Los Pequeños Detalles en Moldeo por Inyección: La Contrapresión
Por: Sara L Reynoso
El ajuste del proceso de moldeo por inyección se compone de una variedad de factores y condiciones. Hay una variedad extensa de parámetros que deben establecerse y controlarse para lograr el correcto moldeo por inyección de una pieza de plástico determinada. Desde el tipo de plástico que se está moldeando, el número de cavidades, el tipo de colada, el diseño de la pieza y el molde, el tamaño de la máquina, incluso el clima en el caso de algunas resinas sensibles y por supuesto, las condiciones de proceso.
Estas últimas se controlan desde la máquina de inyección y los avances en la ingeniería de las máquinas van encaminados a facilitar el ajuste de los parámetros, los cuales se pueden clasificar en 5 grupos principales:
- Temperaturas
- Tiempos
- Presiones
- Velocidades
- Distancias
Todos son igual de importantes en el ajuste de un proceso, sin embargo, un área de especial interés es el de las presiones, ya que nos ayuda a determinar el tamaño de la máquina (fuerza de cierre) y la correcta compactación de la resina en la cavidad, lo que deriva en el control dimensional tiro a tiro.
Las diferentes presiones que se pueden encontrar en el moldeo por inyección son:
- Presión de Inyección
- Presión de Sostenimiento
- Presión de Cierre (fuerza de cierre)
- Presión en las Cavidades
- Presión Hidráulica de la línea
- Presión en la Boquilla
- Descompresión
- Contrapresión
En donde la contrapresión, que es parámetro de moldeo, generalmente con un control independiente, que a menudo se pasa por alto de forma inadecuada.
Al retroceder, el husillo gira para introducir material nuevo en el cilindro. Este material entra y con la rotación se mueve inicialmente hacia atrás creando una presión en la parte frontal del husillo. Esta presión se utiliza para homogeneizar la masa fundida, eliminar pequeñas cantidades de aire atrapado y controlar el peso de la inyección manteniendo una densidad precisa de un volumen determinado de masa fundida.
La contrapresión se debe manejar lo más baja posible y, en cualquier caso, no debería superar el 20% de la presión nominal máxima de inyección de la máquina. Puede ser necesaria cierta contrapresión para evitar que el tornillo se empuje a sí mismo con demasiada facilidad.
Como ya se mencionó, el ajuste de la contrapresión depende también de la resina que estamos moldeando, por ejemplo, comenzando con el valor mínimo recomendado en su guía de moldeo y de ser necesario, hacer pequeños aumentos según sea necesario, hasta el máximo recomendado. El ajuste máximo es necesario porque todo lo que supere este valor provocará un cizallamiento excesivo del plástico y dará lugar a un plástico degradado térmicamente.
El husillo debe generar y superar esta presión antes de poder retroceder. Esta contrapresión se genera al girar el tornillo contra la restricción del material plástico que está contenido en el barril o cilindro.
La fusión del material y la homogenización de un pigmento o aditivo pueden mejorarse con el uso de altas contrapresiones, pero también aumenta la tensión en la máquina de moldeo por inyección, reduce la longitud de las fibras en aquellas resinas con carga y aumenta el tiempo de retracción del tornillo.
La contrapresión también puede programarse en algunas máquinas para compensar, por ejemplo, la eficaz reducción de la longitud del husillo que se produce durante la plastificación; este tipo de reducción supone un menor aporte de calor y, por tanto, un descenso de la temperatura. A la inversa, en varias máquinas es difícil ajustar la presión, ya que no hay una forma sencilla de medir los efectos de los cambios.
El objetivo de la contrapresión no es aumentar la temperatura de la resina: el aumento de la contrapresión no eleva significativamente la temperatura de la masa fundida, para esto se utiliza la velocidad de rotación del husillo.
Un cambio en una máquina de moldeo por inyección suele tener múltiples efectos. Aumentar la contrapresión significa que el tornillo tarda más en recuperarse, a menudo más que el tiempo de enfriamiento establecido o permitido. Esto, a su vez, alarga el tiempo de ciclo, ya que el molde no abre hasta que el husillo no ha alcanzado a tomar la resina necesaria para el tamaño de disparo.
En resumen, una cantidad mínima a media de contrapresión puede beneficiar la homogeneización de la resina, en especial si contiene un pigmento, aditivo y/o carga y puede apoyar en el control del tamaño de disparo. Sin embargo, como en todo, el uso de una contrapresión alta, puede derivar desde el calentamiento de la resina hasta su degradación, así como un esfuerzo mayor del tornillo al retroceder durante la carga.
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