El moldeo por inyección por lo general se realiza usando plástico y es un proceso que fuerza al plástico líquido a formar un molde para fabricar placas de identificación, placas, letreros y elementos de marca de productos personalizados. Una vez que el plástico se enfría y se solidifica, se libera del molde para formar una variedad de piezas de plástico para cualquier industria.
Los usos populares de moldeado de plástico inyectado incluyen: placas de identificación de electrodomésticos, placas de identificación para equipos industriales, emblemas de automóviles, marca de vehículos y porta etiquetas, así como identificación de productos recreativos.
- La historia del moldeo por inyección de plástico
- El proceso de moldeo por inyección de plástico hoy
- El futuro del equipo de moldeo por inyección de plástico
- Moldeo por inyección desde otro punto de vista
Las placas de identificación de plástico moldeadas por inyección y otros componentes son producidos por una máquina que consta de tres componentes básicos:
- Un molde que puede fabricarse para fabricar cualquier tamaño y forma que se necesite.
- Una unidad de sujeción que sujeta y mantiene unido el molde durante todo el proceso.
- Una unidad de inyección inyectará plástico fundido en el molde, donde permanecerá hasta que se haya enfriado y liberado lo suficiente.
El plástico fundido utilizado para los productos hechos por las máquinas de moldeo por inyección se produce mediante la fusión de pequeños gránulos de plástico, que se alimentan a una máquina de inyección que calienta los gránulos en una forma fundida o líquida.
Una vez que los gránulos de plástico ahora fundidos alcanzan una temperatura predeterminada, el semilíquido se inyecta forzadamente en un molde. La velocidad y la presión de este proceso se controlan mediante un cilindro hidráulico que, una vez activado, fuerza el plástico líquido al molde.
En la fase de “pausa” del proceso de moldeo por inyección de plástico, el plástico se deja en el molde para asegurar que se rellena completamente el molde y luego se deja enfriar hasta el punto en que se solidifica y se produce el objeto deseado. Luego está listo para procesos secundarios como decoración, submontaje o envío.
El proceso de plástico moldeado por inyección permite a los fabricantes producir placas de identificación de plástico personalizadas y componentes que serían demasiado costosos de fabricar utilizando métodos de mecanizado tradicionales. Los fabricantes de plásticos moldeados por inyección también ahorran tiempo y dinero al permitir que muchas piezas del mismo componente se hagan al mismo tiempo, desde el mismo molde; cada copia es idéntica a la anterior.
Este proceso también reduce los costos laborales al minimizar la necesidad de mano de obra por parte de los empleados. Tampoco hay prácticamente ningún material desperdiciado, ya que cualquier plástico sin usar o sobrante se puede reciclar para ser reutilizado en el proceso
La historia del moldeo por inyección de plástico
El moldeo por inyección de plástico se originó con químicos en Europa y Estados Unidos que estaban experimentando con plásticos. Originalmente se hizo a mano y se presionó en un molde usando Parkesine, pero resultó ser demasiado frágil e inflamable. John Wesley Hyatt es el inventor oficial del moldeo por inyección de plástico y el proceso tiene una rica historia con mentes brillantes.
John Wesley Hyatt fue un inventor creativo y desarrolló el procesamiento de plásticos de celuloide. Esta fue una hazaña increíble para un joven impresor de Illinois que asumió el desafío de la Compañía de Billar de Nueva York para reemplazar el marfil que se usaba en las bolas de billar.
Así comenzó su carrera en la ingeniería de plásticos cuando él y su hermano Isaiah comenzaron a fabricar varias mezclas para damas y otros objetos. Después de un tiempo probando varias mezclas, John mezcló nitrocelulosa, alcanfor y alcohol juntos. Presionó estos ingredientes en un molde circular de acero que se calentó y dejó que se enfriara. Cuando se retiró el material del molde, se dio cuenta de que había creado con éxito una bola de billar compuesta de plástico. Así comenzó el proceso de usar las primeras maquinas inyección de plástico.
