ENSAYO Nº1

UNIVERSIDAD DE AMÉRICA 

FACULTAD DE INGENIERÍAS

INGENIERÍA MECÁNICA

Asignatura: PROCESOS II – G1

S. Cárdenas, W. C. Coronado, J. M. Galán, J. D. Piragauta

DOS GRANDES PROCESOS DE MOLDEO PARA INYECCIÓN DE PLÁSTICOS FRENTE A FRENTE

S. Cárdenas, W. C. Coronado, J. M. Galán, J. D. Piragauta

RESUMEN

En este ensayo compararemos dos tipos de moldeo para plásticos, el molde de canal frio y el molde de canal caliente. Guiándonos del artículo: Inyección de plástico moldeado 101 – moldes de corredor frío en comparación con los moldes de colada caliente, explicaremos cada uno de estos dos moldes, dando a conocer las ventajas y desventajas de cada uno, con el objetivo de sacar conclusiones de esta comparación.

Palabras clave:

• Moldeo: proceso mediante el cual se obtiene piezas con formas establecidas por el diseñador, se utilizan ciertos moldes donde se vierte el material fundido.
• Colada caliente: sistema que consiste en un distribuidor y en un juego de boquillas que mantienen la resina fundida desde su salida de la máquina inyectora hasta que entra en cada una de las cavidades del molde.
• Canal frío: es igualmente un sistema de distribución donde el material que sobre solidificado se retira cortándolo y este se tritura para reciclar.
• Inyección de plástico: proceso donde se inyecta plástico fundido a un molde y allí se enfría formando múltiples productos que encontramos en todas partes.

ABSTRACT

In this paper we compare two types of molding plastics, cold runner mold and hot runner mold. Guiding the article: Plastic Injection Molding 101 - Cold runner versus hot runner molds, we explain each of these two molds, revealing the pros and cons of each, in order to draw conclusions from this comparison.

Keywords:

• Molding: process by which parts with the procedures established by the designer is obtained, certain molds where the material used is poured molten.
• Hot runner: system consisting of a distributor and a set of nozzles that keep the molten resin from the exit of the injection machine until it enters each of the mold cavities.
• Cold runner: it is also a distribution system where the solidified material on this cutting is removed and triturated for recycling.
• Plastic injection: process in which molten plastic is injected into a mold and cooled to form there are multiple products everywhere.

I.     INTRODUCCIÓN

Desde hace mucho tiempo gran numero de productos plásticos se forman gracias a el proceso de inyección de material fundido sobre moldes que tiene la forma de lo que se quiere crear, ya sean cubiertos, componentes de carros, tapas, juguetes, etc. Estos moldes se clasifican en dos grupos principales, los de canal frio y los de canal caliente. ¿Cuáles son las diferencias? ¿Cuál es mejor? Este tipo de preguntas se pueden responder haciendo un estudio detallado de cada una de las dos formas de moldeo y obviamente poniéndolas frente a frente.

II.     DESARROLLO

En el proceso de moldeo por inyección se funde el plástico en un extrusor y se utiliza el tornillo del extrusor para inyectar el plástico en un molde donde se enfría. La velocidad y consistencia son elementos claves para que la operación de moldeo por inyección sea exitosa, ya que los márgenes de ganancia generalmente están por debajo del 10%. Otro elemento a tener en cuenta es el tipo de moldeo a utilizar, existen dos tipos importantes de moldeo: de canal frio y de canal caliente.

LOS MOLDES DE CANALES FRIOS

Consisten en 2 placas (diseño más sencillo) o 3 placas (en donde el sistema de canales es separado de la pieza cuando se abre el molde) que se mantienen dentro del molde. . El plástico se inyecta en el molde a través del bebedero y se llenan los canales que conducen a las partes en la cavidad. Los canales de distribución para cavidades múltiples se suelen construir con una configuración radial para obtener un llenado simultáneo e igualado de todas las cavidades.

En moldes de 2 placas, están unidos el sistema de canal y partes, inyección anPlastic moldd un sistema de expulsión se utiliza para separar el par del molde. Un canal frío mantiene los elastómeros o termoestables a un nivel de temperatura que evita la solidificación. En moldes de 3 placas, el material está contenido en una placa separada, dejando las partes que se expulsan solas.

Se usan diferentes tipos de expulsores en función de la forma de la pieza, que deben ejercer la presión mínima, suficiente para el desmoldeo evitando eventuales deformaciones. Si existen contrasalidas es necesario el uso de correderas (carros) y, cuando hay roscas o contrasalidas internas, pueden utilizarse machos roscados, plegables o intercambiables. En ambos sistemas, el material se recicla y rectifica. Sin embargo, estos procesos pueden aumentar el tiempo de ciclo.

