Moldeado por inyección con ACRYLITE

Moldeado por inyección
con ACRYLITE®
Pautas de procesado
Contents
1
Productos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.1 Compuestos básicos de ACRYLITE® para moldeado
1.2 ACRYLITE® Hi-Gloss, para superficies con brillo intenso
1.3 ACRYLITE® Resist, modificado para que presente una resistencia elevada
a los impactos (zk)
1.4 ACRYLITE® Satinice, con efecto de difusión luminosa (df)
1.5 ACRYLITE® Heatresist y ACRYMID®, con elevada temperatura de
deformación por calor bajo carga
1.6 ACRYLITE® LED, para aplicaciones LED de retroiluminación e iluminación
de contornos
1.7 Colores
1.8 Presentación y empaquetado
2
Propiedades físicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
2.1 Propiedades térmicas
2.2 Propiedades mecánicas
2.3 Propiedades eléctricas
2.4 Otras propiedades
3
Requisitos técnicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
3.1 Piezas moldeadas por inyección
3.2 Proceso de moldeado por inyección
3.3 Máquinas de moldeado por inyección
3.4 Molde de inyección
4
Manipulación de los productos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
4.1 Almacenamiento
4.2 Extracción del material
4.3 Transporte del material
4.4 Instalaciones con silos
4.5 Presecado
4.6 Miscibilidad y utilización de remolturado
5
Procesado en máquinas de moldeado por inyección . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
5.1 Plastificación
5.2 Temperaturas del cilindro
5.3 Dosificación
5.4 Presión de retroceso
5.5 Velocidad de inyección
5.6 Presión de mantenimiento
5.7 Tiempo de enfriamiento
5.8 Temperatura del molde
5.9 Moldeado por inyección y compresión
6
Defectos de moldeado por inyección, causas y soluciones . . . . . . . . . . . . . . . 32
Portada: © Eschenbach Optik GmbH
2
Introducción
Sostenibilidad
Los compuestos de ACRYLITE® para moldeado son termoplásticos
a base de polimetacrilato de metilo (PMMA). La combinación de
las propiedades específicas de cada producto y de sus propiedades
físicas y químicas hace que sean idóneos para la fabricación de piezas
de gran calidad en máquinas de moldeado por inyección.
ACRYLITE® es totalmente reciclable, bien por reconversión química en sus materiales básicos o bien directamente por reutilización
(remolturado). Estos aspectos, junto con una producción respetuosa
con el medioambiente, contribuyen a la sostenibilidad del material.
A fin de demostrar esta sostenibilidad, ACRYLITE® ha sido sometido
a una evaluación integral durante todo su ciclo de vida, de principio
a fin. De la producción al reciclaje, esta evaluación del ciclo de vida
de acuerdo con las normas DIN ISO 14040 y ss. ha determinado y
confirmado los diversos impactos medioambientales de ACRYLITE®,
entre ellos, la reducción de gases con efecto invernadero debido
a la longevidad del material. ACRYLITE® también contribuye de
forma esencial a la reducción del impacto medioambiental durante
el proceso de fabricación. Según cálculos recientes, el dióxido de
carbono equivalente es de 3,8 kg de CO2 por kg de compuesto para
moldeado.
Los compuestos claros de ACRYLITE® para moldeado no presentan
ninguna opacidad y son totalmente incoloros, lo que permite elaborar piezas moldeadas por inyección claras que transmiten la luz sin
absorción alguna. Gracias a esta transparencia única del material se
pueden producir colores especialmente puros. En lo que a resistencia a la intemperie y al paso del tiempo respecta, no hay ningún
producto que supere a ACRYLITE®. Incluso tras décadas de uso, no
amarillea ni presenta defectos en la superficie, la cual, además, tiene
la mayor dureza de todos los termoplásticos y, por lo tanto, la mejor
resistencia al rayado.
3
1. Productos
Los compuestos de ACRYLITE® para moldeado a continuación descritos se utilizan para moldeado por inyección. En el folleto
de la gama de productos de compuestos para moldeado o en nuestro sitio web www.acrylite-polymers.com encontrará más
productos con otras propiedades y campos de aplicación.
1.1
1.2
Los compuestos básicos de ACRYLITE® para
moldeado están disponibles en diversas
series. Sus propiedades físicas, tales como la
fluidez y la temperatura de deformación por
calor, varían en función de la serie. Se pueden
procesar con todos los métodos convencionales de procesado de termoplásticos.
Los compuestos para moldeado de la familia
ACRYLITE® Hi-Gloss son especialmente
aptos para piezas técnicas moldeadas por
inyección. Este material permite fabricar
superficies con brillo intenso de clase A.
Por lo general, se suministran en colores
opacos. El color único «Piano Black» se
creó especialmente para aplicaciones en
negro azabache fuerte de brillo intenso,
principalmente, en elementos exteriores
para automóviles (tales como paneles para
pilares, alerones o elementos para techos),
en elementos decorativos para interiores y
exteriores de vehículos, en revestimientos
para retrovisores, etc.
Compuestos básicos de
ACRYLITE® para moldeado
ACRYLITE® Hi-Gloss, para
­superficies con brillo intenso
En función de la serie, los productos de la
familia ACRYLITE® Hi-Gloss ofrecen una
gama de mayor temperatura de deformación
por calor bajo carga, fluidez y resistencia a
los impactos.
Propiedades y comportamiento de los compuestos básicos para moldeado
4
Propiedad clave
Comportamiento de las series del compuesto para moldeado
Resistencia mecánica
Los valores van aumentando de la serie L40 a la 8N.
Comportamiento mecánico a largo plazo
Los valores de las series H y N son mayores que los de las series L y M.
Dureza
Los valores van aumentando de la serie L a la H.
Alargamiento de ruptura
Los valores van aumentando de la serie L a la H.
Temperatura de deformación por calor
Los valores van aumentando de la serie L a la H.
Fluidez
Los valores van disminuyendo de la serie L a la H.
1.3
ACRYLITE® Resist, modificado
para que presente una resistencia elevada a los impactos (zk)
El compuesto para moldeado ACRYLITE®
Resist, modificado para que presente una
resistencia elevada a los impactos, es un
termoplástico a base de polimetacrilato
de metilo (PMMA) que ha sido modificado con un elastómero para que tenga una
mayor resistencia a los impactos. Al igual
que las series de los compuestos básicos de
ACRYLITE® para moldeado, ACRYLITE®
Resist combina una muy buena resistencia a
la intemperie con una transmisión de la luz y
una claridad excelentes. A niveles más altos
de resistencia a los impactos, se reducen la
rigidez y la solidez, mientras que aumentan
el alargamiento elástico y el de ruptura.
1.4
ACRYLITE® Satinice, con efecto
de difusión luminosa (df)
En comparación con el PMMA estándar,
el compuesto para moldeado ACRYLITE®
Resist, modificado para que presente una
resistencia elevada a los impactos, tiene
una mayor resistencia al agrietamiento por
tensión. Dado que hay diferentes grupos
de compuestos para moldeado ACRYLITE®
Resist, modificados para que presenten
una resistencia elevada a los impactos, a
continuación, solamente se detallan como
ejemplo algunas de las series. El comportamiento de los otros grupos es similar.
Las piezas moldeadas por inyección con
ACRYLITE® Satinice poseen un efecto de
difusión luminosa debido a las partículas
poliméricas perladas que lleva incrustadas el
producto. A la vez que permiten una elevada
difusión de la luz, retienen prácticamente
toda su transmisión. Esto hace que las piezas
sean especialmente aptas para fuentes de
luz convencionales. En el folleto de la gama
de productos de compuestos para moldeado
encontrará información detallada acerca de
los productos de ACRYLITE® Satinice disponibles y las series correspondientes de los
compuestos básicos para moldeado.
Propiedades y comportamiento de los compuestos de ACRYLITE® Resist para moldeado
Propiedad clave
Comportamiento de las series del compuesto para moldeado de la zkP a la zk6
Resistencia mecánica
Va aumentando
Resistencia a los impactos
Va aumentando
Dureza
Va disminuyendo
Alargamiento de ruptura
Va aumentando
Temperatura de deformación por calor
Va disminuyendo
Fluidez
Va disminuyendo
5
1.5
ACRYLITE® Heatresist y
­ACRYMID®, con elevada
temperatura de deformación
por calor bajo carga
Los productos de los grupos ACRYLITE®
Heatresist y ACRYMID® son compuestos
para moldeado claros con diferentes temperaturas de deformación por calor bajo carga.
ACRYLITE® Heatresist FT15 es un compuesto para moldeado a base de PMMA con una
temperatura de deformación por calor bajo
carga más alta y una fluidez mejorada. En
particular, es adecuado para aplicaciones de
moldeado por inyección altamente exigentes
en lo que a la temperatura de deformación
por calor y a la fluidez respecta. Su perfil,
con estas propiedades especiales, resulta
especialmente ventajoso a la hora de diseñar
piezas con relaciones complicadas entre el
grosor de las paredes y la vía de flujo (como
es el caso del moldeado por inyección multicomponente).
ACRYLITE® Heatresist hw55 es particularmente apto para el moldeado por inyección
de piezas técnicas para aplicaciones sometidas a grandes esfuerzos térmicos y químicos.
Se trata de un copolímero a base de metacrilato de metilo (MMA) con componentes
comonómeros. Estos permiten una temperatura de deformación por calor bajo carga
elevada para los compuestos para moldeado
a base de PMMA, además de una resistencia
a los productos químicos especialmente alta
y de la facilidad de procesado.