John y su hermano Isaiah patentaron este proceso de producción de celuloide en 1870 y continuaron fabricando dentaduras postizas a partir de su nuevo material que reemplazó las dentaduras hechas de caucho. Así comenzó el proceso de fabricación de plásticos de celuloide. John era bastante parecido al Da Vinci de la invención industrial porque también se le atribuyó la invención de la máquina de coser y los cojinetes de rodillos, todos los cuales contribuyeron en gran medida a la fabricación.
En la actualidad, los plásticos celuloides y celulósicos se pueden encontrar casi en cualquier lugar, incluidos los mangos de los destornilladores, los cepillos de dientes y los utensilios. Celluloid se puede encontrar hoy en Hollywood, California, y se usa para la producción de sus películas favoritas.
Para avanzar en los procesos de moldeo por inyección con plástico, otro gran inventor se involucró activamente en plásticos en Nueva York después de viajar desde Bélgica en una beca. Leo Hendrick Baekeland comenzó a trabajar con polímeros y esto condujo a su invención para Kodak Eastman, que era Velox. Velox es un papel fotográfico que podría desarrollarse a la luz de gas en lugar de a la luz solar.
Como químico, realizó varios desarrollos en este campo y también investiga cómo los polímeros se estructuraron molecularmente. Estas investigaciones conducen a demasiados inventos y descubrimientos más allá de lo que los químicos habían descubierto hasta ahora sobre recubrimientos y adhesivos.
En 1926 Eckert y Ziegler inventaron la máquina de moldeo de plásticos en Alemania, que fue la primera máquina en suelo europeo exitosa utilizada en la fabricación de plásticos. Esto trajo moldeo por inyección de plástico en la línea de producción con éxito.
Muchos inventores más creativos han pasado por el proceso de moldeo por inyección de plástico en la historia y ha pasado por un proceso aún más fino para la producción en los productos actuales, como electrodomésticos y placas de identificación, letreros y placas.
El proceso de moldeo por inyección de plástico hoy
La versión actual del equipo de moldes para inyección de plástico está controlada por computadora y la materia prima plástica se inyecta en moldes de acero y aluminio para producir placas de plástico personalizadas, componentes plásticos y muchos de los productos de plástico que utilizamos todos los días. El equipo de moldeo inyecta plástico caliente en el molde y enfría el plástico y extrae las piezas. El equipo de moldeo de hoy en día hace que la producción masiva de componentes de plástico sea fácil y rentable.
Hoy en día, los fabricantes de moldeo de plástico usan prensas verticales y horizontales, prensas de tornillo de inyección, prensas eléctricas y prensas hidráulicas para cualquier tasa de presión que se necesite para completar la presión del producto. Este proceso produce de todo, desde piezas de automóviles hasta placas e incluso cepillos de dientes.
El futuro del equipo de moldeo por inyección de plástico
El moldeado por inyección de plástico es un proceso muy innovador que ha creado muchos productos útiles que utilizamos todos los días en nuestros hogares. Si bien la historia del moldeo de plástico está llena de creatividad e innovación, el futuro está lleno de posibilidades aún mayores a medida que más mentes creativas agregan nuevas formas de mejorar el proceso y las máquinas de moldeo por inyección.
Si bien las mejoras en la maquinaria de inyección de plástico continúan, el futuro del moldeo por inyección ahora está dirigiendo su atención a los moldes y los componentes del molde. Los moldes de plástico de alta tecnología pueden estar hechos de metal, epoxi o fibra de carbono y pueden aumentar la producción a través de tiempos de enfriamiento y ciclos más rápidos.
La invención de la impresión en 3D nos da una idea de hasta qué punto el moldeo por inyección de plástico puede viajar hacia el futuro. La impresión 3D es un proceso de creación de un objeto sólido tridimensional de prácticamente cualquier forma a partir de un modelo digital. Con la integración de la impresión 3D en el proceso de moldeo por inyección de plástico, los conceptos y las muestras se pueden producir con mucho menos gasto.
