Proceso de Inyección de Plástico El proceso de Inyección de plástico es un proceso mediante el cual un material termoplástico sólido es calentado hasta que alcanza un estado de fluidez, después es transferido bajo presión (Inyección) a un espacio hueco (Cavidades del molde) y luego es enfriado dentro del molde hasta que recupera su estado sólido con la forma de la cavidad del molde.

Una máquina de inyección consiste esencialmente de cuatro elementos distintos:

1. Unidad de plastificación2. Una máquina de inyección3. Mecanismos de Prensa (Clamp)4. Controles

Mecanismos de Prensa (Clamp)

Unidad de Inyección y Plastificación

Controles

Proceso de Inyección de Plástico Existen varias configuraciones de las máquinas de moldeo. Las siguientes son solo las

más comunes.

Prensa Horizontal – Inyección Horizontal

Es la prensa mas común y se utiliza para el molde de puro plástico (sin insertos). Es 100% automática y puede trabajar en semi automática pero no es aconsejable. En este tipo de máquinas, la inyección se hace a través del SPRUE del molde.

Prensa Vertical – Inyección Vertical

Se utiliza para el sobre moldeo de insertos cuando el molde es de corredor caliente principalmente. No es 100% Automática debido a que el operador tiene que cargar y descargar los insertos o cables cada ciclos. Al igual que la anterior, en esta máquina la inyección es através del SPRUE.

Prensa Horizontal

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Inyección Horizontal

Inye

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Proceso de Inyección de Plástico Existen varias configuraciones de las máquinas de moldeo. Las siguientes son solo las

más comunes.

Prensa Horizontal – Inyección Vertical

Se utilizan para el moldeo 100% automático con inyección en la línea de partición.

Prensa Vertical – Inyección Horizontal

Se utiliza para el sobre moldeo de insertos. No es 100% automática debido a que el operador tiene que cargar y descargar los insertos o cables cada ciclo. Al igual que en la anterior, en esta máquina la inyección es en la línea de partición del molde. La mesa del molde puede ser reciprocante, giratorio o fija.

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Proceso de Inyección de Plástico Unidad de Plastificación: Unidad de Plastificación:

La unidad de plastificación es la parte de la máquina en la que el plástico en forma de pellets (resina) es plastificada o derretida para que este pueda ser inyectado dentro del molde. Al girar el tornillo en el cañón, se produce un trabajo en el plástico el cual genera el calor necesario para derretirlo. La rotación del tornillo también mueve el plástico hacia la punta del tornillo a través de la válvula check.

Unidad de Inyección:Unidad de Inyección:

La unidad de inyección inyecta el plástico derretido al molde. Existen básicamente dos métodos de inyección del plástico, de una etapa y de dos etapas. Los tipos de inyección para cada método se describen a continuación.

Proceso de Inyección de Plástico

Las unidades de Inyección y de Plastificación están conformadas por:Las unidades de Inyección y de Plastificación están conformadas por:

Tolva o Hopper

Placa Fija (Prensa)Plástico Derretido

Resistencias Calentadoras

Cilindro o Barril de Inyección

Tornillo Reciprocante o Husillo

Proceso de Inyección de PlásticoLas unidades de Inyección de Tornillo Reciprocante o de una etapa.Las unidades de Inyección de Tornillo Reciprocante o de una etapa.

La mayoría de las maquinas de la actualidad, cuentan con unidades de plastificación e inyección de tornillo reciprocante, también llamadas de una etapa. El tornillo gira para producir el calor necesario para derretir el plástico y mandarlo hacia delante del tornillo. Cuando suficiente plástico se ha acumulado al frente del tornillo, el tornillo es empujado hacia el frente cerrando la válvula check para inyectar el plástico en el molde.

Tolva o Hopper

Placa Fija (Prensa)

Plástico DerretidoResistencias Calentadoras

Cilindro o Barril de Inyección

Tornillo Reciprocante o Husillo

Nariz o Boquilla de inyección Termopares

Proceso de Inyección de PlásticoLas unidades de Inyección de Pistón o de dos etapas.Las unidades de Inyección de Pistón o de dos etapas.

