alimentación L = 12 × D (60 %)

Profundidad de filete en la zona de alimentación h = 0,15 × D

Zona de compresión L = 4 × D (20 %) (mejor 3D) (núcleo progresivo)

Zona de dosificación L = 4 × D (20 %)

Profundidad de filete en la zona de dosificación h = 0,07 x D

Compresión 2,1

Paso 1D

Recomendaciones para el acero del tornillo

Tipos de acero comunes para N .º de material Denominación

cilindros 1 .8519 31CrMoV9

1 .8550 34CrAINi7

tornillos 1 .4122 X35CrMo17

1 .4057 X22CrNi17

Si se utiliza una unidad de plastificación con desgasificación, no es necesario secar el compuesto para moldeado antes del proceso de moldeado por inyección . Esto también puede compensar un mayor nivel de hu-medad en el compuesto que pudiera darse, por ejemplo, por no almacenarlo como se debe . En especial, es aconsejable utilizar un tornillo con desgasificación a la hora de procesar productos con un alto contenido de agua o una elevada proporción de materiales de relleno inorgánicos en forma de plaquitas (como pueden ser algunos pigmentos) . De lo contrario, puede que la cadena del polí-mero o los materiales de relleno tengan que ser sometidos a un secado prolongado en un deshumidificador .

13

3 .4Molde de inyección

El diseño del molde y la precisión en la pro-ducción de este son cruciales para la calidad de las piezas moldeadas .

3 .4 .1 Canales de alimentaciónPara los canales de alimentación, las sec-ciones transversales más adecuadas son las circulares o las trapezoidales . Sin embargo, las elípticas o rectangulares resultan menos convenientes (fig. 2)

Esto se ve claramente en el ejemplo de una pieza moldeada con entrada en el extremo y canal de alimentación trapezoidal (fig. 3).

3 .4 .2 Entrada a canales fríosAl procesar ACRYLITE® ha de tenerse en cuenta que estos compuestos para moldeado presentan una viscosidad mayor que la de otros plásticos técnicos amorfos o parcial-mente cristalinos . Por eso se recomienda que la entrada a la cavidad del molde sea lo más gruesa y lo más corta posible, además de elegir las dimensiones adecuadas para la configuración de los canales de alimentación y la entrada .

En función de la geometría de la pieza y del sistema de moldeado que se vaya a utilizar, han de considerarse los sistemas de entrada a continuación presentados . Normalmente, para obtener buenos resultados al llenar la cavidad y desmoldar la pieza, la sección

Fig . 2: canal de alimentación 1 y 2 = secciones transversales convenientes 3 y 4 = secciones transversales poco convenientes sections

Fig . 3: entrada ancha en los extremos A = mazarota B = sección transversal del canal de alimentación

transversal de la entrada a esta debería equi-valer a aproximadamente un tercio del grosor de las paredes de la pieza y, en el caso de las piezas gruesas, a la mitad de dicho grosor .

Entrada de espiga (fig. 4)Establece una conexión directa entre la bo-quilla de inyección y la pieza moldeada por medio de una sección transversal que va aumentando . La entrada al bebedero ha de tener un ángulo de desmoldeo de al menos 2 °– 3 °, si bien un ángulo más amplio facili-ta el desmoldado de la espiga o mazarota .

Las entradas de espiga se utilizan tanto en el moldeado de piezas simples como en el de piezas de paredes gruesas y de preci-sión .

Si la entrada de espiga no está situada justo al lado de la pieza moldeada, se recomienda instalar un pozo para el tapón frío enfrente de la entrada a la cavidad a fin de recoger la masa fundida más fría que sale prime-ro de la boquilla . Aquí también se puede instalar un expulsor por destalonamiento que extraiga la mazarota del manguito del bebedero (fig. 5).

Formas especiales para piezas de paredes muy gruesas (lentes, prismas …) Para obtener lentes de gran calidad, es importante que todo el sistema de entrada tenga las dimensiones adecuadas .

Durante la fase de presión de manteni-miento, que puede durar varios minutos en función del grosor de las paredes de las piezas moldeadas, ha de seguir introducién-dose suficiente masa fundida para reducir la pérdida de volumen y evitar los consiguientes rechupes y oquedades . El grosor de la sección transversal más fina debería equivaler a entre un tercio y la mitad del de las paredes de mayor grosor .

El grosor de la entrada a la cavidad es más importante que su ancho, de modo que no se puede sustituir una entrada gruesa y estrecha por otra fina y ancha .

Se recomienda evitar los cantos vivos en el canal de alimentación y en la pieza moldeada, así como que los radios sean lo suficiente-mente amplios como para evitar la formación de chorros y que la masa fundida se pliegue .

A fin de minimizar las pérdidas de material, es aconsejable situar las cavidades del molde tan cerca como sea posible del canal de alimentación (primario) (fig. 6)

1

3

2

4

1

3

2

4

1

3

2

4

1

3

2

4

150

4

20

5

4

12°2

1

120

60

5

1014

108

8

14

14

Ø7

Ø10

20

B

4510

2

10

R

4 5

Fig . 5: mazarota con orificio colector para tapón frío 1 = pieza moldeada por inyección 2 = expulsor con gancho extractor

Fig . 4: entrada de espiga 1 = cavidad de moldeo 2 = entrada a la cavidad 3 = bebedero 4 = mazarota Fig . 6: sistema de canales de alimentación para una lente de 0,551 pulgadas de grosor

1234

1 2 1

A24

A

r=1

58

58

Sección A-A

Detalle B

15

Entrada de agujaEste tipo de entrada suele elegirse para moldes de inyección con varias cavidades, pues la mazarota se retira automáticamente durante el proceso de desmoldado, sin nece-sidad de tratamiento posterior .

Por lo general, la marca de la entrada a la ca-vidad que queda en la superficie de la pieza moldeada puede ocultarse a la vista colocán-dola en el lugar adecuado .

En la fig. 7 se muestra un molde de inyección de 12 cavidades para lentes de paredes finas con una entrada de aguja .

Además, ha de tenerse en cuenta que cerca del punto en el que se retira la mazarota la pieza moldeada presenta una resistencia mecánica menor .

En la fig. 8 se muestra un extractor de mazarota para manguitos inyectados en el extremo a través de cuatro entradas de aguja cada uno .

Fig . 8: extractor de mazarota (molde de tres placas) para artículos de tipo manguito1 = núcleo 2 = empalme de la entrada a la cavidad 3 = empalme del canal de alimentación 4 = cuatro entradas; los cuatro espacios intermedios sirven de apoyo al núcleo

Fig . 9: entrada de aguja 1 = empalme para el canal de alimentación y la pieza moldeada

Fig . 7: ejemplo de un molde de inyección de doce cavidades para lentes de paredes finas con una entrada restringida que ha de dejarse tan corta como sea posible . La sección transversal de esta entrada en concreto es de aproximadamente 0,0023 in2 . En dirección al artículo, los bordes de la entrada están un tanto redondeados para evitar que al inyectar el compuesto este chorree libremente .

Estas entradas no deberían ser demasiado pequeñas, dado que eso haría necesarias pre-siones de inyección excesivas, dando lugar a que el material se enfrentara a índices de ci-zallamiento excesivos y la pieza moldeada no quedara lo suficientemente llena . Para piezas pequeñas, basta con un diámetro de entre 0,024 in y 0,028 in (0,6 mm a 0,7 mm) . Las fuerzas de cohesión del PMMA son relativamente altas, lo que podría propiciar la formación de chorros en la cavidad del molde con efectos no deseados .

