La duración del ciclo de moldeo por inyección es un reflejo de la eficacia de la producción. Es fundamental conocer a fondo este ciclo, ya que no solo determina la calidad del producto final, sino que también influye en el plazo total de producción.
Estimación de la duración del ciclo de moldeo por inyección: componentes clave y cálculos
El moldeo por inyección es un proceso cíclico, y comprender sus distintas etapas es esencial para optimizar la eficiencia de la producción. La duración del ciclo de moldeo por inyección, a menudo sinónimo de "proceso de moldeo por inyección" o "ciclo de moldeo de plásticos", comprende varios componentes cruciales:
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Tiempo de almacenamiento y refrigeración del material:
Estos dos procesos se producen simultáneamente. Al calcular el ciclo de moldeo, se considera el más largo de los dos. Normalmente, el tiempo de enfriamiento incluye la duración del almacenamiento del material.
Tiempo de mantenimiento de la presión de inyección:
Esta duración viene determinada por las propiedades del polímero, la forma del producto y los requisitos de calidad, como el aspecto y las dimensiones. En ella influyen factores como la presión de inyección, la velocidad de inyección, el número de rotación del tornillo, la contrapresión y la temperatura. Para garantizar la calidad, es vital buscar el menor tiempo posible para esta etapa.
Proceso de inyección:
Generalmente se divide en tres fases: lenta, rápida y lenta. La fórmula para la estimación es:
T = W/20~50%V + t
T: Tiempo total de inyección
W: Volumen total de inyección (peso del producto x número de piezas + peso del bebedero)
V: Velocidad máxima de inyección de la máquina de moldeo
t: Constante de tiempo necesaria para el arranque y la parada del tornillo
Dependiendo del tonelaje de la máquina, las constantes de tiempo varían: 80T~200T tarda 1~2s, 200T~500T tarda 2~3s, y 500T~1000T tarda 3~4s.
Tiempo de mantenimiento de la presión:
Comienza una vez que se llena la cavidad del molde y dura hasta que finaliza el mantenimiento de la presión. La duración suele elegirse en función del aspecto, la contracción, las dimensiones y los requisitos de deformación del producto.
Tiempo de enfriamiento:
Se refiere al tiempo transcurrido desde el final del mantenimiento de la presión hasta la apertura del molde. Los factores que influyen en esta duración incluyen la forma del producto, el grosor de la pared, diseño del agua de refrigeración del moldetemperatura del molde y propiedades de la masa fundida. Para garantizar una calidad óptima del producto, es esencial minimizar el tiempo de enfriamiento. El diseño del agua de refrigeración del molde desempeña un papel fundamental a la hora de determinar la duración del enfriamiento.
Hora de apertura y cierre del molde:
Influido por el tamaño de la máquina y la estructura del molde. Las estructuras del núcleo del molde, los mecanismos de transmisión de la cremallera del molde y los mecanismos del molde de tres placas pueden afectar a este tiempo. Normalmente, 80T~200T tarda 4~8s, 200T~500T tarda 6~10s, y 500T~1000T tarda 8~15s.
Tiempo de expulsión del producto:
Se determina por la velocidad de expulsión, la carrera de expulsión y el método de expulsión (automático, manual o robotizado). La expulsión automática se utiliza generalmente para productos con menores requisitos de aspecto. Los tiempos de expulsión suelen oscilar entre 0,5 y 2 s. Cuando se utilizan brazos robóticos, el molde puede empezar a cerrarse una vez que el producto está fuera de su alcance, tardando unos 3~8s. La expulsión manual suele tardar 1~3s más que la robótica.
Al comprender estos componentes y su interacción, los fabricantes pueden tomar decisiones informadas, optimizando el "tiempo del ciclo de moldeo por inyección" y garantizando una producción eficiente.
Optimización de la duración del ciclo de moldeo por inyección: estrategias para la eficiencia
Reducir el tiempo del ciclo de moldeo por inyección, también conocido como ciclo de moldeo de plásticos, es una estrategia fundamental para mejorar la eficacia de la producción y reducir los costes de producción. Es un aspecto del moldeo por inyección que merece mucha atención. Aquí exploraremos varios métodos para optimizar este tiempo de ciclo.