Algunas de las ventajas de estos moldes son:

• Barato de producir y mantener.
• Se adapta a una amplia variedad de polímeros, tanto de los productos básicos o de ingeniería.
• Los cambios de color se pueden hacer rápidamente.
• Tiene tiempos de ciclo rápidos si los sistemas incluyen robótica, ya que ayudan en la eliminación de los corredores

Pero como todo, también tiene sus desventajas:

• Los tiempos de ciclo son más lentos que los sistemas de canal caliente.
• Hay residuos plásticos de corredores (sobre todo si no pueden ser rectificados o reciclados).                    

LOS MOLDES DE CANALES CALIENTES

Los sistemas de colada caliente han sido diseñados para permitir el moldeo de piezas sin la generación de "mazarotas" o "coladas". Aplicados correctamente, ofrecen un menor consumo de materias primas y una menor pérdida de presión en comparación con los sistemas de canales que se solidifican en cada ciclo.

Los sistemas de colada caliente son, por lo tanto, apropiados para inyectar productos extremadamente grandes, como por ejemplo, los parachoques de automotores. Así mismo, estos sistemas permiten la operación de los moldes de pisos.

El objetivo de todo sistema de colada caliente es el de distribuir el material desde la válvula de inyección de la máquina hasta cada compuerta de acceso a las cavidades del molde, minimizando los posibles efectos adversos a las propiedades del material.

Los moldes de colada caliente constan de 2 placas que se calientan mediante un sistema colector. El colector envía el plástico fundido a las boquillas que llenan las cavidades de la pieza. Hay varios tipos de sistemas de canal caliente, sin embargo, en general, se dividen en dos categorías principales:

• Los sistemas calentados externamente son muy adecuados para los polímeros que son sensibles a las variaciones térmicas.
• Los sistemas calentados internamente ofrecen un mejor control de flujo. 

El proceso de colada caliente elimina por completo los corredores, por lo que el reciclado y triturado (que sólo se puede hacer con plásticos vírgenes) no afecta los tiempos de ciclo. Este sistema sólo tiene capacidad para unos tipos de plásticos, específicamente los polímeros semi-cristalinos que tienen una baja conductividad térmica.

Algunas de sus ventajas son:

Posibles tiempos de ciclo más rápidos.
Elimina los corredores y los posibles residuos.
No hay necesidad de robótica para eliminar los corredores.
Se Puede acomodar piezas grandes.

Y algunas de sus desventajas son:

Los moldes son más caros de producir.
El color no se puede cambiar fácilmente.
Hay mayores costos de mantenimiento y el tiempo de inactividad potencial.
No puede ser adaptado a ciertos materiales térmicamente sensibles.





III.     CONCLUSIÓN

Ya vimos lo que era un molde con canales fríos y calientes; hay muchos factores que analizar ya que ambos tipos de moldeo son buenos, para escoger que tipo usar hay que tener muy claro lo que se quiere obtener y como. Si se quiere un proceso donde no se requiere de mucha precisión, que sea económico tanto el molde como su mantenimiento y que no importes cuanto dicho proceso se recomendaríaun molde de canales fríos. Pero si ya se habla de un proceso donde se necesita de mucha precisión sin importar los costos y donde necesitamos sacar piezas en tiempos cortos, se recomendaría los moldes con canales calientes. Como lo mencionamos anteriormente, ambos son buenos, no nos atrevemos a decir cual es mejor ya que ambos se adaptan  a situaciones diferentes y la responsabilidad de decidir cual es mejor es del diseñador del proceso.









IV.     REFERANCIAS





The Rodon Group. (2013, Junio) A Focus on American Manufacturing and Plastic Injection Molding. Cold runner versus hot runner molds. En Linea. Disponible: http://info.rodongroup.com/blog/bid/95707/Plastic-Injection-Molding-101-Cold-runner-versus-hot-runner-molds





Shaping your dreams. (2013, Octubre) Mold Design-Runners. Disponible: http://www.megamould.com/TechBlog/Mold-Design/Mold%20Design-Runners.html

S. Cárdenas: santiago9411@hotmail.com. Estudiante de Ingeniería, Facultad de Ingeniería Mecánica, Universidad de América.

W.C. Coronado: wilson.coronado@estudiantes.uamerica.edu.co, Estudiante de Ingeniería, Facultad de Ingeniería Mecánica, Universidad de América.

J. M. Galán: juancho_ro120@hotmail.com, Estudiante de Ingeniería, Facultad de Ingeniería Mecánica, Universidad de América.

J. D. Piragauta: juanpiragauta93@gmail.com, Estudiante de Ingeniería, Facultad de Ingeniería Mecánica, Universidad de América.

Proyecto de Investigación o actividad formativa realizada.