6
1.6
ACRYLITE® LED, para aplicaciones LED de retroiluminación
e iluminación de contornos
ACRYMID® es una polimetacrilimida de
metilo (PMMI) con una elevada temperatura
de deformación por calor bajo carga que
resulta especialmente apta para aplicaciones
con temperaturas elevadas, tales como lentes
para faros en vehículos, lentes de Fresnel y
focos empotrados en muebles. Además de su
alta claridad de transmisión lumínica y de su
excelente solidez y rigidez, estos compuestos
para moldeado especiales presentan una alta
resistencia a los productos químicos y valores
ópticos estables tras un largo período de
exposición al calor.
Este es un grupo de compuestos para moldeado especiales para aplicaciones eficientes
en el campo de la luminotecnia en combinación con LED. Se pueden elegir productos
tanto para la iluminación de contornos,
con una transmisión máxima, como para
retroiluminación, sin ningún molesto punto
con exceso de luz.
Para iluminación de contornos
Con la luz apagada, el aspecto de los componentes elaborados con compuestos para
moldeado de la gama LD es claro y transparente. Estos compuestos para moldeado
han sido optimizados para la iluminación
de contornos y para luces de guía a lo largo
de áreas de diferentes dimensiones. No se
requieren plásticos difusores ni microestructuras adicionales en la superficie del componente en cuestión para lograr una emisión
uniforme de la luz a lo largo de toda ella.
Para retroiluminación
Los compuestos de colores para moldeado
distribuyen uniformemente la luz cuando se
retroiluminan con LED potentes; además,
presentan una alta transmisión de esta sin
molestos puntos con exceso de luz. Estas
propiedades permiten reducir el espacio
que se requiere entre la cubierta y la fuente
de luz LED, de modo que el grosor de las
paredes del componente en cuestión puede
optimizarse fácilmente.
1.7
1.8
La transparencia absoluta de los compuestos claros de ACRYLITE® para moldeado
permiten obtener colores extremadamente
puros y vivos. Sus tonos transparentes no
presentan ninguna opacidad y transmiten la
luz de manera óptima, mostrando colores
intensos.
Los compuestos de ACRYLITE® para moldeado se suministran en granza de tamaño
uniforme. Nuestro empaquetado estándar
es la caja de cartón de 1500 libras forrada
de polietileno. Previa solicitud, tenemos
disponibles otros tipos de empaquetado y
productos para silos.
Mientras que los colores translúcidos
transmiten mucha luz con buenos efectos difusores, el atractivo de los colores
opacos consiste en su saturación y su lujoso
aspecto.
Si se almacenan como es debido, todos los
tipos de empaquetado garantizan que la
absorción de humedad se mantenga a un
nivel mínimo.
Colores
Presentación y empaquetado
La transmisión de la luz de cada uno de los
colores varía en función del grosor de las
paredes.
A fin de garantizar que no se produzca una
pérdida ni un sangrado de los colores y de
que estén protegidos contra los efectos
adversos de las temperaturas de procesado,
solamente se utilizan colorantes de la más
alta calidad.
Si desea obtener más información acerca de los colores
disponibles, solicítela enviando para ello un correo
electrónico a la dirección: [email protected]
7
2. Propiedades físicas
Las diversas series de compuestos de ACRYLITE® para moldeado se distinguen por sus propiedades físicas. Además de las
características específicas del PMMA aquí descritas, en el folleto de la gama de productos de compuestos para moldeado
o en nuestro sitio web www.acrylite-polymers.com encontrará información detallada acerca de todas las series de materiales. Nuestros compuestos para moldeado están además incluidos en la base de datos de materiales CAMPUS, en la que
también encontrará valores y gráficos exhaustivos (www.campusplastics.com).
2.1
Thermal properties
Al igual que todos los termoplásticos, los
compuestos básicos de ACRYLITE® para
moldeado y las piezas con ellos elaboradas
cambian de estado físico cuando se producen
variaciones de temperatura pronunciadas.
2.2
Propiedades mecánicas
Desde una temperatura muy baja y hasta los
176 °F (80 °C), el comportamiento mecánico
de los compuestos básicos de ACRYLITE®
para moldeado no varía sustancialmente.
La superficie de las piezas elaboradas con
ACRYLITE® presenta la mayor dureza de
todos los termoplásticos. En consecuencia, su
El estado sólido va hasta el comienzo del
resistencia al rayado es buena, lo que implica
margen de ablandamiento, en el caso de los
que su aspecto sigue resultando atractivo
compuestos básicos para moldeado, situado
entre los 158 °F y los 212 °F (70 °C a 100 °C) incluso tras manipularse durante un período
prolongado.
en función de la serie. A continuación, viene
el estado termoelástico, que abarca aproximadamente hasta los 338 °F (170 °C).
A partir de más o menos 338 °F (170 °C),
los compuestos de ACRYLITE® para moldeado se vuelven termoplásticos, pero para el
moldeado por inyección suele ser necesario
que la masa fundida tenga una temperatura
superior a los 392 °F (200 °C). El índice de
fluidez volumétrico o MVR (230 °C/3,8 kg)
es un valor reológico que describe el comportamiento de la masa fundida a 446 °F
(230 °C) en lo que a fluidez respecta.
(Consultar las propiedades en el folleto de la gama de
productos de compuestos para moldeado, compuestos para
moldeado.)
Los compuestos de ACRYLITE® para moldeado no se degradan perceptiblemente por
efectos térmicos hasta temperaturas de casi
572 °F (300 °C). Es decir, que pueden procesarse en un amplio margen de temperatura
sin que amarilleen ni se descompongan.
8
2.3
Propiedades eléctricas
En la electrotecnia se abre un amplio abanico
de posibles campos de aplicación para los
compuestos de ACRYLITE® para moldeado.
La resistencia a la corriente de fuga es tal que
los compuestos de ACRYLITE® para moldeado han sido clasificados en la clase más alta
según la norma DIN VDE 0303, con un valor
CTI (índice de resistencia al encaminamiento
eléctrico) >600.
La elevada resistividad superficial se mantiene incluso tras la exposición a un arco
eléctrico. Dada su buena resistencia dieléctrica, las piezas elaboradas con compuestos
de A
­ CRYLITE® para moldeado también
se utilizan en sistemas de alta tensión. Es
posible que la fricción genere carga electrostática en las piezas hechas con compuestos
de ACRYLITE® para moldeado, lo que puede
hacerlas más propensas a atraer el polvo.
Para evitar esto a largo plazo, han de limpiarse
periódicamente, por ejemplo, con un limpiador antiestático para plásticos.
2.4
Otras propiedades
Las piezas elaboradas con compuestos de
ACRYLITE® para moldeado absorben muy
poca agua. Incluso tras almacenarse en
esta durante un período prolongado, por
lo general, la absorción de agua solo es de
aproximadamente un 2 % y, en condiciones
normales, aún menor. Esto no afecta
perceptiblemente a los valores eléctricos, la
estabilidad dimensional, la solidez ni a otras
propiedades físicas.
La permeabilidad al vapor de agua se
encuentra dentro del margen normal para
los termoplásticos. El coeficiente de
permeabilidad es de 4,5 × 10 –10 g cm/cm2
h Pa.
De acuerdo con la norma ASTM D1929,
las temperaturas de ignición oscilan entre
los 720 °F y los 750 °F (382 °C a 399 °C)
y todas las temperaturas de ignición
espontánea son de 850 °F (454 °C). Y
de acuerdo con la norma DIN 51794, la
temperatura de ignición de los compuestos
de ACRYLITE® para moldeado es de 806 °F
(430 °C). Arden sin generar hollín ni gases
tóxicos. Según la norma DIN 4102, su
comportamiento en fuego está clasificado
como B2, de inflamabillidad normal.
Por su parte, Underwriter Laboratories
clasifica los compuestos de ACRYLITE® para
moldeado dentro de la clase UL 94-HB y los
considera aptos para exteriores (f1).
9
3. Requisitos técnicos
Desde piezas que solo pesan unas onzas (gramos) hasta objetos de varias libras (kilogramos), en las máquinas de m
­ oldeado
por inyección se producen miles de artículos para las más diversas aplicaciones. Los compuestos de ACRYLITE® para
­moldeado son de manipulación sencilla y fáciles de procesar en máquinas convencionales.
Los requisitos para lograr el mejor producto y, a la vez, el más económico son los siguientes:
1) diseño de la pieza de plástico para optimizar el material y el proceso de fabricación y selección de la serie más adecuada
de los compuestos de ACRYLITE® para moldeado;
2) manipulación y secado expertos de los compuestos para moldeado;
3) u
na máquina de moldeado por inyección con potencia suficiente, bien diseñada y con un molde de inyección fabricado
con precisión;
4) técnicas de procesado adecuadas, acabado experto y salas de producción y equipos limpios.
3.1
Piezas moldeadas por inyección
La guía de 2006 de la VDI Gestalten von
Spritzgießteilen aus thermoplastischen
Kunststoffen («Diseño de piezas moldeadas
elaboradas con termoplásticos») proporciona
una buena idea en general acerca de todos
los puntos relevantes para su diseño. En
principio, lo que se expone en ella también se
aplica a las piezas elaboradas con compuestos
de ACRYLITE® para moldeado.
3.1.1
Dimensionamiento y diseño
En primer lugar, es necesario aclarar si la
pieza que se prevé elaborar se va a exponer a
esfuerzos mecánicos breves o permanentes.