En la fig. 9 la entrada de aguja está situada en un lateral, directamente en la pieza moldeada .

11,5

11,5

Ø7

50

151,5

Ø4,

50,7

4

1

30

Ø7

2 31 4

1

16

Entrada de película Ese tipo de entrada se prefiere para piezas moldeadas tales como reglas, lentes para focos traseros o ventanas para caravanas, que no pueden tener ninguna marca en la superficie visible .

A fin de evitar cargar un lado del molde de inyección y de la unidad de cierre, por razones de simetría, se recomienda utilizar dos cavida-des (fig. 10).

Esto también tiene la ventaja de que el canal de alimentación puede dimensionarse de ma-nera que cumpla los requisitos . En este caso, el grosor de la entrada a la cavidad es más importante que su ancho (fig. 11).

Fig . 11: entrada de película Fig . 12: entrada de película

Para garantizar un llenado uniforme de la cavidad del molde, se recomienda proveer todos los cantos vivos de un radio razonable, de modo que se eviten la formación de cho-rros, las bolsas de aire por pliegues en la masa fundida o las líneas de soldadura .

En el caso de las piezas más largas, como pue-den ser reglas, chapas o paneles para pilares de automóviles, lo ideal es colocar la entrada en el extremo de estas .

Eso da lugar a una orientación longitudinal de las moléculas, que aumenta la solidez de la pieza y potencia su resistencia al esfuerzo de flexión (fig. 12).

2

4

5

Ø6

25 10

2

Ø8

500

505

AA

Ø6

110

280

50

812Ø

10

13

50 560

A A

25

70

Sección A-A

7

1,5 40

1,5

Ø6

Ø10

Fig . 10: entrada de película

Sección A-A

17

Entrada de lengüeta para piezas grandesEsta modalidad especial se utiliza en el caso de piezas de superficies grandes, tales como paneles o cubiertas, para garantizar una distribución uniforme de la masa fundida (fig. 13).

Entrada de túnelCon las entradas de túnel, la pieza moldea-da se separa automáticamente del canal de alimentación durante el proceso de desmol-dado . Los canales de alimentación se sitúan en las juntas cerca de las piezas moldeadas y se conectan a estas mediante un túnel que lleva a la cavidad del molde con cierto ángulo (fig. 14).

Cuando el molde se abre, al principio, la pieza moldeada continúa unida al canal de alimentación de la mitad del molde que se está moviendo para, posteriormente, ser cizallada al avanzar el expulsor . La mazarota se queda unida al canal de alimentación y hay que retirarla del túnel junto con el canal . En otros tipos de construcción, la mazarota es cizallada cuando comienza a abrirse el molde .

Con este tipo de entrada, las piezas mol-deadas solamente pueden inyectarse por el lateral .

Dada la fragilidad natural del PMMA, esto suele hacer que pequeños fragmentos se asienten en la superficie del molde durante la

Fig . 13: entrada de película para piezas grandes

siguiente inyección, lo que puede dar lugar a defectos .

Los elevados índices de cizallamiento alrededor de la entrada a la cavidad durante la inyección también pueden causar proble-mas de procesado . De ahí que las entradas de túnel solamente sean aptas para piezas moldeadas por inyección con compuestos de ACRYLITE® para moldeado de paredes finas .

3 .4 .3 Sistemas de canales calientesLos compuestos de ACRYLITE® para mol-deado pueden procesarse con sistemas de canales calientes, bien con boquillas de cierre o bien con boquillas abiertas . Normalmente, estos sistemas garantizan pérdidas de presión escasas con secciones transversales de los canales de alimentación claramente definidas y que favorecen la circulación (fig. 15).

Para procesar ACRYLITE® con sistemas de canales calientes se recomienda utilizar boquillas calefactadas por el exterior . Los canales de alimentación calefactados por el interior (torpedo) causan problemas debido a su estructura (sección transversal anular) y a las pérdidas de presión y los cambios de color de esta derivados . Las pérdidas de presión hacen que se requiera una mayor temperatura, pudiendo dar lugar a cizalla-miento, degradación y marcas de entrada a la cavidad .

Fig . 14: entrada de túnel

A la hora de diseñar sistemas de canales ca-lientes, siempre hay que sopesar el esfuerzo de cizalla sobre la masa fundida durante la inyección frente al efecto de purga del sis-tema de canales calientes . A fin de evitar un tiempo de permanencia de la masa fundida innecesariamente largo, el volumen de esta en el canal caliente no debería sobrepasar el peso del material inyectado .

Para impedir que se produzcan picos locales de temperatura y los consiguientes daños al material, se aconseja instalar conductores térmicos dispuestos simétricamente que ga-ranticen una distribución uniforme y precisa de la temperatura en el sistema de canales calientes .

En general, ha de garantizarse que la masa fundida sea transportada por los canales de alimentación de forma cuidadosa . Estos han de tener secciones transversales grandes sin esquinas ni cantos, además de transportar la masa fundida por medio de elementos deflectores diseñados para una fluidez per-fecta, en la medida de lo posible, sin zonas de remanso .

En los moldes con varias cavidades, se acon-seja asegurarse de que haya un equilibrio natural de la masa fundida . Si las vías de flujo a la cavidad son cortas, el volumen de la masa fundida en el canal caliente se puede mantener al mínimo .

Kegel 2–3°

Ø12

7560

2

14

2

4

553

1–2

10°–20°

Ø6 20°–40°

Ø0.6–1.5

Cono 2–3 °

18

Fig . 15: sistema de canales calientes con boquilla de cierre y boquilla abierta

Se recomienda calcular y optimizar todo el sistema (canales calientes, boquillas de estos y entrada a la cavidad) junto con el fabricante de los canales calientes y llevar a cabo una simulación del llenado del molde (por ejem-plo, con Moldflow®) a partir de los datos de los materiales .

Sistema con válvula de agujaA la hora de dimensionar el orificio de una boquilla de cierre, ha de prestarse atención para que el elegido no sea demasiado peque-ño, pues, de lo contrario, a altas velocidades de cizallamiento, podría dañarse el material . Se recomienda el uso de sistemas de cierre cilíndricos . Sin embargo, también se pueden obtener buenos resultados con sistemas de cierre cónicos (intersticio anular) .

Ha de garantizarse la separación térmica exacta del molde de inyección, el canal caliente (en especial, de la boquilla de este) y la cavidad . Si se transfiere a la cavidad una energía térmica excesiva, esto podría perjudicar la zona de la pieza moldeada (rechupes y defectos ópticos) . En la práctica ha quedado probado que el control anular independiente de la temperatura alrededor del canal caliente, conductos de refrigeración incluidos, permite una mayor amplitud de la ventana de procesado .

Al procesar compuestos de ACRYLITE® para moldeado puede situarse la mazarota en la pieza moldeada en una zona visible utilizan-do para ello mecanismos de canales calientes con cierre de aguja . No han de olvidarse los requisitos en cuanto a la visibilidad de la mazarota, la cual debe ser lo más discreta posible . Sin embargo, la zona frontal de la aguja ha de estar pulida y un tanto curvada y, de ella, unas cuantas décimas de milímetro (aproximadamente 0,004 in [aproximada-mente 0,1 mm]), dentro de la pieza .

.

19

3 .4 .4 Contracción de los compuestos de ACRYLITE® y ACRYMID® para moldeadoPara los plásticos, se establece una distinción fundamental estandarizada entre contracción durante el proceso de moldeado, contracción posterior y contracción total . Estos valores de contracción se determinan de acuerdo con la norma ASTM D 955 .

