Molde de inyección de tapa de cubo de plástico de arcilla de juguete

Materia prima de PP de calidad alimentaria

Existen numerosas opciones de materiales de calidad alimentaria que se utilizan en el moldeo por inyección de plástico, así como otros métodos de fabricación de plástico que se utilizan para crear envases y embalajes para alimentos, juguetes para niños y otras piezas. Cada tipo de plástico presenta sus propias propiedades únicas.

El PP no es tóxico, es resistente a los productos químicos, tiene una alta tenacidad y ofrece una excelente elasticidad y resistencia a la fatiga. Este material también mantiene sus propiedades en altas y bajas temperaturas, lo que lo hace muy versátil. PP es una opción popular para recipientes para llevar, botellas de jarabe exprimibles y recipientes de mantequilla y margarina, cubos de juguete, etc.

Los principales requisitos en los que nos enfocamos incluyen:

* Materiales sin BPA

* Certificación FDA

* Regulaciones seguras de FMA

* Cumplimiento de HACCP

* Pautas no tóxicas

Comprender el proceso de moldeo por inyección.

Fundamentalmente, el proceso de moldeo por inyección no ha cambiado desde sus inicios. Estamos calentando plástico a un estado fundido y lo inyectamos en una cavidad. Lo que ha cambiado es el diseño de la máquina, nuestra comprensión del flujo de plástico y nuestra capacidad para controlar casi todos los detalles del proceso de moldeo.

Si observa a un operador de máquina de moldeo por inyección, es posible que solo vea un molde abriéndose y cerrándose y saliendo piezas nuevas. Sin embargo, hay mucho más dentro de la máquina para asegurarse de que las piezas sean las mismas en todo momento. Aquí hay un resumen rápido del proceso, comenzando con un molde abierto.

1. Cierre del molde

En la aplicación más simple, la máquina de moldeo cierra el molde y aplica presión de sujeción. Durante ese proceso, la máquina de moldeo está monitoreando cuánta presión está aplicando como un control de seguridad. También puede haber un "perfil" de cierre, donde el operador establece velocidades variables a medida que se cierra el molde. Esta configuración de perfil entra en juego más a medida que los moldes se vuelven más complicados.

En aplicaciones más avanzadas, los moldes tendrán acciones, hidráulica, insertos sobremoldeados y operaciones de desatornillado que funcionan en conjunto con la operación de cierre del molde. Estos pueden operar fuera de tiempo, posición o mecánicamente con el molde. En general, es importante encontrar un equilibrio entre el tiempo de cierre rápido y la seguridad. No vale la pena llevar la máquina al límite para recoger algunas fracciones de segundo, pero eso ciertamente tiene su lugar en la industria.

2. Inyección

Durante la inyección, el tornillo se mueve hacia adelante, empujando el plástico fundido fuera del barril y dentro de las cavidades del molde. Estamos tratando de equilibrar la velocidad con la consistencia del proceso y la calidad de la pieza. Inyectar demasiado rápido o demasiado lento puede causar una gran cantidad de defectos en las piezas. Este concepto parece bastante simple, pero es mucho más profundo que eso.

Podemos crear perfiles de inyección y ver representaciones gráficas de esto en cada ciclo. Si es necesario, podemos reducir o acelerar la velocidad del tornillo en ubicaciones específicas. Por ejemplo, es posible que desee reducir la velocidad o acelerar cuando el plástico llegue a las puertas o áreas específicas de la pieza. Tener un nivel de control tan alto puede marcar la diferencia en la producción de piezas consistentes y de alta calidad.

Un aspecto clave de la inyección es cuándo pasar a la siguiente etapa del paquete y mantenerlo. Esto se conoce como punto de transferencia o cambio V-P, es decir, el punto en el que se pasa de colocar un volumen de plástico en el molde a una velocidad específica a mantener una cantidad específica de presión durante un período de tiempo. Una regla general es llenar las cavidades del molde casi por completo (aproximadamente el 95% o más) durante la fase de inyección.

Hay algunas formas en que la máquina de moldeo puede saber cuándo hacer este cambio. Esto se puede hacer por la posición del tornillo (más común), el límite de presión, el tiempo o la presión de la cavidad. Aunque la posición es común, la forma más avanzada y precisa es tener sensores de presión en la cavidad. Los sensores de presión de la cavidad controlan la máquina de moldeo en cada ciclo mediante retroalimentación en vivo dentro del molde. La desventaja de este sistema es que requiere un sistema de control externo y cada molde requiere componentes adicionales.