Por lo general, los valores indicados en la
tabla de propiedades, divididos por un factor
2 para ir sobre seguro, corresponden a los
esfuerzos mecánicos breves. Para la exposición a esfuerzos mecánicos permanentes,
siempre que sea posible, es recomendable
que el esfuerzo admitido no sea mayor de
1450 psi (10 N/mm2). Estos valores son
para condiciones normales.
Si una pieza se va a exponer a temperaturas
más altas, el factor de seguridad también
debería aumentarse, dado que a temperaturas elevadas los valores mecánicos empeoran. En caso de que los componentes vayan
a estar sujetos a la influencia de disolventes
o plastificantes, se recomienda examinar
previamente su resistencia a los productos
químicos y aumentar consecuentemente los
factores de seguridad.
10
Paredes con grosores diferentes
Si las condiciones de procesado son desfavorables, la acumulación de material puede dar
lugar a rechupes, a un llenado inadecuado
Piezas de paredes finas
Las paredes de menos de 0,04 in (1 mm) de del molde y a tensión de contracción. Las
grosor son muy complicadas en lo que a pro- diferencias en los grosores de las paredes de
una pieza moldeada nunca son conveniencesado y diseño de la pieza moldeada respecta. Con frecuencia, las piezas de paredes tes y, por lo general, pueden compensarse
mediante ranuras o curvas.
finas se deforman a temperaturas inferiores
a los valores indicados, pues presentan una
Efecto de muesca
mayor orientación molecular debido a su
Dado que, debido a sus propiedades esperápido enfriamiento. Esto puede dar lugar a
cíficas, el PMMA es sensible a los efectos
deformaciones a temperaturas de funcionade muesca, a la hora de diseñar la forma se
miento un tanto inferiores a la temperatura
recomienda evitar las transiciones con cantos
de deformación por calor indicada.
vivos. En las zonas de transición, hasta los radios pequeños aumentan considerablemente
No obstante, en la actualidad ya es posila resistencia a la rotura. Como las marcas de
ble lograr buenos resultados con paredes
las entradas a la cavidad, en particular, las de
de menos de 0,04 in (1 mm) de grosor,
las entradas de aguja, también podrían consiutilizando para ello técnicas de procesado
derarse muescas, en la medida de lo posible,
optimizadas (tales como el moldeado por
se recomienda situarlas en aquellas zonas en
inyección y compresión, moldes especiales
con control de la temperatura o la inyección que estén expuestas a menores tensiones.
rápida).
Líneas de soldadura
Las líneas de soldadura se producen al
Piezas de paredes gruesas
encontrarse dos frentes de flujo de la masa
Las piezas con paredes de 1 in (30 mm) o
fundida cuando la inyección se está llevando
más de grosor pueden someterse a moldeado por inyección con resultados impecables, a cabo alrededor de núcleos (aberturas de
todo tipo) o al haber diferencias locales en
siempre y cuando se disponga del tiempo y
la resistencia al flujo. No solamente causan
de los medios técnicos suficientes. La inyección y compresión junto con la posibilidad de defectos ópticos, sino que también pueden
variar la temperatura durante todo el ciclo de afectar a la estabilidad mecánica de la pieza
moldeada.
moldeado por inyección son ventajosas a la
hora de producir paredes muy gruesas.
(Previa solicitud, podemos facilitar información detallada
acerca de la resistencia a los productos químicos.)
Vía de flujo y temperatura
35
30
Vía de flujo, pulgadas
25
20
15
10
5
0
385
435
485
535
Temperatura del compuesto, °F
Si se elige bien la posición del punto de
inyección, las líneas de soldadura pueden
trasladarse a zonas menos visibles de la pieza
moldeada.
Asimismo, las condiciones de procesado
también son relevantes. Normalmente, con
una temperatura elevada del molde y de la
masa fundida, una presión de inyección alta
y una velocidad de inyección lo suficientemente rápida se logra reducir las líneas de
soldadura.
Además, la utilización de métodos especiales
de procesado permite evitar o minimizar la
formación de líneas de soldadura detrás de
aberturas y cortes.
Una forma de hacerlo es ajustar localmente
la temperatura del molde de inyección. Así,
este solamente se calienta unos instantes antes de la inyección a una temperatura elevada
en la zona de la línea de soldadura. En casos
excepcionales, es necesario mecanizar las
aberturas tras el moldeado por inyección.
Inserciones metálicas
En función de la aplicación, puede que sea
posible encapsular inserciones metálicas en
piezas moldeadas elaboradas con compuestos de ACRYLITE® para moldeado. Sin
embargo, por causa de la contracción del
molde y de las diferencias en los coeficientes
de dilatación térmica lineal, en tal caso, ha
de prestarse atención al aumento de tensión
ACRYLITE® L40
ACRYLITE® H12
ACRYLITE® M30
ACRYLITE® H15
ACRYLITE® 8N
alrededor de la inserción. El precalentamiento de las inserciones influye favorablemente
en el nivel global de tensión de la pieza
moldeada.
3.1.2
Llenado del molde
Las curvas de flujo mostradas en esta página,
en las que se utiliza el grosor de las paredes
y la vía de flujo para determinar cuál es el
Las inserciones no deberían tener cantos vimaterial más adecuado para una aplicación,
vos, ya que estos pueden aumentar la tensión ayudan a calcular el llenado del molde con el
de muescas en el plástico. Si se produce un
material. En la tabla de esta página se muesagrietamiento por tensión, se recomientran ejemplos de curvas de flujo de compuesda utilizar el compuesto para moldeado
tos básicos de ACRYLITE® para moldeado.
­ACRYLITE® Resist.
Normalmente, es mejor insertar las piezas
metálicas posteriormente, por ejemplo, mediante adhesión o tecnología de ultrasonidos.
Ángulos de desmoldeo
Para desmoldar una pieza, se recomienda
ayudarse de ángulos de desmoldeo. Ha de
disponerse un ángulo de desmoldeo de al
menos 1°. Asimismo, el desmoldado resultará
más sencillo si la superficie del molde está
bien pulida y la textura de esta, bien definida.
Destalonamientos
Dado que podrían dar lugar a la rotura de
la pieza al desmoldarla, se recomienda no
realizar destalonamientos en las piezas elaboradas con compuestos de ACRYLITE® para
moldeado. Para obtener destalonamientos es
mejor utilizar moldes de corredera.
Previa solicitud, estaremos encantados de facilitarle las
curvas de flujo de otras series de materiales.
Para llenar el molde de forma fiable, se recomienda elegir un grosor para las paredes que
sea ligeramente mayor que el indicado en las
curvas de flujo. Asimismo, han de tenerse
en cuenta la longitud y el diámetro de los
canales de alimentación.
Las fichas informativas de nuestros productos incluyen
información sobre las temperaturas de la masa fundida y
del cilindro correspondientes a cada una de las series de
compuestos para moldeado.
Si se utilizan moldes de inyección complejos, desde el punto de vista de los costes, es
eficiente simular el proceso de llenado con
un programa de simulación adecuado (por
ejemplo, Moldflow®). EVONIK puede facilitarle los paquetes de datos necesarios sobre
los materiales y prestarle asistencia técnica
para ello.
11
DE
DME
D
18%
22%
60%
Fig. 1: esquema de la sección transversal del canal de alimentación
Diámetro del tornillo
Diámetro*
D (in)
Diámetro de la zona
de dosificación
DME (in)
Diámetro de la zona
de alimentación
DE (mm)
Paso
t (in)
Ancho del filete
E (in)
Relación de
compresión
KC (in)
Relación longitud/
diámetro del tornillo
L/D (in)
0,983
0,839
0,669
0,983
30,118
2,0 : 1
20 : 1
1,378
1,205
1,378
1,378
40,157
2,1 : 1
20 : 1
1,772
1,567
1,299
1,772
4/6 0,157/0,236
2,1 : 1
20 : 1
* Para tornillos de más diámetro, tómese nota de las recomendaciones de los fabricantes de máquinas de moldeado por inyección.
3.2
3.3
Para procesar los diferentes compuestos de
ACRYLITE® para moldeado puede recurrirse
a varios sistemas de moldeado por inyección, variantes de estos y técnicas especiales.
En la industria se utilizan convencionalmente
los siguientes procesos:
Los compuestos de ACRYLITE® para
moldeado pueden procesarse en todas las
máquinas de moldeado por inyección convencionales. Para elaborar piezas para aplicaciones altamente exigentes, se recomienda
utilizar una máquina con tecnología punta
en los controles y el registro de datos de los
procesos. El sistema de accionamiento elegido dependerá de las piezas que se quieran
fabricar y de los requisitos de calidad.
Proceso de moldeado por
­inyección
• moldeado por inyección estándar;
• moldeado por inyección y compresión;
• moldeado por inyección multicomponente;
• moldeado con inserción de películas/revestimiento en el molde;
• moldeado por inyección y soplado.
El proceso adecuado dependerá de los
requisitos que haya de cumplir el componente (geometría, función e implementación
funcional en este, calidad, etc.).
12
Máquinas de moldeado por
inyección
Por lo general, un sistema de accionamiento
eléctrico puede suponer ventajas tales como
el control preciso de la presión y de la carrera
y el consumo de energía. No obstante, los accionamientos eléctricos no soportan bien los
largos tiempos de presión de mantenimiento
y de compresión asociados a las piezas de
paredes gruesas. Con las máquinas eléctricas,
suele resultar difícil retirar los núcleos por vía
hidráulica. Los accionamientos hidráulicos
ofrecen un sistema probado con una flexibilidad muy alta en lo que a la retirada de núcleos respecta, además de largos tiempos de
presión de mantenimiento y de compresión.