Optimización del tiempo de apertura y cierre de moldes
El ciclo de moldeo por inyección puede calcularse desde el inicio de un cierre de molde hasta el inicio del siguiente. El cierre del molde suele constar de cuatro fases: cierre rápido, cierre lento, protección a baja presión y cierre a alta presión. La apertura del molde suele constar de tres fases: apertura lenta-rápida-lenta. Optimizando la velocidad y la posición de apertura y cierre del molde, podemos reducir este tiempo. Las máquinas de moldeo por inyección de nuevo diseño vienen equipadas con circuitos hidráulicos de molde regenerativos, que permiten velocidades de cierre de molde más rápidas.
Optimización del tiempo de inyección
La inyección comienza una vez finalizado el bloqueo de alta presión y puede realizarse en varias etapas. Para evitar defectos como burbujas o quemaduras en el producto, es aconsejable utilizar una velocidad de inyección alta.
Optimización del tiempo de mantenimiento de la presión
La retención de la presión comienza tras la inyección y suele ser inferior a la presión de inyección. Su objetivo principal es compensar la contracción, rellenar las depresiones formadas por la masa fundida en enfriamiento y garantizar que el producto esté lleno y sin hendiduras al desmoldarlo. Una vez que el canal se solidifica, no es necesario mantener más presión. El tiempo total de mantenimiento de la presión puede determinarse pesando el producto o asegurándose de que no hay hendiduras. Lo mejor es empezar con un tiempo de mantenimiento de la presión más corto e ir aumentándolo hasta que el peso del producto se estabilice o el nivel de hendiduras sea aceptable.
Optimización del tiempo de enfriamiento
El parámetro de tiempo de enfriamiento en la máquina de moldeo por inyección es la duración desde el final del mantenimiento de la presión hasta el inicio de la apertura del molde. El objetivo de este tiempo de enfriamiento es permitir que el producto continúe enfriándose y solidificándose, asegurando que no se deforme al ser expulsado. Este tiempo suele determinarse mediante experimentación. Es aconsejable empezar con un tiempo de enfriamiento más largo e ir reduciéndolo gradualmente hasta que el producto no se deforme al expulsarlo.
Optimización del tiempo de almacenamiento del material
El almacenamiento de material comienza con el tiempo de enfriamiento. Si el tiempo de almacenamiento de material supera el tiempo de enfriamiento, indica una capacidad de plastificación insuficiente del tornillo, lo que afecta al ciclo de producción. Varios métodos pueden mejorar la capacidad de plastificación, tales como:
- Usando tornillos de barrera.
- Emplear tornillos de mayor diámetro.
- Aumentar la profundidad de la ranura del tornillo.
- Aumentar la velocidad de rotación del tornillo (no apto para plásticos sensibles al cizallamiento como PVC o PET).
- Reducción de la contrapresión para aumentar la velocidad de plastificación.
- Utilización de boquillas hidráulicas para permitir la plastificación durante la apertura y el cierre del molde.
- Utilizar equipos que puedan plastificar durante todo el ciclo, excluyendo los tiempos de inyección y de mantenimiento de la presión.
Optimización de la fuerza de cierre
Para evitar destellos o exceso de material alrededor del producto, es esencial utilizar la menor fuerza de cierre posible. De este modo, no sólo se reduce el tiempo necesario para el cierre a alta presión, sino que también se prolonga la vida útil del producto. vida útil del moldeLas barras de unión, las articulaciones de palanca y las platinas de la máquina de moldeo por inyección.
Optimización de la temperatura del barril
Garantizar un llenado suave de la inyección utilizando la temperatura más baja posible del barril puede reducir el tiempo de enfriamiento.
Optimización de la eficiencia de la refrigeración
Optimizar el diseño del canal de agua del molde puede mejorar la eficacia del intercambio de calor y la uniformidad del enfriamiento del producto, acortando el tiempo de enfriamiento. El uso de agua fría para la refrigeración, al tiempo que se garantiza la calidad del producto, puede reducir aún más el tiempo de enfriamiento.
Optimización del tiempo de eyección
Para las máquinas de moldeo por inyección más pequeñas con una fuerza de expulsión mínima, puede utilizarse la expulsión neumática, que es más rápida que la hidráulica. Los controles hidráulicos, neumáticos o eléctricos independientes pueden permitir la apertura y expulsión simultáneas del molde. Para eyecciones múltiples, puede utilizarse la eyección por vibración de la máquina, lo que elimina la necesidad de que los pasadores eyectores se retraigan completamente cada vez, reduciendo así el tiempo de eyección.
Aplicando estas estrategias, los fabricantes pueden optimizar significativamente el tiempo del ciclo de moldeo por inyección, garantizando una producción eficaz y rentable.
El especialista en control de la duración del ciclo de moldeo por inyección
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