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La contracción describe la reducción de volumen de una pieza de plástico durante el enfriamiento después del moldeo por inyección. Resulta de la contracción térmica de las cadenas poliméricas y, en materiales semicristalinos, de la densificación del volumen causada por la cristalización.

El factor de contracción es específico del material y, por ejemplo, es de aprox. 0,4–0,7% en PC, 0,5–2,0% en PA y 1,0–2,5% en PP. Se tiene en cuenta en el diseño del molde mediante una sobremedida correspondiente de la cavidad.

La deformación (Warpage) se produce cuando la contracción dentro del componente no es uniforme. Las causas pueden ser espesores de pared no homogéneos, diferentes velocidades de enfriamiento en el lado del núcleo y del expulsor, orientaciones de fibra en materiales reforzados con fibra de vidrio o posiciones de inyección no uniformes.

La deformación provoca desviaciones dimensionales que, en componentes de precisión, pueden minimizarse mediante simulación Moldflow, una estrategia de control de temperatura específica y parámetros de procesamiento adaptados.

El proceso de inyección más utilizado (a menudo denominado coloquialmente moldeo por inyección o proceso de moldeo por inyección) es la inyección de termoplásticos. Mediante este proceso pueden fabricarse, en una sola operación, geometrías simples y complejas. Una ventaja especial del proceso de inyección se encuentra en la producción en serie, gracias a los cortos tiempos de ciclo y al reducido retrabajo. Las piezas moldeadas por inyección pueden fabricarse con masas entre algunos miligramos y aproximadamente 50 kg. Con la inyección pueden fabricarse objetos de alta precisión. Además, la superficie del componente puede elegirse casi libremente. Pueden fabricarse superficies lisas para aplicaciones ópticas, texturizados para áreas de contacto agradable, patrones y grabados.
También la combinación de plástico y metal es una aplicación frecuente en la fabricación por inyección. Aquí se sobremoldean casquillos roscados, unidades de contacto, rejillas troqueladas o incluso bandas continuas. En nuestra empresa también se aplican los procesos de tecnología insert/outsert, así como Reel-to-Reel (sobremoldeo en banda).
Los termoplásticos a menudo se modifican para su posterior aplicación mediante cargas y aditivos. Entre estas cargas se encuentran microesferas de vidrio, fibras de vidrio, minerales, etc.

Funcionamiento de una máquina de inyección: El granulado plástico se introduce en la unidad de plastificación a través de una tolva o de una instalación de alimentación de material. Mediante un husillo, se transporta hacia la boquilla de inyección y, al mismo tiempo, se calienta hasta fundirse. La cantidad máxima de masa plastificada se determina mediante la carrera del pistón de inyección que avanza y retrocede. La masa fundida fluye hacia el molde a través del canal de colada. El molde se mantiene cerrado bajo presión en la unidad de cierre. El molde también se templa según la aplicación. La pieza moldeada se solidifica bajo presión de mantenimiento en el molde. Durante este proceso, la pieza sufre contracción. Cada material tiene su propio factor de contracción. Mientras el molde se abre por el plano principal de separación, la pieza es expulsada. El proceso comienza de nuevo.

En el moldeo por inyección multicomponente se procesan dos o más plásticos en un único molde y dentro de un solo ciclo de producción. La unión de los componentes se realiza mediante unión por adherencia del material (por adhesión o fusión mutua) o mediante unión por enclavamiento mecánico (por socavaduras).

Se distinguen los siguientes procesos:

• Overmolding: Un componente previamente solidificado se coloca en un segundo molde y se sobremoldea.
• Proceso de mesa giratoria: La pieza semielaborada permanece en el molde y se desplaza a una segunda cavidad mediante una mesa giratoria.
• Proceso de placa indexadora: Las cavidades cambian de posición dentro del molde mediante una placa indexadora.

Las aplicaciones típicas incluyen combinaciones de materiales rígidos y blandos (por ejemplo, PP + TPE para empuñaduras ergonómicas y labios de estanqueidad), piezas multicolor sin operaciones de acabado y componentes con elementos de estanqueidad o amortiguación integrados.

Este proceso es especialmente rentable, ya que elimina operaciones de montaje y la resistencia de la unión suele ser superior a la de los conjuntos ensamblados mecánicamente.

Ámbitos de aplicación: Tecnología médica, bienes de consumo, ingeniería eléctrica e industria automotriz.

La simulación Moldflow es un método asistido por ordenador para predecir el comportamiento de la masa fundida de plástico dentro del molde de inyección. Incluye la simulación del llenado (Fill), la fase de compactación o presión de mantenimiento (Pack), la refrigeración (Cool), así como la contracción y la deformación (Warp).

Mediante la simulación pueden optimizarse los siguientes parámetros antes de la fabricación del molde:

• Posición del punto de inyección y geometría del sistema de inyección
• Distribución del espesor de pared y líneas de soldadura
• Geometría de los canales de refrigeración y estrategia de control de temperatura
• Comportamiento de contracción y deformación

La detección temprana de puntos críticos, como bolsas de aire, líneas de soldadura o un llenado irregular, permite reducir o incluso evitar costosas modificaciones del molde.