Las máquinas de pistón, primero derriten el plástico y luego lo inyectan, es decir lo hacen con dos dispositivos diferentes. Para derretir el plástico, pueden utilizar un extrusor para luego meter el plástico en el cañón y ser inyectado por medio de un pistón. Es por esto que a estas unidades de inyección se le llaman de Pistón o de dos etapas.

Tolva o HopperPistón de Inyección

Plástico Derretido

Resistencias Calentadoras Cilindro de

plastificación

Tornillo Extrusor

Nariz o Boquilla de inyección

Termopares

Nariz con Válvula check

Cilindro de Inyección

Proceso de Inyección de PlásticoMecanismos de Prensa (Clamp)Mecanismos de Prensa (Clamp)

El Mecanismo de prensa abre y cierra el molde durante el ciclo de moldeo. También aplica la fuerza de cierre necesaria para mantener el molde cerrado durante la inyección del plástico. Esto se debe a que la presión con que se inyecta el plástico al molde aplicada en el área proyectada de las cavidades y correderas (coladas) produce una fuerza que tiende abrir el molde por la línea de partición.

Existen varios tipos de Prensas, las más comunes son las Hidráulicas y las de Rodillera.

Mecanismo de Prensa Hidráulica o de Pistón

Mecanismo de Prensa de Rodilleras

Platina Móvil Platina Fija Platina Móvil Platina Fija

Área deMolde

Área deMolde

Proceso de Inyección de PlásticoControlesControles

El gabinete de los controles aloja los controles de la máquina, es el cerebro de la máquina. Hoy en día, muchos controles hacen los ajustes necesarios en las máquinas.

Los controles automáticos no son a prueba de tontos, el operador siempre debe estar muy atento de todos los controles.

Los controles hacen que la máquina opere correctamente. Existen cuatro elementos básicos en el control de operación de la máquina de inyección.

Controles

1.- El Modulo de Comando o Panel de Control: Son los botones para operar todas las funciones manualmente. En algunas tienen los botones y los controles para los ajustes en la misma parte. 2.- El Control Lógico: Ejecuta los ajustes de la máquina y manipula las señales de sensores y temporizadores para hacer que la máquina opere como se ha especificado. El control Lógico puede ser a través de computadoras, PLC o relevadores.3.- La Fuente de Poder: Es la que alimenta los motores de las bombas hidráulicas y las resistencias.4.- El Control de Temperaturas: Es el que controla la temperatura de las resistencias del cañón.

Proceso de Inyección de PlásticoCiclo Lógico de MoldeoCiclo Lógico de Moldeo

Cerrar Molde

Giro de Mesa

Acercamiento unidad de InyecciónInyección de Plástico

EnfriamientoPlastificación o cargaRetiro Unidad de inyección

Empaque

Giro de Mesa

Abrir Molde

Expulsión

Tiempo Total del Ciclo de Inyección

Secu

enci

a de

l Pro

ceso

Segundos

Equipo AuxiliarAdemás de la maquina de inyección de plásticos, son necesarios otros equipos para poder procesar correctamente el plástico. Alguno de estos equipos son necesarios para que la maquina de inyección de plásticos funcione correctamente y otros para que el proceso de moldeo produzca partes buenas. Otros equipos se utilizan para aumentar la productividad o reducir riesgos.Entre los equipos auxiliares se encuentran los siguientes:

CHILLER: Es un enfriador de agua que trabaja esencialmente igual que un aire acondicionado pero en lugar de enfriar aire enfría agua o una mezcla de anticongelante y agua. Esta agua enfriada por el chiller se utiliza para enfriar la garganta de alimentación y para alimentar el controlador de temperatura.

Equipo Auxiliar

Controlador de temperatura o Termorregulador : El controlador de temperatura se utiliza para controlar la temperatura de trabajo del molde.

Secadora de Resina: Es el equipo auxiliar que sirve para eliminar el exceso de humedad del material termoplástico para su procesamiento.

