La forma científica de configurar el punto de cambio, el tiempo de retención y la presión

En el proceso de la inyección, la inyección se divide comúnmente en dos etapas:

Etapa 1: La mayoría del plástico se introduce en el molde, generalmente representando entre el 90% y el 99.9% del volumen total del producto.

Etapa 2: Se compacta el producto para obtener uno con la misma estructura y forma que el molde. En la segunda etapa, aunque solo se inyecta una cantidad relativamente pequeña de plástico fundido en la cavidad, esto es esencial para la superficie del producto en términos de su suavidad, apariencia estética y dimensiones.

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En la mayoría de los casos, la segunda etapa de la moldeo por inyección utiliza dos parámetros: presión y tiempo. Desde una perspectiva de moldeo científico, ampliamos estos dos factores a cuatro elementos:

(1) Método de transición de la primera etapa a la segunda etapa.

(2) Procesar el producto manteniendo el gate sellado (congelado) o no sellado.

(3) Tiempo de retención de contrapresión.

(4) Mantener una presión adecuada en la cavidad del molde.

Transición

Quizás se pueda decir que el control de la transición de la primera etapa a la segunda etapa es la parte más crítica del proceso de moldeo. Frecuentemente, la capacidad para producir productos de alta calidad depende de esto. Además, esta a menudo es la razón por la cual las fábricas de procesamiento de plástico no pueden producir los mismos productos en una máquina como en otra.

En la mayoría de los casos, es recomendable que el proceso de transición sea lo más corto posible.

Es decir, sin importar qué presión se utilice al final de la primera etapa, es deseable cambiar rápidamente a la presión necesaria para la compactación y retención en la segunda etapa.

Además, es esencial comprender cómo la máquina de control del equipo realiza adecuadamente esta transición.

Sin embargo, aún no existe un estándar unificado para determinar la finalización de la transición entre diferentes máquinas, por lo que las empresas de moldeo por inyección enfrentan cuatro posibilidades:

  • la máquina tiene la función de transición de viscosidad.
  • El control de la máquina tiene un valor de viscosidad de transición, pero solo puede reducir la velocidad de avance del tornillo(https://spanish.immcn.com/sobre-el-tornillo-de-la-maquina-de-moldeo-por-inyeccion/)durante la transición, sin un control preciso.
  • La máquina no tiene un valor de viscosidad de transición.
  • Durante la transición de la primera etapa a la segunda etapa, la máquina no funciona correctamente, lo que resulta en una inclinación gradual, una disminución o una oscilación de la viscosidad.

Es fundamental garantizar una transición rápida y uniforme de la primera etapa a la segunda etapa.

Por lo tanto, comprender el funcionamiento de la máquina de inyección es crucial para lograr los resultados deseados.

Para la mayoría de los productos y un control de proceso correcto, el tiempo desde el final de la primera etapa hasta el punto de configuración de presión de la segunda etapa debería ser inferior a 0.1 segundos.

No se desea ninguna hendidura, pico afilado, oscilación o una entrada gradual y lenta de la presión hacia la segunda etapa durante la transición a la presión de la segunda etapa.

– Las hendiduras pueden hacer que el frente de flujo se vuelva dudoso, lo que resulta en subinyección o falta de material.

-Los picos finos o la transición lenta a la presión de la segunda etapa pueden sobrellenar la cavidad del molde, provocando rebabas.

Las oscilaciones a menudo causan una baja estabilidad en el procesamiento. El gráfico de correspondencia entre la presión del inyectado y el tiempo en el monitor de presión de inyección puede utilizarse como la mejor manera de evaluar la respuesta del equipo.

Estado de la entrada del molde (sellada o abierta)

No es posible procesar todos los productos con la compuerta sellada.

Para un producto específico, se debe realizar una prueba de sellado de la compuerta y se deben comparar los productos procesados con la compuerta sellada y los productos procesados con la compuerta abierta para determinar cuál método es mejor.

Pueden surgir varias situaciones:

  • las muestras con compuerta congelada tienen un rendimiento del 100% deficiente
  • los productos con compuerta no congelada pasan la prueba en un 100%,
  • o puede ser lo contrario.

No se puede determinar simplemente mediante la observación de las muestras o el proceso qué está sucediendo. Solo realizando pruebas de sellado de compuertas y evaluando las muestras se puede encontrar la respuesta.

Configuración del tiempo de retención de contrapresión

Saber si se debe mantener la compuerta sellada o abierta puede ayudar a establecer la duración de la segunda etapa.

Si se requiere tiempo de sellado de la compuerta del molde, entonces, para mantener la resistencia y estabilidad del proceso, se debe aumentar la duración del sellado de la compuerta en la segunda etapa o configurar un tiempo más largo.