3. Empacar / guardar

Ahora que la pieza está casi llena, necesitamos empacar la pieza el resto del camino y mantener la presión del material hasta que las compuertas se congelen. Tener estas presiones demasiado bajas puede causar marcas de hundimiento en la pieza terminada y tenerlas demasiado altas puede causar destellos o incluso dañar el molde. También es importante que el diseño y el tamaño de la puerta coincidan correctamente con la pieza.

Las puertas deben congelarse (enfriarse) lo suficiente como para aislar la pieza del sistema de alimentación. Tener puertas que son demasiado grandes puede llevar demasiado tiempo para enfriarse. Las puertas que son demasiado pequeñas pueden congelarse demasiado rápido, cortando el flujo de material y provocando tomas cortas o hundimientos.

4. Refrigeración / plastificación

Después de la etapa de empaquetar y mantener, la pieza se llena, pero es probable que aún esté demasiado caliente para sacarla del molde. La etapa de enfriamiento es simplemente el tiempo asignado al molde para absorber el calor de la pieza de plástico. Una vez más, estamos tratando de equilibrar el tiempo del ciclo con la calidad y consistencia de la pieza. Es más probable que las piezas grandes, las secciones de paredes gruesas o el uso de materiales con baja conductividad térmica se deformen o cambien después del moldeado si no se proporciona el tiempo de enfriamiento adecuado.

Durante el tiempo de enfriamiento, la máquina de moldeo comienza a recargar (plastificar) el material en el barril para prepararlo para el siguiente ciclo. El tornillo comienza a girar, lo que transporta la materia prima por el barril. A medida que el material avanza, empuja el tornillo hacia atrás (a la derecha en la imagen). A medida que el material se transporta hacia abajo por el tornillo (hacia la izquierda en la imagen), se utilizan tanto el calentamiento por cizallamiento por rotación como las bandas calefactoras en el barril (principalmente calor por cizallamiento) para derretir el plástico.

Las principales variables utilizadas para la plastificación son las rpm del tornillo y la contrapresión. Las rpm son simplemente la velocidad a la que gira el tornillo y la contrapresión es la cantidad de resistencia que aplica la máquina de moldeo contra el movimiento del tornillo. Tener altas revoluciones del tornillo y contrapresión puede mezclar mejor el material y elevar la temperatura del plástico, pero también puede degradar y sobrecalentar el plástico. Generalmente, hay suficiente tiempo de enfriamiento en un ciclo para que las rpm del tornillo y la contrapresión se puedan configurar sin preocuparse por agregar tiempo de ciclo.

5. Molde abierto

Una vez finalizada la fase de enfriamiento y preparada la máquina de moldeo para el siguiente ciclo, se abre el molde. En su forma más simple, el molde se abre, nada emocionante. Sin embargo, los moldes más avanzados pueden requerir extracción de núcleos, control de chorro de aire o perfiles de apertura. Estos otros aspectos de la apertura del molde están controlados por la posición del molde o el tiempo durante la fase de apertura del molde. Al igual que el cierre del molde, la velocidad se puede cambiar en diferentes posiciones y la máquina de moldeo controla la cantidad de fuerza que se aplica para abrir el molde.

6. Expulsión de piezas

Una vez que el molde está abierto, es necesario quitar las piezas. Este puede ser un solo pulso del sistema de expulsión de moldes, o puede requerir diferentes movimientos de expulsión y robótica. Si se está utilizando robótica, es probable que el robot le indique a la máquina de moldeo que inicie el proceso de expulsión. En algunas aplicaciones, la etapa de expulsión puede ocurrir mientras se abre el molde para disminuir el tiempo del ciclo.

Una vez que se retiran las piezas, hemos completado un ciclo del proceso de moldeo por inyección. La velocidad del ciclo está determinada por el diseño de la pieza y el funcionamiento del molde. Todo este proceso puede tener lugar en segundos o más de un minuto. Otras variables del proceso incluirán la preparación del material de moldeo, las temperaturas del cilindro, la temperatura de enfriamiento del molde, el control del sistema de canal caliente, la robótica integrada y los componentes intercambiables de la máquina de moldeo.

El desafío es equilibrar todos los aspectos del proceso de moldeo para producir piezas consistentes. La mayoría de las variables que controla un procesador afectarán a las demás. Los pequeños cambios en una fase pueden tener implicaciones para otra fase del proceso. Afortunadamente para los moldeadores de inyección, la tecnología disponible para nosotros y, cuando se usa correctamente, hace que el proceso sea muy preciso y consistente.