Sin embargo, dada su lentitud en la transmisión de energía, los tiempos de control son
más largos y la precisión, menor. Si se les
realiza el mantenimiento correctamente, las
máquinas hidráulicas también tienen un alto
estándar de limpieza. Las máquinas híbridas
(unidad de cierre hidráulica y unidad de plastificación eléctrica) combinan las ventajas de
ambos sistemas de accionamiento.
3.3.1
Fuerza de cierre
En un proceso de moldeado por inyección
estándar con compuestos de ACRYLITE®
para moldeado, para obtener una relación
entre la longitud de flujo y el grosor de las
paredes <100/1, basta con una fuerza de
cierre de aproximadamente 350 kg/cm2 o
2,5 t/in2 con respecto a la superficie proyectada de la pieza moldeada. Asimismo,
para obtener una relación entre la longitud
de flujo y el grosor de las paredes >100/1,
basta con una fuerza de cierre de aproximadamente 700 kg/cm2 o 5 t/in2 con respecto a la superficie proyectada de la pieza
moldeada. Si se utiliza un proceso completo
de moldeado por inyección y compresión, la
fuerza de cierre requerida puede reducirse
aproximadamente un tercio.
Una fuerza de cierre demasiado baja puede
dar lugar a un exceso de rebaba en las piezas moldeadas. Si se realiza el moldeado por
inyección durante mucho tiempo con una
fuerza de cierre inadecuada podría dañarse
el molde. Por lo general, que la fuerza de
cierre sea excesiva no produce ningún daño.
Se requerirá una fuerza de cierre mayor, sobre todo, en procesos especiales (moldeado
por inyección de piezas de paredes finas a
velocidades de llenado altas).
Pautas para diseñar tornillos de moldeado por inyección
Elemento
Recomendación
Geometría del tornillo sin
­desgasificación
Screw lenght = 20D
Zona de alimentación
L = 12 × D (60 %)
Profundidad de filete en la zona
de alimentación
h = 0,15 × D
Zona de compresión
L = 4 × D (20 %) (mejor 3D) (núcleo progresivo)
Zona de dosificación
L = 4 × D (20 %)
Profundidad de filete en la zona
de dosificación
h = 0,07 x D
Compresión
2,1
Paso
1D
3.3.2
Unidad de plastificación
Normalmente, los compuestos de
­ACRYLITE® para moldeado pueden procesarse con unidades estándares de plastificación para termoplásticos.
Válvula antirretorno
Para procesar ACRYLITE®, se recomienda
equipar los tornillos con una válvula antirretorno de tipo anillo. Resultan adecuadas las
válvulas de tres alas. El diseño de las válvulas
antirretorno y de la punta del tornillo ha de
garantizar que el material pase bien a fin de
evitar acumulaciones de este y la formación
de partículas negras como consecuencia.
Dado su alto cizallamiento de los materiales, las válvulas de retención de bola no se
consideran aptas para procesar compuestos
de ACRYLITE® para moldeado.
Geometría del tornillo y cilindro
plastificador
Las divisiones en zonas que nosotros proponemos coinciden con las recomendaciones
estándares para tornillos. En el procesado de
PMMA, si se restringe la zona de compresión a 3 × D, esto puede reducir, además,
el riesgo de entrada de aire. En general,
recomendamos consultar al fabricante de la
máquina acerca de los tornillos especialmente ideados para el PMMA. Los polímeros
ACRYLITE® y ACRYLITE® Resist pueden
procesarse en máquinas de moldeado por
inyección comerciales con tornillos de uso
Recomendaciones para el acero del tornillo
Tipos de acero comunes para
N.º de material
Denominación
cilindros
1.8519
31CrMoV9
1.8550
34CrAINi7
1.4122
X35CrMo17
1.4057
X22CrNi17
tornillos
general, siempre y cuando la relación de
compresión sea inferior a 2,5:1. A fin de
mantener un tiempo de permanencia razonable y de minimizar la degradación por cizallamiento, la cantidad de material inyectada
debería oscilar entre el 40 y el 60 % de la de
la capacidad del barril. También se pueden
utilizar tornillos y cilindros estándares que
sean adecuados para otros termoplásticos
(tales como PC o ABS).
Unidad especial de plastificación con
desgasificación
Por lo general, para elaborar piezas con compuestos de ACRYLITE® para moldeado, se
pueden utilizar tornillos de 5 zonas con salida
de aire con un cilindro con desgasificación
abierto.
Si se utiliza una unidad de plastificación con
desgasificación, no es necesario secar el
compuesto para moldeado antes del proceso
de moldeado por inyección. Esto también
puede compensar un mayor nivel de humedad en el compuesto que pudiera darse,
por ejemplo, por no almacenarlo como se
debe. En especial, es aconsejable utilizar
un tornillo con desgasificación a la hora de
procesar productos con un alto contenido de
agua o una elevada proporción de materiales
de relleno inorgánicos en forma de plaquitas
(como pueden ser algunos pigmentos). De
lo contrario, puede que la cadena del polímero o los materiales de relleno tengan que
ser sometidos a un secado prolongado en un
deshumidificador.
No obstante, han de tenerse en cuenta los
siguientes puntos:
• la carrera de dosificación máxima que se
puede usar es limitada;
• existe riesgo de contaminación de la masa
fundida por partículas o por degradación
en la zona de desgasificación;
• es necesario ajustar el perfil de temperatura y en la zona de desgasificación se
recomienda ajustarla a ~50 °F (10 °C) más.
13
4
2
20
8
2
1
2
10
60
108
120
150
4
1
1
1
2
1
1
3
4
3
3
4
4
3
4
5
4
5
2
Fig. 2: canal de alimentación
1 y 2 = secciones transversales convenientes 3 y 4 = secciones transversales poco convenientes sections
12°
Fig. 3: entrada ancha en los extremos
A = mazarota B = sección transversal del canal de alimentación
3.4
Molde de inyección
El diseño del molde y la precisión en la producción de este son cruciales para la calidad
de las piezas moldeadas.
3.4.1
Canales de alimentación
Para los canales de alimentación, las secciones transversales más adecuadas son las
circulares o las trapezoidales. Sin embargo,
las elípticas o rectangulares resultan menos
convenientes (fig. 2)
Esto se ve claramente en el ejemplo de una
pieza moldeada con entrada en el extremo y
canal de alimentación trapezoidal (fig. 3).
3.4.2
Entrada a canales fríos
Al procesar ACRYLITE® ha de tenerse en
cuenta que estos compuestos para moldeado
presentan una viscosidad mayor que la de
otros plásticos técnicos amorfos o parcialmente cristalinos. Por eso se recomienda
que la entrada a la cavidad del molde sea lo
más gruesa y lo más corta posible, además
de elegir las dimensiones adecuadas para la
configuración de los canales de alimentación
y la entrada.
En función de la geometría de la pieza y del
sistema de moldeado que se vaya a utilizar,
han de considerarse los sistemas de entrada
a continuación presentados. Normalmente,
para obtener buenos resultados al llenar
la cavidad y desmoldar la pieza, la sección
14
transversal de la entrada a esta debería equivaler a aproximadamente un tercio del grosor
de las paredes de la pieza y, en el caso de las
piezas gruesas, a la mitad de dicho grosor.
Entrada de espiga (fig. 4)
Establece una conexión directa entre la boquilla de inyección y la pieza moldeada por
medio de una sección transversal que va
aumentando. La entrada al bebedero ha de
tener un ángulo de desmoldeo de al menos
2 °– 3 °, si bien un ángulo más amplio facilita el desmoldado de la espiga o mazarota.
Las entradas de espiga se utilizan tanto en
el moldeado de piezas simples como en el
de piezas de paredes gruesas y de precisión.
Durante la fase de presión de mantenimiento, que puede durar varios minutos
en función del grosor de las paredes de las
piezas moldeadas, ha de seguir introduciéndose suficiente masa fundida para reducir la
pérdida de volumen y evitar los consiguientes
rechupes y oquedades. El grosor de la sección
transversal más fina debería equivaler a entre
un tercio y la mitad del de las paredes de
mayor grosor.
El grosor de la entrada a la cavidad es más
importante que su ancho, de modo que no se
puede sustituir una entrada gruesa y estrecha
por otra fina y ancha.
Se recomienda evitar los cantos vivos en el
canal de alimentación y en la pieza moldeada,
así como que los radios sean lo suficienteSi la entrada de espiga no está situada justo mente amplios como para evitar la formación
al lado de la pieza moldeada, se recomienda de chorros y que la masa fundida se pliegue.
instalar un pozo para el tapón frío enfrente
de la entrada a la cavidad a fin de recoger
A fin de minimizar las pérdidas de material,
la masa fundida más fría que sale primees aconsejable situar las cavidades del molde
ro de la boquilla. Aquí también se puede
tan cerca como sea posible del canal de
instalar un expulsor por destalonamiento
alimentación (primario) (fig. 6)
que extraiga la mazarota del manguito del
bebedero (fig. 5).
Formas especiales para piezas de paredes
muy gruesas (lentes, prismas …)
Para obtener lentes de gran calidad, es
importante que todo el sistema de entrada
tenga las dimensiones adecuadas.
