Moldeo por inyección

piezas lego moldeadas por inyección
File source: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Lego_Color_Bricks.jpg

Aunque pueda parecer similar a la extrusión, no hay que confundir el moldeo por inyección con la extrusión. En este caso se usan moldes en vez del troquel, aunque la primera parte del procedimiento te pueda parecer similar a la extrusión.

Qué es

En una máquina de moldeo por inyección, lo que se hace es disponer de un material en una tolva o depósito, al igual que en la extrusión. Y también se llevará mediante un tornillo sin fin o similar para generar presión hacia una boquilla. Hasta aquí todo es igual…

La diferencia radica en que, en vez del troquel en la punta, lo que se hace es inyectar el material dentro de un molde cerrado. De esa forma, se consigue llenar todo el molde para crear la forma deseada. El molde estará cerrado a presión para que no se salga el material, además de estar frío.

Por supuesto, para que sea posible, también se deben tratar con materiales en estado líquido para que se pueda trabajar con ellos. En el caso de los plásticos o metales, se hará en caliente. En caso de ser otros materiales como cementos, etc., se puede hacer en frío.

Cuando se solidifica el material inyectado dentro del molde a través de un orificio (conocido como compuerta), entonces se abre el molde para extraer la pieza formada. Por eso no es un proceso continuo o semicontinuo como la extrusión, por tanto, se debe esperar y se tarda más en formar piezas, ya que habrá que disponer de moldes vacíos para continuar.

A pesar de eso, tiene una gran ventaja. Y es que se pueden crear formas que no se podrían generar con la extrusión, como las geometrías más complejas o piezas huecas y cerradas por alguna de sus caras, etc. Por eso es también un proceso muy popular en la industria, especialmente en el moldeado de plásticos.

Por ejemplo, las piezas de LEGO y los Playmobil se crean de esta forma. También muchos elementos plásticos como otro tipo de juguetes, componentes para vehículos como el salpicadero de plástico, y un largo etc.

Maquinaria empleada

maquina para el moldeado por inyección de plásticos
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Una máquina de moldeado por inyección consta de algunas partes bastante elementales:

  • Unidad de inyección: es el elemento que se encarga de fundir el material y adecuarlo a la temperatura óptica de trabajo. Luego mediante un mecanismo hidráulico o mediante husillos será empujado a presión para inyectarlo en el molde a través de la compuerta. Los husillos y contenedores, o partes en contacto con el material, serán de un tipo u otro, con diferentes acabados para evitar que se deterioren o corrompan con el uso. Por ejemplo, no es lo mismo una máquina destinada al PVC que otra para metal.
  • Unidad de cierre: es una prensa hidráulica o mecánica que cierra el molde con fuerza para evitar que el material fundido se salga cuando se inyecte a presión. De esa forma, el material ocupará todo el volumen del interior del molde y formará la pieza, con una calidad de superficie muy alta.
  • Molde: puede ser unitario, compuestos normalmente por dos cascos que formarán la forma de la pieza final. En ocasiones también se puede tener una batería de moldes conectados por diferentes conductos entre sí, para que el material pueda fluir de uno a otro y llenarlos todos. Eso hace que se puedan crear más piezas de una sola vez. Los moldes se pueden dejar enfriar a temperatura ambiente, realizar un control de temperatura exhaustivo o enfriar bruscamente sumergiéndolos en agua, etc. Eso va a depender del tipo de pieza con el que se trabaje y lo que se quiera conseguir.

Como ves, al depender de moldes el proceso no es tan rápido como en la extrusión. Pero las formas conseguidas serán más complejas, con acabados de superficie mejores.

Acabados

moldes y acabados de piezas

Por último, los acabados con moldes dependerán en parte del tipo de material con el que se trabaja, como ocurría con la extrusión. Pero también van a depender de la calidad del acabado de los moldes. Además, se tienen que mantener en buen estado los moldes, y eso significa una buena limpieza también de los restos que pueden quedar.

Aun así, pueden producirse una serie de defectos durante el moldeado por inyección, como:

  • Huecos vacíos: se producen defectos en el acabado cuando el enfriamiento es muy rápido, ya que algunos materiales necesitan de un enfriamiento lento. También puede ocurrir cuando el diseño de la pieza, la presión de la inyección es baja, o molde no es el adecuado, o el material está a baja temperatura y no puede fluir bien hasta todas las zonas.
  • Fugas: si el cierre no es hermético, puede haber fugas de material, que pueden producir también desperfectos. Además, eso puede producir rebabas.
  • Rugosidades: si hay rugosidades en la superficie como la piel de la naranja, normalmente se deben a una temperatura demasiado elevada. También pueden ser por el molde, que esté en mal estado.
  • Degradación de la superficie: puede ocurrir por un mal sellado de molde, por humedad, u otros aditivos.
  • Fracturas o grietas: cuando el molde está demasiado frío, el contraste de temperatura entre el material caliente y el molde puede generar roturas.