Técnicas para Ajustar la Velocidad de Inyección

La Estrecha Relación entre la Velocidad de Inyección y la Calidad del Producto la Convierte en un Parámetro Clave en el Moldeo por Inyección.

Al determinar el inicio, el medio y el final de los segmentos de velocidad de llenado y lograr una transición suave de un punto de ajuste a otro, se puede garantizar una velocidad de superficie de fusión estable para producir la orientación molecular deseada y un mínimo estrés interno.

Técnicas para Ajustar la Velocidad de Inyección

Principios de Velocidad de Inyección Segmentada

Recomendamos los siguientes principios para la velocidad de inyección segmentada:

  • La velocidad de la superficie del fluido debe ser constante.
  • Se debe utilizar una inyección rápida para evitar que el material se congele durante el proceso de inyección.
  • La configuración de la velocidad de inyección debe tener en cuenta la desaceleración en la compuerta mientras se garantiza un llenado rápido en áreas críticas como el canal de alimentación.
  • La velocidad de inyección debe asegurar una parada inmediata una vez que la cavidad del molde esté llena para evitar el sobrellenado, las rebabas y el estrés residual.
  • La base para establecer las velocidades segmentadas debe considerar la geometría del molde, otras restricciones de flujo y factores inestables.

La configuración de las velocidades debe basarse en un claro entendimiento de los procesos de moldeo por inyección y del conocimiento de los materiales. De lo contrario, será difícil controlar la calidad del producto.

Dado que medir directamente la velocidad de flujo del material fundido es complicado, se puede calcular de manera indirecta midiendo la velocidad de avance del tornillo o la presión en la cavidad (asegurando que la válvula de retención no presente fugas).

Las características del material son muy importantes porque los polímeros pueden degradarse de manera diferente debido al estrés. Aumentar la temperatura de moldeo puede llevar a una oxidación severa y a la degradación de la estructura química.

Sin embargo, la degradación causada por el corte disminuye debido a que las altas temperaturas reducen la viscosidad del material, disminuyendo el esfuerzo de corte.

Sin lugar a dudas, las velocidades de inyección segmentadas son útiles para el moldeo de materiales sensibles al calor, como PC, POM, UPVC y sus compuestos.

La geometría del molde también desempeña un papel crucial:

  • Las secciones más delgadas requieren la velocidad de inyección más alta.
  • Las piezas de paredes gruesas requieren una curva de velocidad lenta-rápida-lenta para evitar defectos.
  • Para garantizar que la calidad de la pieza cumpla con los estándares, la configuración de la velocidad de inyección debe mantener una velocidad constante del frente de fusión.
  • La velocidad de flujo de la fusión es muy significativa ya que afecta la orientación molecular y la condición de la superficie de la pieza.
  • Cuando el frente de fusión llega a una intersección en la estructura, debe desacelerar.
  • Para moldes complejos con difusión radial, la fusión debe agregarse de manera uniforme.
  • Las canaladuras largas deben llenarse rápidamente para reducir el enfriamiento del frente de fusión.
  • Sin embargo, esto es una excepción al inyectar materiales de alta viscosidad como el PC, ya que velocidades excesivamente altas pueden llevar material frío a la cavidad a través de la compuerta.
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Configuración e Impacto de la Velocidad de Inyección

Ajustar la velocidad de inyección puede ayudar a eliminar defectos causados por una disminución en el flujo en la ubicación de la compuerta. Cuando la fusión pasa a través de la boquilla y el canal hasta llegar a la compuerta, la superficie del frente de fusión puede haberse enfriado y solidificado, o puede haberse estancado debido a un estrechamiento repentino del canal hasta que se acumule suficiente presión para empujar la fusión a través de la compuerta, lo que resulta en un pico de presión a través de la compuerta.

La alta presión puede dañar el material y causar defectos en la superficie como marcas de flujo y quemaduras en la compuerta, que se pueden superar disminuyendo la velocidad justo antes de la compuerta.

Esta desaceleración puede prevenir el corte excesivo en la ubicación de la compuerta, seguido de un aumento en la velocidad de inyección a su valor original. Dado que el control preciso de la desaceleración de la velocidad de inyección en la ubicación de la compuerta es complicado, la desaceleración al final del canal es una mejor solución.

Podemos evitar o reducir defectos como rebabas, quemaduras y atrapamiento de aire controlando la velocidad de inyección en la etapa final.

Ralentizar el llenado en la etapa final puede prevenir el sobrellenado de la cavidad, evitando rebabas y reduciendo el estrés residual.

El atrapamiento de aire causado por una mala ventilación en el extremo del molde o problemas de llenado también puede abordarse reduciendo la velocidad de ventilación, especialmente en la etapa final de la inyección.

Los disparos cortos ocurren debido a velocidades lentas en la compuerta o solidificación del fundido, lo que provoca bloqueos de flujo localizados, entre otras razones. Acelerar la velocidad de inyección al pasar por la compuerta o al encontrar bloqueos de flujo localizados puede resolver este problema.

Defectos como marcas de flujo, quemaduras en la compuerta, ruptura molecular, delaminación y pelado a menudo ocurren en materiales sensibles al calor debido a un corte excesivo durante el paso por la compuerta.

La calidad superficial de las piezas moldeadas depende de la velocidad de inyección, siendo los materiales rellenos de fibra de vidrio, especialmente el nylon, particularmente sensibles. Las motas (patrones ondulados) son causadas por la inestabilidad del flujo debido a cambios en la viscosidad.

El flujo distorsionado puede dar lugar a patrones ondulados o rayas desiguales, y el defecto específico depende del grado de inestabilidad del flujo.

Cuando la inyección a alta velocidad ocurre mientras el fundido pasa a través de la compuerta, resulta en una alta cizalladura, lo que provoca que los plásticos sensibles al calor se quemen. Este material quemado puede pasar a través de la cavidad del molde y llegar al frente de flujo, apareciendo en la superficie de la pieza.

Para prevenir la formación de chorros, la configuración de la velocidad de inyección debe garantizar un llenado rápido del área del canal de alimentación, seguido de una inyección lenta a través de la compuerta.

Identificar el punto de esta transición de velocidad es la esencia del problema.

  • Si es demasiado temprano, el tiempo de llenado aumentará de manera excesiva,
  • y si es demasiado tarde, la inercia del flujo excesivo provocará la formación de chorros.

La tendencia a la formación de chorros se hace más evidente a medida que la viscosidad del fundido disminuye y las temperaturas del cilindro aumentan.

Además, las compuertas pequeñas que requieren inyección a alta velocidad y alta presión también son un factor importante que conduce a defectos en el flujo.

La retracción puede mejorarse mediante una transmisión de presión más efectiva y una menor caída de presión.

La baja temperatura del molde y el avance lento del tornillo reducen significativamente la longitud de flujo, y esto debe compensarse con velocidades de inyección altas.

El flujo a alta velocidad reduce la pérdida de calor, y el calor por fricción generado debido a la alta cizalladura provoca un aumento en la temperatura del fundido, lo que ralentiza la tasa de espesamiento de la capa exterior de la pieza.

La sección transversal de la cavidad debe tener un grosor suficiente para evitar caídas de presión excesivas; de lo contrario, se producirá retracción.

La mayoría de los defectos en el moldeo por inyección pueden resolverse ajustando la velocidad de inyección, por lo que la clave para ajustar el proceso de inyección es establecer la velocidad de inyección y sus segmentos de manera razonable.

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