Dado que los compuestos de ACRYLITE® y ACRYMID® para moldeado son materiales amorfos, la contracción durante el proceso de moldeado es relativamente baja y la pos-terior puede obviarse .

De ahí que ambos tipos de contracción se consideren uno solo . Por lo general, la con-tracción durante el proceso de moldeado no es la misma en la dirección del flujo y en per-pendicular a esta, por lo que los valores de contracción medidos en dirección longitudi-nal para los compuestos de ACRYLITE® para moldeado suelan ser un tanto mayores . Los parámetros de procesado también influyen en gran medida en la contracción, resultando crucial la presión de mantenimiento . Cuanto mayor sea la presión de mantenimiento efi-caz, menor será la contracción resultante .

En la anterior tabla se muestran las toleran-cias de contracción de varios productos orde-nados según las condiciones de procesado .

3 .4 .5 Desgasificación del moldeDurante el proceso de inyección, el aire que se encuentra en la cavidad tiene que poder salir . Normalmente, puede hacerlo por la junta o el expulsor . Si esto no es posible, el aire se comprimirá al final de la vía de flujo dejando marcas negras en la pieza moldeada («efecto diésel») y en la superficie del mol-de . En caso de moldear piezas por inyección permanentemente en estas condiciones, podría dañarse la superficie de la cavidad . A fin de garantizar una buena desgasificación del molde, resultan útiles los canales de salida de aire en la superficie de junta . Así, se puede fresar en dicha superficie un canal de entre 0,0079 in y 0,0394 in (0,2 mm a 1 mm) de profundidad . En la transición a la cavidad, se recomienda insertar una abertura de aproximadamente 0,0006 in a 0,002 in (0,015 mm a 0,051 mm) de profundidad y 0,2 in a 0,4 in (5 mm a 10 mm) de ancho . Al principio, se recomienda utilizar un canal de salida de aire de menor profundidad para evitar que se produzcan rebabas .

Tolerancias de contracción (%)

Material Contracción Material Contracción

ACRYLITE® L40 0,2 – 0,6 ACRYLITE® Hi-Gloss FT8 0,2 – 0,5

ACRYLITE® M30 0,2 – 0,6 ACRYLITE® Hi-Gloss FT15 0,3 – 0,6

ACRYLITE® H12 0,2 – 0,6 ACRYLITE® Hi-Gloss NTA-1 0,3 – 0,6

ACRYLITE® H15 0,2 – 0,6

ACRYLITE® 8N 0,2 – 0,5 ACRYLITE® Resist zkP 0,3 – 0,6

ACRYLITE® Resist zkF 0,3 – 0,6

ACRYLITE® Resist zk5BR 0,4 – 0,7

ACRYMID® TT30 0,2 – 0,5 ACRYLITE® Resist zkX 0,4 – 0,7

ACRYMID® TT50 0,2 – 0,5 ACRYLITE® Resist zkM 0,3 – 0,6

ACRYMID® TT70 0,1 – 0,4 ACRYLITE® Resist zk6SR 0,4 – 0,7

ACRYLITE® Heatresist FT15 0,3 – 0,6 ACRYLITE® Resist zkD 0,3 – 0,6

ACRYLITE® Heatresist HW55 0,4 – 0,6 ACRYLITE® Resist zk6 0,4 – 0,7

20

3 .4 .6 Desmoldado de la pieza moldeadaEl PMMA es un polímero amorfo de muy baja contracción . Dadas sus propiedades mecánicas, ha de ponerse atención en no deformar la pieza al retirarla del molde . De lo contrario, esta podría romperse .

Además de los ángulos de desmoldeo en la pieza moldeada y en el sistema de entrada ya mencionados (como mínimo, de 1°), es recomendable asegurarse de que el expulsor aplique las cargas de forma homogénea . Los expulsores contorneados resultan espe-cialmente aptos para esto . Asimismo, han de pulirse adecuadamente los ángulos de desmoldeo en la dirección de desmoldado .

En particular con las piezas moldeadas que, dada su forma, podrían hacer el vacío al desmoldarlas es conveniente recurrir a un poco de aire para separarlas más fácilmente . Este puede introducirse, por ejemplo, a través de inserciones metálicas sinterizadas porosas . Se desaconseja desmoldar destalonamientos de piezas elaboradas con compuestos de ACRYLITE® para moldeado, dado que estas podrían romperse . Para obtener destalona-mientos es mejor utilizar moldes de corredera .

Temperatura máxima de desmoldado para compuestos básicos de ACRYLITE® para moldeado en función del grosor de las paredes tomando como ejemplo una pieza en forma de plancha

Tem

pera

tura

(°F

)

Grosor de las paredes (in)

0,059158

194

230

266

0,079 0,098 0,118 0,138 0,157

Se recomienda no sobrepasar notablemente las temperaturas máximas de desmoldado para las piezas de ACRYLITE® .

(Véase el diagrama de esta página.)

21

3 .4 .7 Acero para herramientas y tratamiento de superficiesDurante el moldeado por inyección, los compuestos básicos de ACRYLITE® para moldeado no desprenden sustancias corrosivas que puedan dañar la superficie del molde . Por lo tanto, para las inserciones en la cavidad pueden utilizarse los tipos convencionales de acero para herramientas . Lo importante es que sean adecuados desde el punto de vista del pulido . Por este motivo, se utilizan grados muy puros de acero de cromo con una morfología homogénea fabricados mediante refundido en vacío o refundido eléctrico con escoria .

(Véase la tabla anterior)

Para la matriz del molde pueden utilizar-se aceros convencionales (tales como el 1 .1730) . En algunos casos particulares, como puede ser al utilizarse ciertos com-puestos especiales de ACRYLITE® para mol-deado, puede que la pieza moldeada tienda a adherirse a la superficie del molde con más fuerza . De ser así, resulta eficaz revestir dicha superficie de TiN o CrN .

Tratamiento de superficiesPara obtener piezas con una alta calidad superficial (de clase A), es fundamental utilizar cavidades con superficies de acero totalmente lisas .

Las superficies con brillo especular, sin arañazos ni surcos, deberían tener una rugosidad media de Ra = 0,01 μm . Estos grados pueden obtenerse mediante pulido

deformarse cóncavamente se calienta a una temperatura inferior, mientras que, en la otra cara, se mantiene la misma temperatura o se sube .

Ajustando una temperatura más alta por separado o puntualmente en las zonas de confluencia de masas fundidas (líneas de sol-dadura) puede lograrse que las piezas tengan mejores propiedades ópticas y mecánicas .

Los compuestos de ACRYLITE® para mol-deado requieren que los moldes presenten temperaturas por encima de los 140 °F (60 °C) . En casos especiales, puede que sean necesarias temperaturas de hasta 284 °F (140 °C) . Los moldes pueden ponerse a esta temperatura utilizando agua presurizada, aceite o una calefacción por resistencia . En tal caso, tanto el molde como todo el sistema periférico para el control de la temperatura (equipo calefactor/refrigerador, canales para los medios, empalmes) han de estar dise-ñados para esas temperaturas . El calor que irradia el exterior del molde podría impedir un control uniforme de la temperatura a pesar de haber instalado la potencia calorí-fica correcta . De ser así, resulta útil aislar el exterior del molde .

En ciertos casos (como piezas moldeadas con importantes diferencias de grosor en sus paredes o la reproducción de alta precisión de microestructuras y nanoestructuras) puede que sea necesario recurrir a un control

a mano o con diamantes . En función del campo de aplicación y de los requisitos, los compuestos de ACRYLITE® para moldeado son ideales para reproducir microestructuras y nanoestructuras . Si le interesa aplicar este tipo de estructuras a la superficie de un mol-de, consulte a los proveedores y fabricantes de herramientas habituales .