Fig. 4: entrada de espiga
1 = cavidad de moldeo 2 = entrada a la cavidad
3 = bebedero
4 = mazarota
Fig. 6: sistema de canales de alimentación para una lente de 0,551 pulgadas de grosor
58
58
1
2
A
3
r=1
24
4
A
Ø7
Sección A-A
20
10
14
45
Fig. 5: mazarota con orificio colector para tapón frío
1 = pieza moldeada por inyección 2 = expulsor con gancho extractor
B
Ø10
R
5
1
4
2
10
Detalle B
1
2
15
1
2
3
4
1
1,5
Ø4,5
0,7
Ø7
11,5
15
Ø7
30
11,5
50
4
Fig. 7: ejemplo de un molde de inyección de doce cavidades para lentes de paredes finas con una
entrada restringida que ha de dejarse tan corta como sea posible.
La sección transversal de esta entrada en concreto es de aproximadamente 0,0023 in2.
En dirección al artículo, los bordes de la entrada están un tanto redondeados para evitar que al
inyectar el compuesto este chorree libremente.
Entrada de aguja
Este tipo de entrada suele elegirse para
moldes de inyección con varias cavidades,
pues la mazarota se retira automáticamente
durante el proceso de desmoldado, sin necesidad de tratamiento posterior.
Por lo general, la marca de la entrada a la cavidad que queda en la superficie de la pieza
moldeada puede ocultarse a la vista colocándola en el lugar adecuado.
En la fig. 7 se muestra un molde de inyección
de 12 cavidades para lentes de paredes finas
con una entrada de aguja.
Además, ha de tenerse en cuenta que cerca
del punto en el que se retira la mazarota la
pieza moldeada presenta una resistencia
mecánica menor.
En la fig. 8 se muestra un extractor de
mazarota para manguitos inyectados en el
extremo a través de cuatro entradas de aguja
cada uno.
16
Fig. 8: extractor de mazarota (molde de tres placas) para artículos
de tipo manguito
1 = núcleo 2 = empalme de la entrada a la cavidad
3 = empalme del canal de alimentación 4 = cuatro entradas; los cuatro espacios intermedios sirven de apoyo
al núcleo
Estas entradas no deberían ser demasiado
pequeñas, dado que eso haría necesarias presiones de inyección excesivas, dando lugar a
que el material se enfrentara a índices de cizallamiento excesivos y la pieza moldeada no
quedara lo suficientemente llena. Para piezas
pequeñas, basta con un diámetro de entre
0,024 in y 0,028 in (0,6 mm a 0,7 mm).
Las fuerzas de cohesión del PMMA son
relativamente altas, lo que podría propiciar
la formación de chorros en la cavidad del
molde con efectos no deseados.
En la fig. 9 la entrada de aguja está s­ ituada en
un lateral, directamente en la pieza ­moldeada.
Fig. 9: entrada de aguja
1 = empalme para el canal de alimentación y la pieza
moldeada
1
Sección A-A
1,5
40
50
560
Ø6
70
A
7
1,5
25
A
Ø10
Fig. 10: entrada de película
Entrada de película
Ese tipo de entrada se prefiere para piezas
moldeadas tales como reglas, lentes para focos
traseros o ventanas para caravanas, que no
pueden tener ninguna marca en la superficie
visible.
A fin de evitar cargar un lado del molde de
inyección y de la unidad de cierre, por razones
de simetría, se recomienda utilizar dos cavidades (fig. 10).
Esto también tiene la ventaja de que el canal
de alimentación puede dimensionarse de manera que cumpla los requisitos. En este caso,
el grosor de la entrada a la cavidad es más
importante que su ancho (fig. 11).
Para garantizar un llenado uniforme de la
cavidad del molde, se recomienda proveer
todos los cantos vivos de un radio razonable,
de modo que se eviten la formación de chorros, las bolsas de aire por pliegues en la masa
fundida o las líneas de soldadura.
En el caso de las piezas más largas, como pueden ser reglas, chapas o paneles para pilares de
automóviles, lo ideal es colocar la entrada en el
extremo de estas.
Eso da lugar a una orientación longitudinal de
las moléculas, que aumenta la solidez de la
pieza y potencia su resistencia al esfuerzo de
flexión (fig. 12).
Fig. 11: entrada de película
Fig. 12: entrada de película
A
2
3
Ø8
Sección A-A
Ø6
1
Ø6
5
12
8
10
280
50
25
Ø10
4
A
500
5
2
50
110
17
3
55
Cono 2–3°
2–3 °
Kegel
0°
°–2
10
4
2
1–
1.
5
75
2
Fig. 13: entrada de película para piezas grandes
Entrada de lengüeta para piezas grandes
Esta modalidad especial se utiliza en el caso
de piezas de superficies grandes, tales como
paneles o cubiertas, para garantizar una
distribución uniforme de la masa fundida
(fig. 13).
Entrada de túnel
Con las entradas de túnel, la pieza moldeada se separa automáticamente del canal de
alimentación durante el proceso de desmoldado. Los canales de alimentación se sitúan
en las juntas cerca de las piezas moldeadas
y se conectan a estas mediante un túnel que
lleva a la cavidad del molde con cierto ángulo
(fig. 14).
Cuando el molde se abre, al principio, la
pieza moldeada continúa unida al canal de
alimentación de la mitad del molde que se
está moviendo para, posteriormente, ser
cizallada al avanzar el expulsor. La mazarota
se queda unida al canal de alimentación y
hay que retirarla del túnel junto con el canal.
En otros tipos de construcción, la mazarota
es cizallada cuando comienza a abrirse el
molde.
Con este tipo de entrada, las piezas moldeadas solamente pueden inyectarse por el
lateral.
Dada la fragilidad natural del PMMA, esto
suele hacer que pequeños fragmentos se
asienten en la superficie del molde durante la
18
0°
–4
0°
0.
6–
2
Ø
60
Ø6
2
Ø12
14
Fig. 14: entrada de túnel
siguiente inyección, lo que puede dar lugar a
defectos.
Los elevados índices de cizallamiento
alrededor de la entrada a la cavidad durante
la inyección también pueden causar problemas de procesado. De ahí que las entradas
de túnel solamente sean aptas para piezas
moldeadas por inyección con compuestos de
ACRYLITE® para moldeado de paredes finas.
3.4.3
Sistemas de canales calientes
Los compuestos de ACRYLITE® para moldeado pueden procesarse con sistemas de
canales calientes, bien con boquillas de cierre
o bien con boquillas abiertas. Normalmente,
estos sistemas garantizan pérdidas de presión
escasas con secciones transversales de los
canales de alimentación claramente definidas
y que favorecen la circulación (fig. 15).
Para procesar ACRYLITE® con sistemas
de canales calientes se recomienda utilizar
boquillas calefactadas por el exterior. Los
canales de alimentación calefactados por el
interior (torpedo) causan problemas debido
a su estructura (sección transversal anular)
y a las pérdidas de presión y los cambios
de color de esta derivados. Las pérdidas de
presión hacen que se requiera una mayor
temperatura, pudiendo dar lugar a cizallamiento, degradación y marcas de entrada a
la cavidad.
A la hora de diseñar sistemas de canales calientes, siempre hay que sopesar el esfuerzo
de cizalla sobre la masa fundida durante la
inyección frente al efecto de purga del sistema de canales calientes. A fin de evitar un
tiempo de permanencia de la masa fundida
innecesariamente largo, el volumen de esta
en el canal caliente no debería sobrepasar el
peso del material inyectado.
Para impedir que se produzcan picos locales
de temperatura y los consiguientes daños
al material, se aconseja instalar conductores
térmicos dispuestos simétricamente que garanticen una distribución uniforme y precisa
de la temperatura en el sistema de canales
calientes.
En general, ha de garantizarse que la masa
fundida sea transportada por los canales de
alimentación de forma cuidadosa. Estos han
de tener secciones transversales grandes sin
esquinas ni cantos, además de transportar
la masa fundida por medio de elementos
deflectores diseñados para una fluidez perfecta, en la medida de lo posible, sin zonas
de remanso.
En los moldes con varias cavidades, se aconseja asegurarse de que haya un equilibrio
natural de la masa fundida. Si las vías de
flujo a la cavidad son cortas, el volumen de
la masa fundida en el canal caliente se puede
mantener al mínimo.
Fig. 15: sistema de canales calientes con boquilla de cierre y boquilla abierta
Se recomienda calcular y optimizar todo el
sistema (canales calientes, boquillas de estos
y entrada a la cavidad) junto con el fabricante
de los canales calientes y llevar a cabo una
simulación del llenado del molde (por ejemplo, con Moldflow®) a partir de los datos de
los materiales.
Sistema con válvula de aguja
A la hora de dimensionar el orificio de una
boquilla de cierre, ha de prestarse atención
para que el elegido no sea demasiado pequeño, pues, de lo contrario, a altas velocidades
de cizallamiento, podría dañarse el material.
Se recomienda el uso de sistemas de cierre
cilíndricos. Sin embargo, también se pueden
obtener buenos resultados con sistemas de
cierre cónicos (intersticio anular).
Al procesar compuestos de ACRYLITE® para
moldeado puede situarse la mazarota en la
pieza moldeada en una zona visible utilizando para ello mecanismos de canales calientes
con cierre de aguja. No han de olvidarse
los requisitos en cuanto a la visibilidad de la
mazarota, la cual debe ser lo más discreta
posible. Sin embargo, la zona frontal de la
aguja ha de estar pulida y un tanto curvada
y, de ella, unas cuantas décimas de milímetro
(aproximadamente 0,004 in [aproximadamente 0,1 mm]), dentro de la pieza.
.