La simulación es un componente esencial del proceso de desarrollo simultáneo (Concurrent Engineering) y proporciona información valiosa para el diseño de la pieza y del molde.

En Gindele utilizamos el software CADMOULD de la empresa Simcon.

En el proceso de moldeo por inyección, la masa fundida de plástico se conduce hasta la cavidad mediante un sistema de inyección y distribución. Se distinguen dos sistemas fundamentales:

Sistema de canal frío: El canal de distribución y el bebedero se solidifican junto con la pieza moldeada. El material solidificado (bebedero frío) debe separarse de forma manual o automática. Posteriormente puede reciclarse como material triturado y reutilizarse. Los sistemas de canal frío son económicos de fabricar y fáciles de mantener. Son especialmente adecuados para series pequeñas, cambios frecuentes de material y materiales sensibles.

Sistema de canal caliente: El bloque distribuidor se calienta eléctricamente y se mantiene a la temperatura de procesamiento del plástico. La masa fundida permanece en estado líquido de forma permanente dentro del sistema de canales, por lo que no se generan residuos de bebedero. Los sistemas de canal caliente permiten reducir los tiempos de ciclo, procesar el material de forma más cuidadosa y resultan más rentables en grandes series. Como desventajas presentan unos costes de adquisición más elevados y un mayor esfuerzo de mantenimiento. En el caso de materiales sensibles o con un alto contenido de cargas, la selección y el diseño del sistema deben realizarse con especial cuidado.

También conocido como Reel to Reel. Aquí, una banda troquelada se desenrolla desde una bobina hacia el molde de inyección. Tras el proceso de inyección, la banda troquelada se enrolla en bobinas vacías. Naturalmente, también es posible integrar herramientas de separación y doblado antes o después del proceso. De este modo, los productos pueden suministrarse al cliente en bobinas o en trays.

Mediante el proceso de tampografía pueden imprimirse piezas conformadas, incluso sobre superficies convexas o cóncavas. Es decir, todas aquellas piezas que no presentan superficies de impresión planas y que, por ello, no pueden imprimirse o solo con dificultad mediante serigrafía. La tinta de impresión se toma de una placa grabada mediante un tampón elástico de silicona. Al descender, el tampón se adapta a la placa de impresión y recoge la imagen. Se trata de una llamada impresión indirecta.

Nuevas posibilidades de diseño para la construcción ligera. Mediante la unión de metales de alta resistencia con plásticos, pueden fabricarse componentes estables con una gran libertad de diseño. Las ventajas de ambos materiales, plástico y metal, se combinan y se suman.
A diferencia de la tecnología insert y la tecnología outsert, en la tecnología híbrida ambos materiales se diseñan en una forma continua con diferentes características funcionales.
La mayoría de las aplicaciones se encuentran en la industria del automóvil. Pero también en los ámbitos de aplicación de “línea blanca” y la industria del mueble puede observarse la tendencia al uso de la tecnología híbrida.

Por insert se entiende el uso de piezas metálicas en combinación con el plástico. Para ello, las piezas metálicas (por ejemplo, casquillos roscados, ejes) se colocan en el molde de inyección y se sobremoldean.

En la tecnología outsert, un soporte metálico, normalmente una rejilla troquelada o un lead frame, se sobremoldea parcialmente con plástico. A diferencia de la tecnología insert, en la que una pieza metálica se integra completamente en una matriz de plástico, en la tecnología outsert la pieza metálica sigue siendo el soporte principal del conjunto. El plástico asume de forma específica funciones de guiado, estanqueidad, fijación o aislamiento eléctrico. Este proceso permite integrar de forma rentable varias funciones en un único componente, ya que se eliminan complejos pasos de montaje y unión. Se utiliza con frecuencia en la ingeniería eléctrica (conectores, sensores), la tecnología médica (dispositivos de diagnóstico y terapia) y la industria automotriz. En combinación con el proceso reel-to-reel (sobremoldeo en banda), pueden realizarse de forma rentable cantidades muy elevadas.

La viscosidad es una medida de la resistencia al flujo de una sustancia o fluido no sólido. El inverso de la viscosidad es la fluidez, una medida de la capacidad de un fluido para fluir. Cuanto mayor es la viscosidad, más espeso (menos fluido) es el fluido; cuanto menor es la viscosidad, más líquido (más fluido) es. Normalmente, con el término viscosidad se hace referencia a la viscosidad en cizallamiento, aunque también es posible medir la viscosidad en elongación. Las partículas de los líquidos viscosos están más unidas entre sí y, por tanto, son menos móviles; por ello también se habla de fricción interna. Esta no solo resulta de las fuerzas de atracción entre las partículas del fluido (cohesión). En el caso de los sólidos, se utilizan en su lugar los conceptos de ductilidad, fragilidad y plasticidad. Ocasionalmente, la tenacidad se utiliza como sinónimo de viscosidad. El término viscosidad procede del jugo típicamente espeso de las bayas del género vegetal muérdago (Viscum). De estos muérdagos se obtenía la liga para pájaros; “viscoso” significa, por tanto, de forma aproximada, “pegajoso como la liga para pájaros”.