3 .4 .8 Control de la temperatura del moldeCon frecuencia, al procesar compuestos de ACRYLITE® para moldeado se subestima la influencia de la temperatura del molde en las propiedades de la pieza acabada . Si se inyec-ta la masa fundida en un molde demasiado frío, esto dificultará su llenado y puede dar lugar a una elevada tensión de enfriamien-to, alabeamiento, una fuerte orientación y rechupes . Las dimensiones y la situación de los canales calefactores/refrigeradores han de ser tales que todas las zonas de la pieza moldeada se mantengan a una temperatura constante . Además, no puede olvidarse que en las zonas gruesas de las piezas moldeadas es necesario disipar más calor que en las finas . Cuanto más cerca estén los canales de la superficie de la pieza moldeada, más eficaz será el control de la temperatura .

La contracción de las piezas con importantes diferencias de grosor en sus paredes puede compensarse ajustando las diversas zonas del molde a distintas temperaturas . Normalmen-te, la cara de la pieza moldeada que tiende a

Aceros para herramientas recomendados

N .º de material Código

1 .2083 ESUX42Cr14 Acero inoxidable, muy adecuado para pulidos con brillo intenso

1 .2343 ESU

X38CrMoV5–1 Acero altamente resistente al desgaste, muy adecuado para pulidos con brillo intenso; también puede utilizarse en moldes grandes

1 .2767 ESUX45NiCrMo4 Acero de gran tenacidad, muy adecuado para pulidos con brillo intenso

1 .2764 Acero antialabeamiento con una alta dureza de superficie; de pulido fácil

1 .2316X36CrMo17 Acero inoxidable, puede pulirse hasta cierto punto

1 .273840CrMnNiMo8–6–4 Acero para moldes muy grandes, puede pulirse hasta cierto punto

22

© H

yund

ai

dinámico de la temperatura del molde . En el mercado hay disponibles varios siste-mas para ello .

Estos se clasifican en función de dónde estén situados (dentro o fuera del molde) y del método de transferencia de la energía:

• proceso externo por calefacción y refrige-ración de fluidos;

• proceso externo por calefacción eléctrica (por resistencia, inducción o infrarrojos) y refrigeración de fluidos;

• proceso interno por calefacción eléctrica (por resistencia o inducción) y refrigera-ción de fluidos .

Todos estos sistemas tienen en común la necesidad de contar con un sensor de tempe-ratura próximo a la cavidad . Este se requiere para controlar el ciclo de calefacción/refrige-ración . En lo tocante al diseño y la elección del sistema adecuado, rogamos consulte a los fabricantes de moldes y a los proveedores de sistemas de control de la temperatura, que disponen de la experiencia necesaria .

23

4. Manipulación de los productos A fin de fabricar piezas y superficies cuyo aspecto satisfaga requisitos muy exigentes es necesario tomar medidas especiales en lo tocante a la manipulación del material y al procesado .

4 .1Almacenamiento

Al igual que muchos otros termoplásticos, los compuestos de ACRYLITE® para moldeado son higroscópicos . Esto quiere decir que, en función de las condiciones de almacenamien-to, la granza absorbe la humedad ambiental . Y, dependiendo del grado de humedad y de las condiciones de procesado, esto puede dar lugar a defectos en las piezas moldeadas (ampollas, estrías, superficie mate, etc .) .

Los empaquetados de Evonik (entre otros ti-pos, cajas de cartón forradas de PE) han sido diseñados para evitar que la granza absorba humedad . No obstante, para garantizar un procesado óptimo, se recomienda secarla previamente .

Las condiciones de almacenamiento a con-tinuación indicadas permiten un período de almacenamiento máximo con una absorción de humedad que puede obviarse:

• almacén con condiciones climáticas constantes;

• no abrir los recipientes hasta poco antes de que vayan a usarse;

• volver a sellar (herméticamente) los recipientes una vez abiertos .

4 .2Extracción del material

En los componentes transparentes hechos de ACRYLITE® que tienen superficies con brillo intenso, hasta las contaminaciones más pequeñas durante la manipulación y el trans-porte del material dan ya lugar a defectos visibles en la pieza moldeada por inyección .

Por lo tanto, para producir piezas moldeadas altamente transparentes de calidad intacha-ble con compuestos de ACRYLITE® para moldeado, la limpieza absoluta a la hora de preparar y procesar la granza es clave .

Algunos comentarios con respecto a la manipulación de recipientes:• Debido a la carga electrostática del PE del

forro de la caja, antes de abrir los recipien-tes, se recomienda retirar la contaminación visible de estos fuera del área de proce-sado .

• A fin de evitar una contaminación de la granza con trozos rasgados de la película, para abrirlo, el forro de PE ha de cortarse con un cuchillo .

• Para extraer pequeñas cantidades de granza se recomienda utilizar una pala de acero inoxidable . Las palas de aluminio no son aptas para la granza de ACRYLITE® debido a la posibilidad de que se despren-dan virutas del metal .

• Una vez extraída la granza, los recipientes abiertos han de volver a sellarse inmedia-tamente .

4 .3Transporte del material

A la hora de manipular la granza, la limpieza es fundamental .

Indicaciones para el transporte a mano de la granza:• Extraer la granza solamente en entornos

limpios y sin polvo .• Utilizar únicamente recipientes de acero

inoxidable .• Usar los recipientes de transporte solo

para ACRYLITE® . No cambiar nunca de otros termoplásticos a ACRYLITE® sin lim-piar a fondo los recipientes (a ser posible, lavándolos) .

• Procurar no cambiar el producto de reci-piente si no es necesario .

• Dado el riesgo de contaminación cruzada, marcar con etiquetas la granza que se haya devuelto al recipiente después de estar en las tolvas de las máquinas .

• No volver a utilizar la granza que se haya derramado .

Recomendaciones para el transporte neumático de la granza:Para extraer el material de los recipientes, se recomienda utilizar un tubo de succión como el que se muestra en la fig. 16.

24

Indicaciones para el diseño de unidades transportadoras neumáticas:• El aire de transporte (el que entra al tubo

de succión) ha de pasar por un filtro .• La bolsa de PE ha de fijarse al tubo hermé-

ticamente .• ¡No succionar nunca material para extraer-

lo de recipientes abiertos!• Utilizar filtros con poros de ≤ 5 μm de

amplitud .• Todas las partes del tubo y los empalmes

que vayan a entrar en contacto con la granza tienen que ser de acero inoxidable .

• Los tubos y tolvas de aluminio, los empal-mes de cobre, etc . no son adecuados .

• Hasta la más mínima contaminación (como pueden ser las virutas de tuberías de ali-mentación) reduce el brillo y las propieda-des ópticas .

• Si la velocidad de transporte es alta o el radio de curvatura de las tuberías es pequeño, aumentará la abrasión del PMMA (virutas) y puede que estas se vean después en la pieza moldeada .

• Si se van a procesar varios termoplásticos diferentes, es aconsejable utilizar una unidad transportadora independiente para ACRYLITE® . Esto permite ahorrar gastos de limpieza y tiempo, a la vez que evita la contaminación con otro material .

• Si va a utilizarse la unidad transportadora para ACRYLITE® después de haberse usa-do para otro plástico, es necesario limpiarla a fondo (desmontarla, lavarla y secarla) .

Fijar herméticamente la bolsa de PE al tubo.