Algunas mentes innovadoras incluso han estado trabajando con productores de semillas de maíz para reemplazar el plástico tradicional a base de petróleo en plástico a base de almidón de maíz. El material biodegradable se utiliza actualmente en una escala limitada y hay muchos usos que este material podría tener pronto que sorprenderían a la mente.
Todo lo que tomaría sería el molde y el material para producir una nueva ola del futuro para la ingeniería de plásticos. Los científicos todavía están investigando otros polímeros de la manera en que lo hicieron cuando comenzó el moldeo inyección de plástico y su investigación es increíble en este momento con muchas posibilidades por venir.
Moldeo por inyección desde otro punto de vista
El moldeo por inyección de plástico, por definición, es el proceso de inyectar plástico en un molde, luego se enfría el plástico, y es cuando este es expulsado del molde y se empaqueta el producto terminado para su venta al cliente. Esto suena simple y en su forma básica es, pero el proceso involucrado en hacer que todo esto suceda es realmente bastante complicado. El plástico se puede inyectar en el molde a baja presión, pero normalmente se realiza bajo alta presión a una presión de cavidad de más de 30,000 PSI.
Existen muchos tipos diferentes de moldeo por inyección y muchos tipos diferentes de máquinas de moldeo por inyección de plástico. Algunos de los tipos más comunes de moldeo de plástico son la inyección de molde estándar, el moldeado de insertos, la extrusión de plástico, el moldeo por soplado, el moldeado multicolor o de materiales, el moldeado de apilamiento y el moldeo rotativo, por nombrar solo algunos.
También hay plásticos personalizados, desde las resinas plásticas más comunes hasta las resinas de grado de ingeniería más exóticas que se usan hoy en la mayoría de los automóviles. Incluso hay “metales” de calidad para el moldeo por inyección que se están experimentando con estos días.
Hay muchos tipos de máquinas de moldeo por inyección, todas hechas para propósitos específicos. Existen las máquinas de moldeo por inyección horizontales estándar que varían en tamaño desde unas pocas toneladas hasta 9000 toneladas y más. Podrías conducir un automóvil entre los platos de una prensa tan grande.
Las máquinas de moldeo por inyección vertical se utilizan a menudo para moldear insertos (aunque esto también se puede hacer horizontalmente) y comparten una cubierta común con dos mitades de eyección del molde. Esto permite desmoldear y cargar insertos en una mitad, mientras que la otra mitad está produciendo la siguiente toma de piezas. También hay máquinas de moldeo por inyección de dos o tres disparos para producir piezas de varios colores o materiales múltiples, como lentes para luces traseras y perillas de cambio de velocidades con núcleo interno de plástico duro y una cubierta de vinilo suave.
Todas las máquinas más nuevas en la actualidad vienen en las versiones eléctricas que se alejan de las máquinas de inyección hidráulica estándar que se usaban durante años. Estas máquinas de moldeo por inyección son mucho más eficientes y repetibles que sus primos hidráulicos. Los fabricantes más comunes de máquinas de moldeo por inyección son Toshiba, Husky, Cincinnati, DeMaag, Engel, Nissei, UBE, Arburg y Boy, solo por nombrar algunos.
Los pasos básicos para producir una pieza moldeada por inyección de plástico en una máquina de moldeo por inyección de soporte son:
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Calentando la resina plástica al rango requerido del producto que se está usando.
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Desarrollar el tamaño del disparo mediante el uso de un tornillo alternativo que transporta el plástico fundido a la parte frontal del tornillo.
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Inyectar el plástico en el molde bajo presión para llenar la cavidad del molde.
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Embalaje del plástico para crear una parte completa dentro del molde.
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Enfriar el plástico en el molde a través del uso de canales de enfriamiento comúnmente con agua.
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Expulsar la parte enfriada del molde.
Y luego se repite el proceso una y otra vez hasta conseguir fabricar la cantidad deseada.