Ha de garantizarse la separación térmica
exacta del molde de inyección, el canal
caliente (en especial, de la boquilla de este)
y la cavidad. Si se transfiere a la cavidad
una energía térmica excesiva, esto podría
perjudicar la zona de la pieza moldeada
(rechupes y defectos ópticos). En la práctica
ha quedado probado que el control anular
independiente de la temperatura alrededor
del canal caliente, conductos de refrigeración
incluidos, permite una mayor amplitud de la
ventana de procesado.
19
Tolerancias de contracción (%)
3.4.4
Contracción de los compuestos de
­ACRYLITE® y ACRYMID® para moldeado
Para los plásticos, se establece una distinción
fundamental estandarizada entre contracción
durante el proceso de moldeado, contracción
posterior y contracción total. Estos valores de
contracción se determinan de acuerdo con la
norma ASTM D 955.
Dado que los compuestos de ACRYLITE® y
ACRYMID® para moldeado son materiales
amorfos, la contracción durante el proceso
de moldeado es relativamente baja y la posterior puede obviarse.
De ahí que ambos tipos de contracción se
consideren uno solo. Por lo general, la contracción durante el proceso de moldeado no
es la misma en la dirección del flujo y en perpendicular a esta, por lo que los valores de
contracción medidos en dirección longitudinal para los compuestos de ACRYLITE® para
moldeado suelan ser un tanto mayores. Los
parámetros de procesado también influyen
en gran medida en la contracción, resultando
crucial la presión de mantenimiento. Cuanto
mayor sea la presión de mantenimiento eficaz, menor será la contracción resultante.
En la anterior tabla se muestran las tolerancias de contracción de varios productos ordenados según las condiciones de procesado.
20
Material
Contracción
Material
Contracción
ACRYLITE® L40
0,2 – 0,6
ACRYLITE® Hi-Gloss FT8
0,2 – 0,5
ACRYLITE® M30
0,2 – 0,6
ACRYLITE® Hi-Gloss FT15
0,3 – 0,6
ACRYLITE® H12
0,2 – 0,6
ACRYLITE® Hi-Gloss NTA-1
0,3 – 0,6
ACRYLITE® H15
0,2 – 0,6
ACRYLITE® 8N
0,2 – 0,5
ACRYLITE® Resist zkP
0,3 – 0,6
ACRYLITE® Resist zkF
0,3 – 0,6
ACRYLITE® Resist zk5BR
0,4 – 0,7
ACRYMID® TT30
0,2 – 0,5
ACRYLITE® Resist zkX
0,4 – 0,7
ACRYMID® TT50
0,2 – 0,5
ACRYLITE® Resist zkM
0,3 – 0,6
ACRYMID® TT70
0,1 – 0,4
ACRYLITE® Resist zk6SR
0,4 – 0,7
ACRYLITE® Heatresist FT15
0,3 – 0,6
ACRYLITE® Resist zkD
0,3 – 0,6
ACRYLITE® Heatresist HW55
0,4 – 0,6
ACRYLITE® Resist zk6
0,4 – 0,7
3.4.5
Desgasificación del molde
Durante el proceso de inyección, el aire que
se encuentra en la cavidad tiene que poder
salir. Normalmente, puede hacerlo por la
junta o el expulsor. Si esto no es posible, el
aire se comprimirá al final de la vía de flujo
dejando marcas negras en la pieza moldeada
(«efecto diésel») y en la superficie del molde. En caso de moldear piezas por inyección
permanentemente en estas condiciones,
podría dañarse la superficie de la cavidad. A
fin de garantizar una buena desgasificación
del molde, resultan útiles los canales de
salida de aire en la superficie de junta. Así,
se puede fresar en dicha superficie un canal
de entre 0,0079 in y 0,0394 in (0,2 mm a
1 mm) de profundidad. En la transición a la
cavidad, se recomienda insertar una abertura
de aproximadamente 0,0006 in a 0,002 in
(0,015 mm a 0,051 mm) de profundidad y
0,2 in a 0,4 in (5 mm a 10 mm) de ancho.
Al principio, se recomienda utilizar un canal
de salida de aire de menor profundidad para
evitar que se produzcan rebabas.
Temperatura máxima de desmoldado para compuestos básicos de ACRYLITE® para moldeado
en función del grosor de las paredes tomando como ejemplo una pieza en forma de plancha
Temperatura (°F)
266
230
194
158
0,059
0,079
0,098
0,118
0,138
0,157
Grosor de las paredes (in)
3.4.6
Desmoldado de la pieza moldeada
El PMMA es un polímero amorfo de muy
baja contracción. Dadas sus propiedades
mecánicas, ha de ponerse atención en no
deformar la pieza al retirarla del molde.
De lo contrario, esta podría romperse.
Se recomienda no sobrepasar notablemente
las temperaturas máximas de desmoldado
para las piezas de ACRYLITE®.
(Véase el diagrama de esta página.)
Además de los ángulos de desmoldeo en la
pieza moldeada y en el sistema de entrada
ya mencionados (como mínimo, de 1°), es
recomendable asegurarse de que el expulsor
aplique las cargas de forma homogénea. Los
expulsores contorneados resultan especialmente aptos para esto. Asimismo, han
de pulirse adecuadamente los ángulos de
desmoldeo en la dirección de desmoldado.
En particular con las piezas moldeadas que,
dada su forma, podrían hacer el vacío al
desmoldarlas es conveniente recurrir a un
poco de aire para separarlas más fácilmente.
Este puede introducirse, por ejemplo, a través
de inserciones metálicas sinterizadas porosas.
Se desaconseja desmoldar destalonamientos
de piezas elaboradas con compuestos de
ACRYLITE® para moldeado, dado que estas
podrían romperse. Para obtener destalonamientos es mejor utilizar moldes de corredera.
21
Aceros para herramientas recomendados
N.º de material
Código
1.2083 ESU
X42Cr14
Acero inoxidable, muy adecuado para pulidos con brillo intenso
1.2343 ESU
X38CrMoV5–1
Acero altamente resistente al desgaste, muy adecuado para pulidos con brillo
intenso; también puede utilizarse en moldes grandes
1.2767 ESU
X45NiCrMo4
Acero de gran tenacidad, muy adecuado para pulidos con brillo intenso
1.2764
Acero antialabeamiento con una alta dureza de superficie; de pulido fácil
1.2316
X36CrMo17
Acero inoxidable, puede pulirse hasta cierto punto
1.2738
40CrMnNiMo8–6–4
Acero para moldes muy grandes, puede pulirse hasta cierto punto
3.4.7
Acero para herramientas y tratamiento
de superficies
Durante el moldeado por inyección, los
compuestos básicos de ACRYLITE® para
moldeado no desprenden sustancias corrosivas
que puedan dañar la superficie del molde.
Por lo tanto, para las inserciones en la cavidad
pueden utilizarse los tipos convencionales de
acero para herramientas. Lo importante es que
sean adecuados desde el punto de vista del
pulido. Por este motivo, se utilizan grados muy
puros de acero de cromo con una morfología
homogénea fabricados mediante refundido en
vacío o refundido eléctrico con escoria.
(Véase la tabla anterior)
Para la matriz del molde pueden utilizarse aceros convencionales (tales como el
1.1730). En algunos casos particulares,
como puede ser al utilizarse ciertos compuestos especiales de ACRYLITE® para moldeado, puede que la pieza moldeada tienda
a adherirse a la superficie del molde con
más fuerza. De ser así, resulta eficaz revestir
dicha superficie de TiN o CrN.
Tratamiento de superficies
Para obtener piezas con una alta calidad
superficial (de clase A), es fundamental
utilizar cavidades con superficies de acero
totalmente lisas.
Las superficies con brillo especular, sin
arañazos ni surcos, deberían tener una
rugosidad media de Ra = 0,01 μm. Estos
grados pueden obtenerse mediante pulido
22
a mano o con diamantes. En función del
campo de aplicación y de los requisitos, los
compuestos de ACRYLITE® para moldeado
son ideales para reproducir microestructuras
y nanoestructuras. Si le interesa aplicar este
tipo de estructuras a la superficie de un molde, consulte a los proveedores y fabricantes
de herramientas habituales.
3.4.8
Control de la temperatura del molde
Con frecuencia, al procesar compuestos de
ACRYLITE® para moldeado se subestima la
influencia de la temperatura del molde en las
propiedades de la pieza acabada. Si se inyecta la masa fundida en un molde demasiado
frío, esto dificultará su llenado y puede dar
lugar a una elevada tensión de enfriamiento, alabeamiento, una fuerte orientación y
rechupes. Las dimensiones y la situación de
los canales calefactores/refrigeradores han
de ser tales que todas las zonas de la pieza
moldeada se mantengan a una temperatura
constante. Además, no puede olvidarse que
en las zonas gruesas de las piezas moldeadas
es necesario disipar más calor que en las
finas. Cuanto más cerca estén los canales de
la superficie de la pieza moldeada, más eficaz
será el control de la temperatura.
La contracción de las piezas con importantes
diferencias de grosor en sus paredes puede
compensarse ajustando las diversas zonas del
molde a distintas temperaturas. Normalmente, la cara de la pieza moldeada que tiende a
deformarse cóncavamente se calienta a una
temperatura inferior, mientras que, en la otra
cara, se mantiene la misma temperatura o se
sube.
Ajustando una temperatura más alta por
separado o puntualmente en las zonas de
confluencia de masas fundidas (líneas de soldadura) puede lograrse que las piezas tengan
mejores propiedades ópticas y mecánicas.