Tubo de succión

sí

no

Aire filtradoFiltro de 5 µm

Granza

Fig . 16: extracción del material de las bolsas individuales mediante succión Para evitar dañar la boca de entrada de PE, se recomienda colocar una punta protectora en el extremo afilado del tubo de succión .

25

4 .4Instalaciones con silos

Al instalar silos, es muy importante elegir el mejor material para almacenar la granza de ACRYLITE® . Como el PMMA es muy duro y, por lo tanto, abrasivo, se desaconseja utilizar materiales plásticos para los silos . Las recomendaciones que se han dado para las unidades transportadoras neumáticas también son válidas para esto .

Instrucciones adicionales para instalaciones con silos:• El conducto de llenado del silo y todas las

tuberías de alimentación que van de este a los aparatos consumidores (tales como el secador o la máquina) deberían ser de acero inoxidable .

• El radio de curvatura recomendado para todas las tuberías de los conductos de transporte es de 10 D .

• Asegurarse de que no haya ninguna junta que quede, en parte, dentro de las tuberías o que pueda entrar en contacto con la granza .

• El aire de transporte no puede contener aceite y ha de estar seco y de limpiarse pasándolo por un filtro de 5 μm .

• Se recomienda introducir aire seco en la salida del silo para evitar la condensación en caso de condiciones meteorológicas adversas .

• Para que el producto que sale sea unifor-me, el cono situado a la salida del silo no puede ser demasiado plano . Ha quedado probada la eficacia de un ángulo de 60 ° . Si los ángulos son más pequeños, hay

riesgo de flujo en embudo . En tal caso, puede que en los laterales se vayan acumulando vi-rutas del producto que entren a intervalos en la corriente de este, causando problemas de transporte y de procesado . Estos problemas pueden ocurrir especialmente al vaciar el silo .

4 .5Presecado

Los compuestos de ACRYLITE® para moldea-do pueden procesarse y obtener resultados perfectos si están completamente secos . Sin embargo, si el nivel de humedad es alto, esto puede dar lugar a defectos en la pieza moldeada (estrías y ampollas) debido al vapor de agua que se forma a esas temperaturas de procesado . Los compuestos de ACRYLITE® para moldeado se embalan con un nivel de humedad residual bajo, por lo que pueden procesarse sin presecado nada más ser sumi-nistrados o tras un breve período de almace-namiento . No obstante, si durante el transpor-te o el almacenamiento se ven expuestos a condiciones meteorológicas adversas, puede que la humedad del aire entre en los embala-jes y que sea necesario presecar el producto .

Limpieza durante el secadoLa experiencia acumulada en el trabajo con muchos clientes nos muestra que el proceso de secado conlleva un alto riesgo de conta-minación . Hasta las partículas microscópicas de suciedad dan lugar a imperfecciones en las piezas moldeadas . Las virutas metálicas de tu-

berías de aluminio, por ejemplo, dejan motas brillantes, y las trazas de otros termoplásticos en el PMMA causan turbiedad .

Indicaciones para una limpieza óptima durante el secado:• El secador ha de estar en una sala limpia .• El recipiente no debe abrirse hasta poco

antes de proceder al secado .• No dejar los recipientes abiertos tras

extraer parte de su contenido .• Todos los componentes del equipo de

secado (secador de tolva, horno, deshu-midificador, etc .) que vayan a entrar en contacto con ACRYLITE® deberían ser de acero inoxidable .

• El aire de secado ha de pasar por un filtro (con poros de ≤ 5 μm de amplitud) .

• Para procesar ACRYLITE® se recomienda disponer de una unidad de secado inde-pendiente .

• Antes de utilizarse la unidad para ACRYLITE® después de haberse usado para otro plástico, ha de limpiarse a fondo (junto con todos los filtros) . ¡No basta con purgarla con aire comprimido!

ACRYLITE® es incompatible con muchos otros ter-moplásticos . Hasta las trazas más pequeñas de otros plásticos pueden causar turbiedad y vetas lechosas en la pieza moldeada . Además, los diferentes pro-ductos de ACRYLITE® tampoco son siempre compa-tibles entre sí .

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Condiciones de secado La norma fundamental es que el compuesto ha de secarse a la mayor temperatura posi-ble, de modo que se pueda extraer la mayor cantidad de humedad posible en el menor tiempo posible .

Debido a las diversas temperaturas de deformación por calor de los productos de ACRYLITE®, cada una de las series de los compuestos para moldeado necesita una temperatura diferente para su secado .

Si las temperaturas indicadas en la ficha técnica del producto están por debajo de las condiciones recomendadas, los tiempos de secado requeridos serán mayores . Si las condiciones son poco favorables (condicio-nes ambientales, humedad relativa), el nivel de humedad residual del compuesto seguirá siendo excesivo incluso después de varias horas de secado .

El tiempo de secado depende de varios factores:• humedad inicial de la granza;• temperatura de secado;• sistema de secado empleado; • nivel de humedad residual requerido; • tipo de compuesto de ACRYLITE® utilizado .

Normalmente, el tiempo de secado de los compuestos básicos para moldeado es de entre 2 y 4 horas . El nivel de humedad residual recomendado varía en función de la calidad requerida y de la técnica de procesado utilizada para obtener las piezas moldeadas . (Véase la tabla anterior)

4 .5 .1 Equipos para secado• Armario de secado Estos armarios sim-

ples con o sin circulación de aire solamente han de usarse en casos excepcionales .

• Secador de tolva Los secadores de tolva instalados directamente en la máquina resultan prácticos para piezas moldeadas de peso por inyección escaso o intermedio . Puede ocurrir que, con cargas elevadas, el tiempo de secado (tiempo de procesado) no sea suficiente .

• Deshumidificador de aire seco Con este tipo de equipo para secado se obtienen los mejores resultados . El secado se realiza con aire seco y calien-te . Prácticamente todos los equipos que hay disponibles en el mercado son aptos para los compuestos de ACRYLITE® para moldeado . Han de tenerse en cuenta las recomendaciones con respecto al tipo de construcción y al material seleccionado (acero inoxidable) indicadas en la sección de extracción y transporte de material .

El punto de condensación del aire en un des-humidificador es de entre –4,0 °F y –22,0 °F

Para el presecado de compuestos de ACRYLITE® para moldeado son ideales los deshumidificadores de aire seco .

Valores típicos de la temperatura máxima de secado: temperatura de reblandecimiento Vicat menos 68 °F (20 °C .)

4 .6Miscibilidad y utilización de remolturado

Si bien, en principio, pueden mezclarse va-rias series de compuestos de ACRYLITE® para moldeado, hay que asegurarse de ello en cada caso particular . Solamente se recomien-da añadir remolturado de otra serie (hasta el 20 %) en el caso de piezas cuyas exigencias en cuanto a calidad no sean muy altas .

Nivel de humedad residual recomendado

Técnica de procesado Humedad residual máx .

Moldeado por inyección con cilindro con desgasificación 0,09 a 0,30 %

Moldeado por inyección con cilindro cerrado para aplicaciones menos exigentes 0,05 a 0,08 %Moldeado por inyección con cilindro cerrado para aplicaciones exigentes, tales como el moldeado por inyección de piezas moldeadas de paredes gruesas o aplicaciones ópticas ≤ 0,04 %

(entre –20 °C y –30 °C) . Su ventaja especial consiste en que las condiciones climáticas exteriores carecen de relevancia .

Manipulación tras el secadoLos compuestos han de procesarse inmedia-tamente después de secarse . Los recipientes que no estén cerrados y las tolvas abiertas suponen un problema en cuanto la limpieza y a la absorción de humedad . El grado de humedad admisible podría sobrepasarse en tan solo una o dos horas .