Equipo Auxiliar

Molino Triturador : Es un equipo auxiliar que sirve para triturar el sobrante de plástico resultado del proceso para reciclarlo.

Mezclador de Resina: Equipo utilizado para mezclar el material virgen con el remolido al porcentaje permitido por el cliente.

Equipo Auxiliar

Intercambiador de Calor: Equipo auxiliar que sirve para retirar el calor generado durante el proceso de inyección de plástico.

Tolva: Contenedor de material que entra en la máquina. Éste dispositivo se encuentra montado sobre la unidad de inyección.

Moldes

Un molde de inyección de plástico es un arreglo en un ensamble de uno o mas espacios huecos construidos con la forma del producto deseado llamados cavidades, con el propósito de producir piezas de plástico o productos. El espacio hueco es generado por una parte hembra del molde llamado cavidad y una parte macho llamado corazón.

Existe una gran variedad de sistemas de coladas, desde las mas simples hasta las más complicadas.

En Insertech manejamos tres tipos de coladas, sistema de colada frio, sistema de colada caliente y sistema mixto (colada fria y caliente).

Trabajo #3461 – Harman Sistema colada Mixto

Trabajo #3249 Sistema colada Fría

Trabajo #3446 Sistema Colada Caliente

Moldes

PlásticosTambién llamado resina o polímero, es un material formado por moléculas. Algunos existen en la naturaleza como el caucho natural, la celulosa, la cera, etc. Otros, son sintéticos como el poliéster, nylon, poliestileno, etc. la mayoría de estos son derivados del petróleo.

Los plásticos se pueden clasificar de la siguiente forma:

Según sus propiedades

Según su comportamiento térmico

- Elastómeros- Plásticos

Según sus cristalinidad

- Termoplásticos- Termo fijos

- Semicristalinos- Amorfos

Algunos materiales absorben la humedad dentro de cada pelet, al ser procesado el plástico ésta humedad es liberada como vapor provocando problemas para el procesamiento del plástico así como defectos en la pieza final.

Sistema de trabajo del Moldeo por Inyección de Plástico

El sistema de trabajo de una planta de moldeo por inyección de plásticos se puede dividir en 6 etapas, las cuales son cíclicas. Las etapas son las siguientes:

Sistema de trabajo del Moldeo por

Inyección

1.- Preparación de la Orden de

Trabajo.

2.- Preparación del Material.

3.- Preparación del Equipo a

utilizar.4.- Arranque del Proceso.

5.- Monitoreo del Proceso.

6.- Paro del Proceso.

Sistema de trabajo del Moldeo por Inyección de Plástico1.- Preparación de la Orden de Trabajo: En esta etapa se analiza la orden de producción a correr. Se revisan los requerimientos del cliente, que la información sea correcta y que se cuente con todo lo necesario para producir la orden completa y no afectar la productividad de la planta con paros no programados.

Sistema de trabajo del Moldeo por Inyección de Plástico2.- Preparación del Material: En esta etapa se debe se cerciorarse de que se cuenta con el material correcto, si es un mezcla de material virgen con remolido, o de material virgen sin color con colorante, debe de cerciorarse de que se cuenta con todos los componentes de la mezcla y que sean mezclados en las proporciones correctas.

Sistema de trabajo del Moldeo por Inyección de Plástico

3.- Preparación del Equipo: La mayor parte de lo relacionado con esta etapa se puede hacer antes de la orden actual sea completada. En esta etapa debe de cerciorarse de que todo el equipo que se va ha utilizar para producir la orden este disponible y en optimas condiciones de funcionamiento.

4.- Arranque del Proceso: Esta etapa se puede dividir en las siguientes sub-etapas:-En la actividad de Set-Up. (Montar el molde, Colocar el área de acuerdo al Plan de Piso, Colocar las instrucciones de trabajo, etc.)- Ajuste del Proceso.- Arranque del Proceso.- Liberación del Proceso.- Documentación del Proceso.