Esto no siempre implica aumentar el tiempo del ciclo, ya que en la mayoría de los casos se puede equilibrar reduciendo el tiempo de enfriamiento o el tiempo de cierre del molde.

Si el producto se beneficia de la compuerta abierta, entonces, comience a enfriar la compuerta a la mitad del tiempo necesario. Debido a las variaciones normales de temperatura y proceso, lo peor que puede ocurrir es elegir el tiempo de sellado de la compuerta de manera precisa.

Sin embargo, en la producción de productos, a veces se necesita sellar la compuerta y otras veces no, lo que resulta en productos inconsistentes entre la producción anterior y posterior.

El método relacionado es: Si en el proceso de producción la compuerta no está sellada, entonces la consistencia del tiempo del ciclo se vuelve fundamental para asegurar productos consistentes antes y después.

Si el tiempo del ciclo varía cuando la compuerta no está sellada, los productos también serán diferentes debido al cambio en la cantidad de polímero en la cavidad del molde. Esto se puede verificar pesando el producto.

La forma científica de configurar el punto de cambio, el tiempo de retención y la presión

Configuración de la retención

Encontrar la retención correcta es crucial para la compresión de los productos.

La presión adecuada en la segunda etapa debe ubicarse dentro del rango de parámetros del producto requeridos para lograr un buen índice Cpk (índice de capacidad del proceso) y estar en su punto central.

Dado que la retención se establece bajo condiciones de prueba de sellado de la compuerta, se debe encontrar mediante pruebas el valor correcto de la compresión y retención en la segunda etapa, estableciéndolo como el valor central del rango de parámetros de procesamiento del producto.

1. Verificar la estabilidad de la primera etapay comprobar si hay insuficiente llenado del molde o contracción del producto después de la primera etapa.

Procedimiento de verificación: Reservar tiempo en la segunda etapa y reducir la retención a un valor bajo permitido por el equipo, evitando reducir la retención o el tiempo de retención a cero. Si la primera etapa difiere de lo esperado, mantenerla constante. Si no se toman medidas en la segunda etapa, podría resultar en un error en la primera etapa.

2. Si la primera etapa es estable, comience a aumentar la retención. Comience con un valor bajo, quizás solo se requieran presiones de 1000 a 2000 psi para el plástico. Verifique el producto cada vez que aumente la retención; incremente la retención en pequeños incrementos hasta determinar que la calidad del producto alcanza un estado óptimo y aceptable. Producir una cantidad definida de productos que requieran pruebas preliminares de calidad. Etiquetarlos y guardarlos.

3. Ahora continúe aumentando la retención hasta que la producción muestre problemas inaceptables como rebabas, adherencia u otros problemas que puedan dañar el molde o el producto, o si hay indicios de que el procesamiento no puede funcionar en las condiciones de alta presión establecidas. Reduzca la presión al valor máximo permitido por el procesamiento, que sea seguro y eficaz para la producción. 

Además, procese un grupo de productos para la verificación preliminar de calidad. Etiquételos y guárdelos.

Finalmente, produzca un grupo de productos dentro del rango de presión recién establecido en su valor medio.

Posibles resultados y soluciones correspondientes:

Extraiga los tres conjuntos de productos obtenidos y realice operaciones de control de calidad utilizando los datos generados por el control de calidad para determinar qué conjunto de productos es inaceptable o aceptable. Existen tres posibles respuestas:

(1) Todos los productos son demasiado grandes.

Esto indica un fallo, ya que sugiere que se utilizó un encogimiento incorrecto al calcular las dimensiones de la cavidad. Si están más allá de los límites alto y bajo del rango de presión, será difícil lograr que las dimensiones de los productos estén en el centro del rango requerido mediante cualquier cambio en el proceso.

(2) Todos los productos son demasiado pequeños.

Aún no es una buena noticia, pero al menos es “seguro para el molde”, ya que se puede ajustar el molde para que los productos estén dentro del rango requerido. Además, será difícil devolver los productos al centro del rango requerido mediante cambios en el proceso.

(3) Algunos productos son demasiado pequeños y otros son demasiado grandes.

Sin datos de respaldo, no funcionará el método de regla del 25%, 50% o 75% de la presión de inyección. Este enfoque sugeriría que a veces se necesita una presión de mantenimiento baja, mientras que en otras ocasiones se requiere una presión de mantenimiento superior a la presión de inyección. La única regla efectiva es: obtener datos y permitir que los productos determinen.

Using the rule of 25%, 50% or 75% injection pressure is not going to work without data to back it up. This method will show that sometimes a low holding pressure is required, and sometimes a holding pressure that exceeds the injection pressure is required.

The only valid rule is: decide by data and by product.

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