Cilindros con desgasificaciónNormalmente, si se utilizan máquinas de moldeado por inyección con cilindros con desgasificación, no es necesario presecar el compuesto .

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5. Procesado en máquinas de moldeado por inyección En la información a continuación presentada se facilitan algunas pautas básicas para el procesado de compuestos de ACRYLITE® para moldeado en máquinas de moldeado por inyección . Los parámetros de moldeado por inyección han de ajustarse al diseño de la pieza moldeada en cuestión y al molde .

5 .1Plastificación

Los ajustes de plastificación varían en función del producto de ACRYLITE® que se utilice .

La información al respecto se encuentra en las fichas informativas de nuestros productos.

5 .2Temperaturas del cilindro

Las temperaturas requeridas para la masa fundida de ACRYLITE® oscilan entre los 410 °F y los 545 °F (210 °C a 285 °C) (en función de la serie del compuesto para moldeado e incluidas las series de altas temperaturas) .

En las máquinas de moldeado por inyección, con frecuencia, la temperatura ajustada para el cilindro no es exactamente igual a la temperatura real de la masa fundida . Cuando la velocidad del tornillo es alta, la tempera-tura real de la masa fundida suele ser mayor que la ajustada para el cilindro, mientras que cuando dicha velocidad es baja, esta última suele ser menor . Por eso resulta más útil indicar rangos de temperatura que tempera-turas de procesado exactas .

Gracias a la buena estabilidad térmica de los compuestos de ACRYLITE® para moldeado, por lo general, las interrupciones breves en la producción y el aumento de carga térmica de ellas derivado no suelen producir daños . La masa solamente podría perder color y, en casos extremos, descomponerse despren-diendo ese olor típico, si la carga térmica es excepcionalmente alta .

Se recomienda ir aumentando gradualmente las temperaturas del cilindro desde la tolva hasta la boquilla; la temperatura de la boqui-lla y, al menos, la de la última zona próxima a esta han de ajustarse a la temperatura de la masa . Debido a las pérdidas de temperatura

en la boquilla y a la transferencia de calor al molde, puede que en esta área sea necesaria una temperatura mayor .

En la zona de alimentación de material (tem-peratura de entrada), se recomienda ajustar la temperatura a entre 122 °F y 185 °F (50 °C a 85 °C) y, en la primera unidad cale-factora del cilindro, a entre 365 °F y 446 °F (185 °C a 230 °C) . En casos especiales (por ejemplo, con el compuesto para moldeado ACRYMID®), puede que se requiera una temperatura más alta . Si la temperatura de entrada es demasiado baja y la primera zona del cilindro está demasiado fría, podrían producirse ruidos durante la dosificación . Si, por el contrario, la temperatura es demasia-do alta, esto puede dar lugar a la formación de puentes por la granza fundida, así como a una reducción del flujo en la zona de alimentación .

A la hora de producir piezas moldeadas con requisitos muy exigentes, resulta útil conectar un dispositivo externo de control de la temperatura a la entrada del cilindro para que quede garantizado un control preciso de esta .

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5 .3Dosificación

Se recomienda proceder siempre a la do-sificación cuando esté terminando el ciclo de moldeado por inyección y finalizarla al transcurrir el tiempo de enfriamiento . La velocidad del tornillo ha de elegirse en función del diámetro de este . Los tornillos más pequeños (de hasta 1,57" de diámetro) pueden funcionar a velocidades mayores (60 rpm a 100 rpm), mientras que, para los más grandes, se recomiendan velocidades menores (20 rpm a 50 rpm) . Una velocidad superior del tornillo puede aumentar la tem-peratura de fundido debido a la transferencia de energía de cizallamiento .

5 .4Presión de retroceso

La presión de retroceso impide la entrada de aire durante el proceso de dosificación y garantiza una preparación homogénea de la masa fundida . Como máximo, la presión eficaz de retroceso en el compuesto para moldeado ha de estar entre 1,160 psi y 2,900 psi reales (80 bar a 200 bar) . Con presiones de retroceso más elevadas, aumen-tan la temperatura de la masa fundida y el efecto de mezclado, mientras que se reduce el rendimiento de plastificación .

5 .5Velocidad de inyección

Para las piezas de paredes finas, se reco-mienda seleccionar una velocidad de inyec-ción alta, de modo que el molde se llene antes de que se solidifique la masa fundida .

En el caso de las piezas de paredes gruesas, se requiere una inyección lenta para llenar el molde homogéneamente y evitar líneas de flujo y pliegues en la pieza moldeada .

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5 .6Presión de mantenimiento

El nivel y la duración de la presión de mantenimiento influyen en las propiedades de la pieza moldeada (rechupes, esfuerzos inherentes, etc .) . A fin de obtener piezas moldeadas de óptima calidad, la presión de mantenimiento ha de ser tan baja como sea posible y mantenerse durante un período prolongado . Con vistas a evitar los esfuerzos inherentes en la medida de lo posible, basta con esta presión sea lo suficientemente alta y con que se prolongue durante el tiempo jus-to para obtener unos resultados de moldea-do satisfactorios . Para que la presión de man-tenimiento sea eficaz, las dimensiones del sistema de entrada han de ser las adecuadas, de manera que este no se congele antes de solidificarse la pieza moldeada . Generalmen-te, los termoplásticos amorfos se procesan a una presión de mantenimiento constante; no obstante, para piezas moldeadas complejas puede que resulte ventajoso ir reduciéndola gradualmente .

5 .7Tiempo de enfriamiento

Básicamente, el tiempo de enfriamiento de-pende del grosor de la pieza moldeada . Para calcularlo, ha de tomarse como referencia la pared más gruesa de la pieza .

El tiempo de enfriamiento necesario para un componente en forma de chapa puede calcu-larse con la fórmula a continuación indicada . A fin de simplificar dicho cálculo, aquí se ha prescindido de la transferencia de calor a través de los laterales del componente .

La difusividad térmica eficaz del PMMA es de 0,103 × 10 –6 m2/s .

Se recomienda tratar de establecer el tiempo mínimo de enfriamiento en función de la calidad requerida para las piezas moldeadas .

5 .8Temperatura del molde

Con frecuencia se subestima la influencia que la temperatura del molde tiene en el procesa-do y en las propiedades de la pieza acabada . Para procesar compuestos de ACRYLITE® para moldeado, esta temperatura puede estar, como máximo, 68 °F (20 °C) por debajo de la temperatura de reblandecimiento Vicat . No obstante, en la mayoría de los casos, es sufi-ciente con que el molde tenga una temperatu-ra más baja . Si este está a más temperatura, la masa fundida se enfriará más lentamente en la cavidad del molde, permitiendo reducir el ni-vel de esfuerzo inherente . Entonces, hay que contar con más tiempo para el enfriamiento . Una temperatura del molde elevada mejora la reproducción de la superficie del molde en las piezas moldeadas con ACRYLITE®, lo cual resulta especialmente conveniente para superficies de moldes provistas de microes-tructuras o nanoestructuras .

Especialmente para piezas de paredes muy gruesas, se recomienda seleccionar la tem-peratura más alta posible para la superficie del molde .