Sistema de trabajo del Moldeo por Inyección de Plástico

5.- Monitoreo del Proceso: Hasta este momento las operaciones básicas del arranque han sido completadas. Durante esta etapa, la producción, las dimensiones, calidad y apariencia de las piezas moldeadas deben revisarse según el plan de inspección en proceso especial para cada producto. Algunas condiciones deberán de monitorearse cada hora, otras cada cambio de turno , al arranque o al final de la corrida.

Es importante realizar el monitoreo de parámetros en forma periódica y los valores reales deben registrarse .Pero es más importante anotar Pero es más importante anotar que cualquier problema que se que cualquier problema que se haya presentado durante la haya presentado durante la producción y la acción que se producción y la acción que se tomo para solucionar, esto es de tomo para solucionar, esto es de gran valor para cuando el mismo gran valor para cuando el mismo problema se vuelva a presentarproblema se vuelva a presentar

Sistema de trabajo del Moldeo por Inyección de Plástico

6.- Paro del Proceso: Esta etapa no por ser la ultima del proceso deja de ser menos importante, ya que en la parte final del proceso se deben considerar varias actividades antes del Paro.- Retener el ultimo tiro. Para saber en que condiciones termino de correr.-Cortar el material de alimentación de la unidad de inyección.- anotar los parámetros finales utilizados en la producción- Requisitar las actividades del check list de cierre de producción.- Limpiar el área de trabajo, colocando toda la documentación y herramientas en su lugar.

Seguridad en el Moldeo por Inyección de PlásticoLa maquina de inyección de plásticos es una magnifica maquina haciendo grandiosos productos. Trátela bien y responderá bien. Esta maquina esta compuesta por numeroso elementos. Teniendo el entendimiento de estos elementos, cual función cumple cada uno y conociendo lo que se debe y no se debe hacer, la maquina responderá de una manera más eficiente. Puede que la maquina parezca inofensiva, pero si no se opera de una manera segura, con los entrenamientos adecuados, puede causar quemaduras severas, choques eléctricos dañinos, quebraduras de dedos pies y manos y hasta la MUERTE. Por lo tanto, RESPETALA POR FAVOR, en el momento en que se le pierde el respeto a la maquina es cuando suceden los accidentes y por lo general son accidentes graves. Usar lentes y zapatos de seguridad, así como guantes resistentes al calor es un deber cuando se trabaja alrededor de la maquina de moldeo.

Seguridad en el Moldeo por Inyección de Plástico

El operador debe ser capaz de detectar condiciones inseguras antes de que se conviertan en problemas, además, debe evitar los actos inseguros de su parte y de las demás personas. Respondiendo a tiempo y de la manera adecuada se puede evitar un paro de producción y más aun, se puede evitar un accidente. Siempre mantenga limpia la maquina y asegúrese de que los instrumentos de control estén libres de grasa, aceite o polvo. Nunca vacile en pedir ayuda a un supervisor. La Seguridad es responsabilidad de todos.

Mantén tus manos fuera de la cortina de seguridad cuando la maquina este en funcionamiento.

Seguridad en el Moldeo por Inyección de PlásticoAspectos que se deben de mantener para asegurar un ambiente de trabajo seguro

• El piso y la maquina deben de mantenerse libres de aceite, libres de pellets o gránulos de material.• No meta alguna de las partes del cuerpo o ropa sobre o dentro de la guardas de seguridad.• No se meta en áreas restringidas por mantenimiento.• Reportar al supervisor todas las condiciones y actos inseguros que existan.• Mantener todos los agentes químicos resguardados en un lugar seguro.• Mantener los pasillos de salidas de emergencia libres de obstáculos.• No operar los equipos o maquinas de inyección sin haber recibido el entrenamiento adecuado.• Estar pendiente de las zonas de riesgo de los equipos, esquinas filosas de los moldes.• Utilizar el equipo de seguridad adecuado para el desarrollo de las actividades.• Tener localizados los extintores, hidrantes y puntos de auxilio en la planta.

ZONAS DE RIESGO