Los compuestos de ACRYLITE® para moldeado requieren que los moldes presenten
temperaturas por encima de los 140 °F
(60 °C). En casos especiales, puede que sean
necesarias temperaturas de hasta 284 °F
(140 °C). Los moldes pueden ponerse a esta
temperatura utilizando agua presurizada,
aceite o una calefacción por resistencia. En
tal caso, tanto el molde como todo el sistema
periférico para el control de la temperatura
(equipo calefactor/refrigerador, canales para
los medios, empalmes) han de estar diseñados para esas temperaturas. El calor que
irradia el exterior del molde podría impedir
un control uniforme de la temperatura a
pesar de haber instalado la potencia calorífica correcta. De ser así, resulta útil aislar el
exterior del molde.
En ciertos casos (como piezas moldeadas
con importantes diferencias de grosor en sus
paredes o la reproducción de alta precisión
de microestructuras y nanoestructuras)
puede que sea necesario recurrir a un control
© Hyundai
dinámico de la temperatura del molde.
En el mercado hay disponibles varios sistemas para ello.
Estos se clasifican en función de dónde estén
situados (dentro o fuera del molde) y del
método de transferencia de la energía:
• proceso externo por calefacción y refrigeración de fluidos;
• proceso externo por calefacción eléctrica
(por resistencia, inducción o infrarrojos) y
refrigeración de fluidos;
• proceso interno por calefacción eléctrica
(por resistencia o inducción) y refrigeración de fluidos.
Todos estos sistemas tienen en común la
necesidad de contar con un sensor de temperatura próximo a la cavidad. Este se requiere
para controlar el ciclo de calefacción/refrigeración. En lo tocante al diseño y la elección
del sistema adecuado, rogamos consulte a los
fabricantes de moldes y a los proveedores de
sistemas de control de la temperatura, que
disponen de la experiencia necesaria.
23
4. Manipulación de los productos
A fin de fabricar piezas y superficies cuyo aspecto satisfaga requisitos muy exigentes es necesario tomar medidas especiales
en lo tocante a la manipulación del material y al procesado.
4.1
4.2
4.3
Al igual que muchos otros termoplásticos, los
compuestos de ACRYLITE® para moldeado
son higroscópicos. Esto quiere decir que, en
función de las condiciones de almacenamiento, la granza absorbe la humedad ambiental.
Y, dependiendo del grado de humedad y de
las condiciones de procesado, esto puede
dar lugar a defectos en las piezas moldeadas
(ampollas, estrías, superficie mate, etc.).
En los componentes transparentes hechos
de ACRYLITE® que tienen superficies con
brillo intenso, hasta las contaminaciones más
pequeñas durante la manipulación y el transporte del material dan ya lugar a defectos
visibles en la pieza moldeada por inyección.
A la hora de manipular la granza, la limpieza
es fundamental.
Almacenamiento
Los empaquetados de Evonik (entre otros tipos, cajas de cartón forradas de PE) han sido
diseñados para evitar que la granza absorba
humedad. No obstante, para garantizar un
procesado óptimo, se recomienda secarla
previamente.
Las condiciones de almacenamiento a continuación indicadas permiten un período de
almacenamiento máximo con una absorción
de humedad que puede obviarse:
• almacén con condiciones climáticas
­constantes;
• no abrir los recipientes hasta poco antes
de que vayan a usarse;
• volver a sellar (herméticamente) los
­recipientes una vez abiertos.
24
Extracción del material
Por lo tanto, para producir piezas moldeadas
altamente transparentes de calidad intachable con compuestos de ACRYLITE® para
moldeado, la limpieza absoluta a la hora de
preparar y procesar la granza es clave.
Algunos comentarios con respecto a la
manipulación de recipientes:
• Debido a la carga electrostática del PE del
forro de la caja, antes de abrir los recipientes, se recomienda retirar la contaminación
visible de estos fuera del área de procesado.
• A fin de evitar una contaminación de la
granza con trozos rasgados de la película,
para abrirlo, el forro de PE ha de cortarse
con un cuchillo.
• Para extraer pequeñas cantidades de
granza se recomienda utilizar una pala de
acero inoxidable. Las palas de aluminio no
son aptas para la granza de ACRYLITE®
debido a la posibilidad de que se desprendan virutas del metal.
• Una vez extraída la granza, los recipientes
abiertos han de volver a sellarse inmediatamente.
Transporte del material
Indicaciones para el transporte a mano
de la granza:
• Extraer la granza solamente en entornos
limpios y sin polvo.
• Utilizar únicamente recipientes de acero
inoxidable.
• Usar los recipientes de transporte solo
para ACRYLITE®. No cambiar nunca de
otros termoplásticos a ACRYLITE® sin limpiar a fondo los recipientes (a ser posible,
lavándolos).
• Procurar no cambiar el producto de recipiente si no es necesario.
• Dado el riesgo de contaminación cruzada,
marcar con etiquetas la granza que se haya
devuelto al recipiente después de estar en
las tolvas de las máquinas.
• No volver a utilizar la granza que se haya
derramado.
Recomendaciones para el transporte
­neumático de la granza:
Para extraer el material de los recipientes, se
recomienda utilizar un tubo de succión como
el que se muestra en la fig. 16.
Indicaciones para el diseño de unidades
transportadoras neumáticas:
• El aire de transporte (el que entra al tubo
de succión) ha de pasar por un filtro.
• La bolsa de PE ha de fijarse al tubo herméticamente.
• ¡No succionar nunca material para extraerlo de recipientes abiertos!
• Utilizar filtros con poros de ≤ 5 µm de
amplitud.
• Todas las partes del tubo y los empalmes
que vayan a entrar en contacto con la
granza tienen que ser de acero inoxidable.
• Los tubos y tolvas de aluminio, los empalmes de cobre, etc. no son adecuados.
• Hasta la más mínima contaminación (como
pueden ser las virutas de tuberías de alimentación) reduce el brillo y las propiedades ópticas.
• Si la velocidad de transporte es alta o
el radio de curvatura de las tuberías es
pequeño, aumentará la abrasión del
PMMA (virutas) y puede que estas se vean
después en la pieza moldeada.
• Si se van a procesar varios termoplásticos
diferentes, es aconsejable utilizar una
unidad transportadora independiente para
ACRYLITE®. Esto permite ahorrar gastos
de limpieza y tiempo, a la vez que evita la
contaminación con otro material.
• Si va a utilizarse la unidad transportadora
para ACRYLITE® después de haberse usado para otro plástico, es necesario limpiarla
a fondo (desmontarla, lavarla y secarla).
Fig. 16: extracción del material de las bolsas individuales mediante succión
Para evitar dañar la boca de entrada de PE, se recomienda colocar una punta
protectora en el extremo afilado del tubo de succión.
Aire filtrado
Filtro de 5 µm
Fijar herméticamente
la bolsa de PE al tubo.
Tubo de succión
sí
Granza
no
25
4.4
Instalaciones con silos
Al instalar silos, es muy importante elegir
el mejor material para almacenar la granza
de ACRYLITE®. Como el PMMA es muy
duro y, por lo tanto, abrasivo, se desaconseja
utilizar materiales plásticos para los silos.
Las recomendaciones que se han dado para
las unidades transportadoras neumáticas
también son válidas para esto.
Instrucciones adicionales para
instalaciones con silos:
• El conducto de llenado del silo y todas las
tuberías de alimentación que van de este
a los aparatos consumidores (tales como
el secador o la máquina) deberían ser de
acero inoxidable.
• El radio de curvatura recomendado para
todas las tuberías de los conductos de
transporte es de 10 D.
• Asegurarse de que no haya ninguna junta
que quede, en parte, dentro de las tuberías
o que pueda entrar en contacto con la
granza.
• El aire de transporte no puede contener
aceite y ha de estar seco y de limpiarse
pasándolo por un filtro de 5 µm.
• Se recomienda introducir aire seco en la
salida del silo para evitar la condensación
en caso de condiciones meteorológicas
adversas.
• Para que el producto que sale sea uniforme, el cono situado a la salida del silo no
puede ser demasiado plano. Ha quedado
probada la eficacia de un ángulo de 60 °.
Si los ángulos son más pequeños, hay
26
riesgo de flujo en embudo. En tal caso, puede
que en los laterales se vayan acumulando virutas del producto que entren a intervalos en
la corriente de este, causando problemas de
transporte y de procesado. Estos problemas
pueden ocurrir especialmente al vaciar el silo.
4.5
Presecado
Los compuestos de ACRYLITE® para moldeado pueden procesarse y obtener resultados
perfectos si están completamente secos.
Sin embargo, si el nivel de humedad es alto,
esto puede dar lugar a defectos en la pieza
moldeada (estrías y ampollas) debido al vapor
de agua que se forma a esas temperaturas de
procesado. Los compuestos de ACRYLITE®
para moldeado se embalan con un nivel de
humedad residual bajo, por lo que pueden
procesarse sin presecado nada más ser suministrados o tras un breve período de almacenamiento. No obstante, si durante el transporte o el almacenamiento se ven expuestos a
condiciones meteorológicas adversas, puede
que la humedad del aire entre en los embalajes y que sea necesario presecar el producto.
Limpieza durante el secado
La experiencia acumulada en el trabajo con
muchos clientes nos muestra que el proceso
de secado conlleva un alto riesgo de contaminación. Hasta las partículas microscópicas
de suciedad dan lugar a imperfecciones en las
piezas moldeadas. Las virutas metálicas de tu-
berías de aluminio, por ejemplo, dejan motas
brillantes, y las trazas de otros termoplásticos
en el PMMA causan turbiedad.