En la mayor parte de los casos, ambas mita-des del molde funcionan a la misma tempe-ratura, si bien, en caso de deformación de la pieza moldeada, podría resultar provechoso ajustar ambas mitades a diferentes tempera-turas . Generalmente, se refrigera la cara que muestra tendencia a deformarse cóncava-mente, mientras que la otra mitad del molde se calienta o bien se refrigera menos .

t k = ⋅ In s2 m

E w

w

8 ––aeff ⋅ π 2 π 2

grosor (mm)difusividad térmica eficaz (m²/s)temperatura de la masa fundida durante la inyección (°C)temperatura de la superficie de la cavidad (°C)temperatura de desmoldado en función de la sección transversal de la pieza moldeada (°C)

tk : tiempo de enfriamiento (s)

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Recurrir a una temperatura variable del molde que se pueda controlar mediante el ciclo de moldeado por inyección ha resultado eficaz para diversos aspectos .

Asimismo, el calentamiento cíclico parcial del molde también puede hacer que las líneas de soldadura y de flujo se vean menos .

Si la cavidad dispone de un control cícli-co por toda la superficie, esta tecnología permite reducir la duración de los ciclos a la hora de moldear por inyección piezas de paredes gruesas . También puede mejorar la reproducción de la superficie del molde de macroestructuras, microestructuras y nanoestructuras y reducir la contracción durante el proceso de moldeado .

En la mayor parte de los casos, la mejor forma de controlar la temperatura del molde, que depende del ciclo, es ajustarla durante el proceso de llenado de la cavidad a un valor más alto que el de la temperatura de tran-sición vítrea del polímero . A continuación, será necesario reducir la temperatura, como mínimo, hasta alcanzar la de desmoldado .

5 .9Moldeado por inyección y compresión

Los compuestos de ACRYLITE® para mold-eado también son idóneos para los procesos comunes de moldeado por inyección y compresión . Hay un gran número de modali-dades de compresión (tales como compresión y expansión o compresión de segmentos específicos) . Generalmente, el moldeado por inyección y compresión en toda la superficie permite reducir un tercio la fuerza de cierre necesaria . Además, el moldeado por inyec-ción y compresión presenta la ventaja de que, durante la fase de compresión, la pieza moldeada es sometida a una presión uni-forme por toda su superficie, bien además de la presión de mantenimiento o bien en lugar de esta . Esto reduce notablemente el nivel de esfuerzo inherente de la pieza moldeada . Los efectos de ello resultantes, tales como la contracción de la pieza moldeada y las de-formaciones, pueden reducirse eficazmente a un mínimo . Además, el óptimo efecto de la presión de compresión permite mejorar la reproducción de la superficie del molde (por ejemplo, de las estructuras) . Asimismo, el proceso de moldeado por inyección y com-presión permite controlar mejor las diferen-cias grandes en los grosores de las paredes de las piezas moldeadas . En tales casos, ha de prestarse atención para evitar que la presión de compresión pierda su eficacia debido a la solidificación de zonas de la pieza moldeada en las que las paredes son finas .

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Problemas/explicación/posible causa SolucionesEl molde no está completamente lleno

No hay material suficiente

Comprobar la dosificación

Aumentar la presión de inyecci

Aumentar el tiempo de inyección

Aumentar la velocidad de inyección

Aumentar la temperatura de la masa fundida

Aumentar la temperatura del molde

Aumentar la presión de mantenimiento

Aumentar la presión de retroceso

Cambiar de serie del material

Aumentar el grosor de las paredes

Pérdidas de presión dema-siado grandes en la entrada a la cavidad/mazarota

Ampliar la entrada a la cavidad

Ampliar la sección transversal del canal de alimentación

Quizás ampliar el canal de alimentación

Peso por inyección de la máquina inadecuado Cilindro o máquina más grandes

Ampollas, oquedades

El molde no está bien lleno; la contracción no se está compensado adecuadamente

Comprobar la dosificación

Reducir la temperatura de la masa fundida

Aumentar la presión de mantenimiento

Aumentar el tiempo de mantenimiento

Reducir la velocidad de inyección

Aumentar la temperatura del molde

Aumentar la presión de retroceso

Garantizar un presecado mejor

Ampliar la entrada a la cavidad y, quizás, el canal de alimentación

Rechupes

Presión o presión de man-tenimiento insuficiente para compensar la contracción

Comprobar la dosificación

Aumentar la temperatura del molde

Reducir la temperatura de la masa fundida

Aumentar la presión de mantenimiento

Aumentar el tiempo de inyección

Aumentar la presión de inyección

Reducir la velocidad de inyección

Reducir la velocidad del tornillo

Ampliar la entrada a la cavidad y, quizás, el canal de alimentación

Finos surcos (efecto «vinilo») en la superficie

Efecto stick-slip (despla-zamiento a sacudidas) de la masa fundida sobre la superficie

Aumentar la temperatura de la masa fundida

Aumentar la temperatura del molde

Aumentar la velocidad de inyección

Cambiar de serie del material

Vetas y rayas en la superficie de la pieza moldeada

Grado de humedad demasiado alto

Presecar el material

Reducir la temperatura de la masa fundida

Aumentar la presión de retroceso

Descomposición debido al sobrecalentamiento de la masa fundida

Comprobar la temperatura de la masa fundida (boquilla del cilindro y canal caliente)

Reducir la presión de retroceso

Reducir la velocidad del tornillo

Reducir la presión de inyección

Evitar que haya cantos vivos cerca de la entrada a la cavidad

Ampliar la entrada a la cavidad y, quizás, el canal de alimentación

Reducir el tiempo de permanencia en el cilindro

Problemas/explicación/posible causa SolucionesPliegues y líneas en la superficie

Formación de chorros en la masa fundida

Reducir la velocidad de inyección

Aumentar la temperatura del molde

Modificar las temperaturas de la masa fundida y de los canales calientes

Redondear y pulir las entradas a la cavidad

Ampliar la entrada a la cavidad y, quizás, el canal de alimentación

Colocar una placa deflectora

Líneas de flujo y de soldadura

Ranuras

Aumentar la temperatura del molde

Aumentar la temperatura de la masa fundida

Aumentar la velocidad de inyección

Desgasificar el molde con mayor eficacia

Diferencias de grosor en las paredes, transiciones con cantos vivos

Aumentar la temperatura del molde

Aumentar la temperatura de la masa fundida

Reducir la velocidad de inyección

Modificar la entrada a la cavidad para mejorar las relaciones de fluidez

Redondear las transiciones

Homogeneizar el grosor de las paredes para que la masa fundida fluya uniformemente

Desgasificar el molde con mayor eficacia

Zonas mates (frecuentemente alrededor de la mazarota)

Tapones fríos

Comprobar que la unidad de la boquilla esté bien apretada

Si el cierre de la boquilla es mecánico, comprobar que este funcione correctamente

Aumentar la temperatura de la boquilla

Aumentar la temperatura del molde

Evitar los cantos vivos, sobre todo, en la transición de la entrada a la cavidad del molde

Redondear y pulir los canales de alimentación

Pulir la boquilla; para poder retirar el tapón frío de ella, ha de ser cónica

Disponer una cavidad con gancho expulsor

Aumentar la temperatura de la masa fundida

Desbarbado en el área de entrada a la cavidad

Sobrecarga

Reducir la presión de mantenimiento

Reducir la presión de inyección

Aumentar el tiempo de mantenimiento

Modificar la temperatura de la masa fundida

Ampliar la entrada a la cavidad y, quizás, el canal de alimentación

Aumentar la temperatura de la boquilla del canal caliente

La mazarota se rompe

La mazarota está sobrecargada o no ha sido diseñada correc-tamente

Pulir el manguito para la mazarota

Asegurarse de que el manguito para la mazarota sea cónico y más grande que la boquilla

Ampliar el gancho expulsor o el destalonamiento de este

Redondear ligeramente el expulsor en forma de Z para evitar que la mazarota se rompa ahí

