Entre las muchas técnicas que se utilizan en el tratamiento de piezas de plástico, una de las más relevantes es el moldeo por inyección. Hoy en día, podemos encontrar artículos fabricados a través de este moldeo en prácticamente cada vehículo, oficina o fábrica. Por ese motivo, a continuación queremos desarrollar el proceso y las ventajas de la inyección de plásticos.
¿Qué es la inyección de plástico?
La inyección de plástico es un proceso que permite el moldeado de piezas a través de un polímero que se inyecta a presión en un molde y luego se suministra en granos.
Las fases en el proceso de inyección de plástico
El proceso o ciclo de inyección se realiza en las siguientes cuatro fases sincronizadas:
- Cierre del molde. Se coloca el polímero en la unidad de inyección y se cierra el molde por presión.
- Inyección: Se inyecta el plástico con una boquilla dentro del molde y se mantiene la presión hasta lograr las dimensiones deseadas.
- La pieza permanece en el molde hasta enfriarse.
- Apertura y expulsión de la pieza: El molde se abre y se extrae la pieza.
Aspectos claves del proceso de inyección
El proceso de inyección de plástico debe ser muy preciso y los movimientos realizados por la máquina deben estar perfectamente sincronizados. Las variables que hay que tomar en cuenta durante dicho proceso son:
- Temperatura del material
Es de suma importancia que se alcance la temperatura idónea para lograr una fusión correcta del polímero, y se mantenga durante el tiempo necesario antes de enfriarse.
- Presión de inyección
La máquina debe inyectar el material a la presión justa por medio de la boquilla, para garantizar que el molde se llene de la forma adecuada.
- Velocidad de inyección
En el momento en que se inyecta el material dentro de la cavidad del molde, este comienza a enfriarse. Por eso es muy importante que el proceso se realice rápidamente.
- Presión y tiempo de mantenimiento
En la fase de mantenimiento, tanto la presión ejercida como el tiempo son factores clave para lograr un resultado satisfactorio.
- Tiempo y velocidad de enfriamiento
Como dijimos anteriormente, cuando el material es inyectado comienza a enfriarse. Durante este proceso necesitamos de un tiempo variable para conseguir que la pieza sea estable y pueda expulsarse; el cual dependerá de la pieza y del material empleado.
¿Por qué usar el moldeo por inyección?
Este modelo ofrece variedad de ventajas, entre las cuales destaca como la principal, la capacidad de escalar la producción en masa. Solo se tienen que cancelar los montos iniciales y luego, el precio por unidad termina siendo bastante bajo. De hecho, mientras más piezas produzcas, menor será el precio de cada una.
Ventajas del moldeo por inyección
Las principales ventajas del modelo por inyección son:
- Los niveles de producción son muy altos, incluso con formas complicadas.
- Los costes son más bajos, sobre todo si se externalisa el proceso de inyección.
- Las piezas fabricadas no necesitan más de unos pocos acabados.
- El manejo de material es reducido.
- Las piezas que contengan inserciones de metal se pueden moldear sin rebabas de material en las mismas.
Desventajas del moldeo por inyección
Aunque te recomendamos apostar por esta técnica debido a sus múltiples ventajas, también debemos alertarte de sus desventajas. La principal es que los costos iniciales suelen ser muy altos debido a los requisitos de diseño, pruebas y herramientas. Por eso mismo si vas a producir piezas en grandes volúmenes, debe asegurarte de que el diseño sea el correcto la primera vez, para evitar pérdidas de inversión. Sin embargo, esto puede ser más complicado de lo que se cree, ya que implica:
- El diseño y posterior prototipado de la pieza según las especificaciones
- Para elaborar el prototipo inicial de la pieza necesitas una impresora 3D, mientras que para fabricar la pieza final, necesitas un material diferente, como el plástico ABS.
- Se debe diseñar una herramienta de moldeo por inyección para una primera ronda de producción
- Por lo general, cuando se van a producir de 300 a 1000 prototipos moldeados por inyección en el material de producción se necesita una herramienta de moldeado por inyección.
- Se debe tener el cuidado de refinar todos y cada uno de los detalles en la herramienta del molde de inyección antes de la producción en serie en una planta de fabricación de moldes de inyección.
Aplicaciones del moldeo de piezas por inyección
El equipo de Pérez Linares, expertos en inyección de plástico, nos explica que gracias al proceso de inyección, se pueden obtener piezas muy complejas de forma rápida y eficiente. Además, el empleo de diversos materiales permite aplicar esta técnica a una variedad de sectores. En este sentido, se puede inyectar desde todo tipo de plásticos, hasta materiales metálicos o cerámicos.
Industria del automóvil
Podemos elaborar muchas de piezas automotrices por medio del moldeo por inyección de plástico: salpicadero, guardabarros, parachoques, etc.
Industria alimenticia
A través del moldeo por inyección podemos elaborar todo tipo de recipientes: herméticos, botellas, tapas, etc…
Artículos para el hogar
Muchos artículos del hogar como pinzas, utensilios de cocina, bandejas, palanganas, etc., se pueden elaborar por medio de esta técnica.
Avances en el campo del moldeo por inyección
Moldeo por inyección asistido por gas
En este tipo de moldeado, el proceso de inyección de plástico fundido convencional esta asistido por la introducción de gas a presión en el molde, donde normalmente se suele introducir nitrógeno. El gas produce una burbuja que empuja el plástico hacia las extremidades del molde y a medida que esta burbuja se expande se van tapando las diferentes secciones.
En este caso, existen diversas variaciones de moldeado que se utilizan en la industria de plásticos y que se diferencian según la posición en la que el gas es inyectado en el fundido de polímero. Por ejemplo, el gas puede inyectarse por la boquilla de la máquina o directo a la cavidad del molde bajo una presión o volumen constante.
En estos casos, hay que tener en cuenta que debes obtener un contrato de licencia de uso, ya que en su mayoría están protegidos por patentes de acceso.
Moldeo por inyección de espuma
Esta técnica representa una alternativa eficaz y económica de obtener una elevada resistencia y rigidez en las piezas estructurales. Además, las piezas de espuma estructural ofrecen un mejor sistema de aislamiento térmico, una mayor resistencia química y mejoradas características eléctricas y acústicas.
Además, estas piezas poseen un núcleo de espuma entre dos capas, el cual se obtiene disolviendo un gas inerte en la resina y permitiendo que se expanda al inyectar la solución plástico-gas en la cavidad del moldeado.
Así, la inyección por espuma suele lograr excelentes resultados en la reducción del peso de los paneles de automóviles.
Moldeado por inyección de paredes finas
La principal novedad tecnológica aquí se relaciona con sus resultados finales: una sección de pared muy delgada.
Los beneficios asociados a la reducción de espesor de la pared son muy apreciables y deseados en la actualidad.
Pero por otro lado, la mayor dificultad es decidir cuál es el nivel de espesor tendría una “pared fina”. Por norma general, estas piezas suelen ser inferiores a medio milímetro para poder considerarse de pared fina.
En conclusión, el moldeo por inyección es una gran tecnología para la producción a gran escala. También es útil en la elaboración de prototipos para pruebas de consumidores y/o productos. Sin embargo, antes de la última fase de la producción, la impresión en 3D trabaja mejor con productos que se encuentran en las primeras fases del diseño.