Prolongar el tiempo de enfriamiento

Reducir la presión de inyección

Reducir la presión de mantenimiento

6. Defectos de moldeado por inyección, causas y soluciones

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Problemas/explicación/posible causa SolucionesLa pieza se rompe durante el desmoldado

El molde está sobrecargado o la temperatura de desmol-dado es demasiado baja

Reducir la presión de inyección

Reducir la presión de mantenimiento

Aumentar la temperatura del molde

Reducir la velocidad de apertura y de expulsión del molde

El diseño del molde no es perfecto

Quitar el destalonamiento

Dejar el molde sin cantos vivos

Mejorar los ángulos de desmoldeo

Pulir el molde mejor

Añadir más expulsores

Ampliar el grosor de las paredes

Goteo en la boquilla

La masa fundida no es lo suficientemente espesa o hace espuma

Reducir la presión de retroceso

Presecar el compuesto para moldeado

Reducir la temperatura de la masa fundida

Reducir la temperatura de la boquilla

Usar una boquilla de cierre

Tras la dosificación, utilizar la carrera de retorno del tornillo

Dejar que la boquilla quede sobre el molde

La pieza permanece adherida a la cara de la boquilla

El molde está sobrecargado

Reducir la dosificación

Reducir la velocidad de inyección

Reducir la presión y el tiempo de mantenimiento

Superficie áspera Pulir la superficie en el sentido de desmoldado

Contracción incorrecta de la pieza inyectada

Aumentar el tiempo de enfriamiento

Reducir la temperatura de la masa fundida

Refrigerar mejor el molde

Anillos alrededor de la mazarota

La masa fundida es empuja-da sobre material que ya se ha enfriado

Reducir el tiempo de mantenimiento

Reducir la presión de mantenimiento

Aumentar la temperatura de la boquilla

Aumentar la temperatura de la masa fundida

Aumentar la temperatura del molde

Hilos en la mazarota

El material se está extrayen-do de la boquilla Reducir la temperatura de la boquilla

Aire estancado tras ranuras insertadas o puntos elevados

Diferencias de grosor en las paredes

Reducir la velocidad de inyección

Aumentar la temperatura del molde

Aumentar la temperatura de la masa fundida

Colocar la entrada a la cavidad en otro lugar

Redondear las transiciones con cantos vivos

Reducir la profundidad de las letras o redondear los cantos

El tornillo chirría (cruje) y, de vez en cuando, se queda parado

Temperatura demasiado baja en la zona de alimentación

Aumentar la temperatura de alimentación

Aumentar la temperatura de la masa fundida

Modificar la velocidad del tornillo

El motor del tornillo es demasiado flojo Escoger un motor más potente para el tornillo

Problemas/explicación/posible causa SolucionesPartículas marrones y negras

Contaminación

Purgar (lavar) el cilindro y el tornillo con nuestro limpiador para cilindros/barriles ACRIFIX® sp

Si la suciedad está muy incrustada, retirar el tornillo

Evitar la contaminación en el secador y en el sistema de transporte

No utilizar remolturado

Limpiar la zona de desgasificación del cilindro

Retirar el material quemado de las puntas de las boquillas

Vetas negras, ampollas lechosas

Entrada de aire, fluctuacio-nes en la dosificación

Desactivar la carrera de retorno de la máquina

Aumentar la presión de retroceso

Modificar la temperatura de alimentación

Comprobar la temperatura en la zona de alimentación

Limpiar el cilindro, evitar la contaminación (otros termoplásticos)

Fluctuaciones en la dosifica-ción debido a interrupcio-nes del ciclo breves o largas (el tornillo se calienta en exceso)

Evitar las interrupciones largas

Retirar (hacia atrás) el tornillo siempre que la máquina esté desconectada

Cambio de color (tono amarillo)

Sobrecalentamiento del material y entrada de aire/descomposición oxidativa

Reducir la temperatura de la masa fundida

Reducir la velocidad del tornillo

Reducir la presión de retroceso

Reducir el tiempo de permanencia

Reducir la velocidad de inyección(calentamiento por fricción durante la inyección)

Ampliar la entrada a la cavidad

Contaminación durante el presecado (suciedad en el secador, aire ambiente impuro)

Limpiar el secador

Filtrar el aire ambiente

Bolsas de aire en los bordes de una pieza moldeada, quemado al final de la vía de flujo

Desgasificación del molde poco conveniente

Reducir la presión de inyección

Reducir la temperatura del cilindro

Instalar canales de salida de aire

Modificar el grosor de las paredes del molde

Optimizar el presecado

Las piezas se alabean tras ser desmoldadas

Contracción irregular, secciones transversales muy diferentes

Prolongar el tiempo de enfriamiento

Reducir la temperatura del molde

Reducir la temperatura de la masa fundida

Controlar la temperatura de las dos mitades del molde por separado: refrigerar la cara «hueca» más que la otra

Usar un dispositivo de sujeción al refrigerar las piezas moldeadas

Las dimensiones de las piezas moldeadas son insuficientes

Contracción excesiva

Reducir la temperatura de la masa fundida

Reducir la temperatura del molde

Aumentar la presión de mantenimiento

Aumentar el tiempo de mantenimiento

Inyectar el producto más lentamente

6. Defectos de moldeado por inyección, causas y soluciones

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Problemas/explicación/posible causa SolucionesLas dimensiones de las piezas moldeadas son excesivas

Contracción insuficiente

Aumentar la temperatura de la masa fundida

Aumentar la temperatura del molde

Reducir la presión de mantenimiento

Reducir el tiempo de mantenimiento

Aumentar la velocidad de inyección

Rebabas

Presión en el interior del molde demasiado alta o fuerza de cierre ajustada a un nivel insuficiente

Aumentar la fuerza de cierre del molde

Cambiar antes a la presión de mantenimiento (reducir la dosificación)

Reducir la presión de mantenimiento

Comprobar que no haya daños en la junta del molde

El compuesto para moldea-do está demasiado viscoso Utilizar otra serie de material con mayor fluidez

La fuerza de cierre de la máquina es demasiado baja Usar una máquina más grande

Estrías, turbiedad u otras inhomogeneidades dentro de la pieza moldeada

Contaminación o trazas de otros termoplásticos

Quitar otros termoplásticos completamente mediante lavado

Purgar (lavar) el cilindro y el tornillo con nuestro limpiador para cilindros/barriles ACRIFIX® sp

Evitar la contaminación con otros termoplásticos en el secador y el sistema de transporte

No utilizar remolturado

No mezclar series diferentes de los compuestos ACRIFIX® para moldeado

Diferencias de grosor en las paredes, transiciones con cantos vivos, mala plastificación

Reducir la velocidad de inyección

Aumentar la temperatura del molde

Modificar la temperatura de la masa fundida y de la boquilla

Redondear y pulir la entrada a la cavidad

Reducir la velocidad del tornillo; aumentar la presión de retroceso

Usar un cilindro con mejores propiedades de plastificación

Vetas lechosas

Contaminación con otros termoplásticos

Quitar otros termoplásticos completamente mediante lavado

Purgar (lavar) el cilindro y el tornillo con nuestro limpiador para cilindros/barriles ACRIFIX® sp

Evitar la contaminación con otros termoplásticos en el secador y el sistema de transporte

No utilizar remolturado

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Evonik Industries es un fabricante a nivel mundial de productos PMMA que se venden en el continente ame-ricano bajo las marcas registradas ACRYLITE® y ACRYMID® y en Europa, Asia, África y Australia las marcas PLEXIGLAS® y PLEXIMID® .

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