Indicaciones para una limpieza óptima
durante el secado:
• El secador ha de estar en una sala limpia.
• El recipiente no debe abrirse hasta poco
antes de proceder al secado.
• No dejar los recipientes abiertos tras
extraer parte de su contenido.
• Todos los componentes del equipo de
secado (secador de tolva, horno, deshumidificador, etc.) que vayan a entrar en
contacto con ACRYLITE® deberían ser de
acero inoxidable.
• El aire de secado ha de pasar por un filtro
(con poros de ≤ 5 µm de amplitud).
• Para procesar ACRYLITE® se recomienda
disponer de una unidad de secado independiente.
• Antes de utilizarse la unidad para
­ACRYLITE® después de haberse usado
para otro plástico, ha de limpiarse a fondo
(junto con todos los filtros). ¡No basta con
purgarla con aire comprimido!
ACRYLITE® es incompatible con muchos otros termoplásticos. Hasta las trazas más pequeñas de otros
plásticos pueden causar turbiedad y vetas lechosas
en la pieza moldeada. Además, los diferentes productos de ACRYLITE® tampoco son siempre compatibles entre sí.
Nivel de humedad residual recomendado
Técnica de procesado
Humedad residual máx.
Moldeado por inyección con cilindro con desgasificación
0,09 a 0,30 %
Moldeado por inyección con cilindro cerrado para aplicaciones menos exigentes
0,05 a 0,08 %
Moldeado por inyección con cilindro cerrado para aplicaciones exigentes, tales como el
moldeado por inyección de piezas moldeadas de paredes gruesas o aplicaciones ópticas
≤ 0,04 %
Condiciones de secado
La norma fundamental es que el compuesto
ha de secarse a la mayor temperatura posible, de modo que se pueda extraer la mayor
cantidad de humedad posible en el menor
tiempo posible.
Debido a las diversas temperaturas de
deformación por calor de los productos de
ACRYLITE®, cada una de las series de los
compuestos para moldeado necesita una
temperatura diferente para su secado.
Valores típicos de la temperatura ­máxima de secado:
temperatura de ­reblandecimiento Vicat menos
68 °F (20 °C.)
Si las temperaturas indicadas en la ficha
técnica del producto están por debajo de
las condiciones recomendadas, los tiempos
de secado requeridos serán mayores. Si las
condiciones son poco favorables (condiciones ambientales, humedad relativa), el nivel
de humedad residual del compuesto seguirá
siendo excesivo incluso después de varias
horas de secado.
Normalmente, el tiempo de secado de los
(entre –20 °C y –30 °C). Su ventaja especial
compuestos básicos para moldeado es de
consiste en que las condiciones climáticas
entre 2 y 4 horas. El nivel de humedad
exteriores carecen de relevancia.
residual recomendado varía en función de la
calidad requerida y de la técnica de procesado
utilizada para obtener las piezas moldeadas.
Para el presecado de compuestos de ACRYLITE®
para moldeado son ideales los deshumidificadores
(Véase la tabla anterior)
de aire seco.
4.5.1
Equipos para secado
• Armario de secado Estos armarios simples con o sin circulación de aire solamente
han de usarse en casos excepcionales.
• Secador de tolva Los secadores de tolva
instalados directamente en la máquina
resultan prácticos para piezas moldeadas
de peso por inyección escaso o intermedio.
Puede ocurrir que, con cargas elevadas, el
tiempo de secado (tiempo de procesado)
no sea suficiente.
• Deshumidificador de aire seco Con este tipo de equipo para secado
se obtienen los mejores resultados. El
secado se realiza con aire seco y caliente. Prácticamente todos los equipos que
hay disponibles en el mercado son aptos
para los compuestos de ACRYLITE® para
moldeado. Han de tenerse en cuenta las
recomendaciones con respecto al tipo de
construcción y al material seleccionado
(acero inoxidable) indicadas en la sección
de extracción y transporte de material.
El tiempo de secado depende de varios
factores:
• humedad inicial de la granza;
• temperatura de secado;
• sistema de secado empleado;
El punto de condensación del aire en un des• nivel de humedad residual requerido;
• tipo de compuesto de ACRYLITE® utilizado. humidificador es de entre –4,0 °F y –22,0 °F
Manipulación tras el secado
Los compuestos han de procesarse inmediatamente después de secarse. Los recipientes
que no estén cerrados y las tolvas abiertas
suponen un problema en cuanto la limpieza
y a la absorción de humedad. El grado de
humedad admisible podría sobrepasarse en
tan solo una o dos horas.
Cilindros con desgasificación
Normalmente, si se utilizan máquinas de
moldeado por inyección con cilindros con
desgasificación, no es necesario presecar
el compuesto.
4.6
Miscibilidad y utilización de
remolturado
Si bien, en principio, pueden mezclarse varias series de compuestos de ACRYLITE® para
moldeado, hay que asegurarse de ello en
cada caso particular. Solamente se recomienda añadir remolturado de otra serie (hasta el
20 %) en el caso de piezas cuyas exigencias
en cuanto a calidad no sean muy altas.
27
5. Procesado en máquinas de moldeado por inyección
En la información a continuación presentada se facilitan algunas pautas básicas para el procesado de compuestos de
ACRYLITE® para moldeado en máquinas de moldeado por inyección. Los parámetros de moldeado por inyección han de
ajustarse al diseño de la pieza moldeada en cuestión y al molde.
5.1
5.2
Plastificación
Temperaturas del cilindro
Los ajustes de plastificación varían en
función del producto de ACRYLITE® que se
utilice.
Las temperaturas requeridas para la masa
fundida de ACRYLITE® oscilan entre los
410 °F y los 545 °F (210 °C a 285 °C) (en
función de la serie del compuesto para
moldeado e incluidas las series de altas
temperaturas).
La información al respecto se encuentra en las fichas
informativas de nuestros productos.
En las máquinas de moldeado por inyección,
con frecuencia, la temperatura ajustada
para el cilindro no es exactamente igual a la
temperatura real de la masa fundida. Cuando
la velocidad del tornillo es alta, la temperatura real de la masa fundida suele ser mayor
que la ajustada para el cilindro, mientras que
cuando dicha velocidad es baja, esta última
suele ser menor. Por eso resulta más útil
indicar rangos de temperatura que temperaturas de procesado exactas.
Gracias a la buena estabilidad térmica de los
compuestos de ACRYLITE® para moldeado,
por lo general, las interrupciones breves en
la producción y el aumento de carga térmica
de ellas derivado no suelen producir daños.
La masa solamente podría perder color y, en
casos extremos, descomponerse desprendiendo ese olor típico, si la carga térmica es
excepcionalmente alta.
Se recomienda ir aumentando gradualmente
las temperaturas del cilindro desde la tolva
hasta la boquilla; la temperatura de la boquilla y, al menos, la de la última zona próxima
a esta han de ajustarse a la temperatura de la
masa. Debido a las pérdidas de temperatura
28
en la boquilla y a la transferencia de calor al
molde, puede que en esta área sea necesaria
una temperatura mayor.
En la zona de alimentación de material (temperatura de entrada), se recomienda ajustar
la temperatura a entre 122 °F y 185 °F
(50 °C a 85 °C) y, en la primera unidad calefactora del cilindro, a entre 365 °F y 446 °F
(185 °C a 230 °C). En casos especiales (por
ejemplo, con el compuesto para moldeado
ACRYMID®), puede que se requiera una
temperatura más alta. Si la temperatura de
entrada es demasiado baja y la primera zona
del cilindro está demasiado fría, podrían
producirse ruidos durante la dosificación. Si,
por el contrario, la temperatura es demasiado alta, esto puede dar lugar a la formación
de puentes por la granza fundida, así como
a una reducción del flujo en la zona de
alimentación.
A la hora de producir piezas moldeadas
con requisitos muy exigentes, resulta útil
conectar un dispositivo externo de control de
la temperatura a la entrada del cilindro para
que quede garantizado un control preciso
de esta.
5.3
5.4
Presión de retroceso
Velocidad de inyección
Se recomienda proceder siempre a la dosificación cuando esté terminando el ciclo
de moldeado por inyección y finalizarla al
transcurrir el tiempo de enfriamiento. La
velocidad del tornillo ha de elegirse en
función del diámetro de este. Los tornillos
más pequeños (de hasta 1,57" de diámetro)
pueden funcionar a velocidades mayores
(60 rpm a 100 rpm), mientras que, para los
más grandes, se recomiendan velocidades
menores (20 rpm a 50 rpm). Una velocidad
superior del tornillo puede aumentar la temperatura de fundido debido a la transferencia
de energía de cizallamiento.
La presión de retroceso impide la entrada
de aire durante el proceso de dosificación
y garantiza una preparación homogénea de
la masa fundida. Como máximo, la presión
eficaz de retroceso en el compuesto para
moldeado ha de estar entre 1,160 psi y
2,900 psi reales (80 bar a 200 bar). Con
presiones de retroceso más elevadas, aumentan la temperatura de la masa fundida y el
efecto de mezclado, mientras que se reduce
el rendimiento de plastificación.
Para las piezas de paredes finas, se recomienda seleccionar una velocidad de inyección alta, de modo que el molde se llene
antes de que se solidifique la masa fundida.
Dosificación
5.5
En el caso de las piezas de paredes gruesas,
se requiere una inyección lenta para llenar el
molde homogéneamente y evitar líneas de
flujo y pliegues en la pieza moldeada.
29
5.6
5.7
5.8
Presión de mantenimiento
Tiempo de enfriamiento
Temperatura del molde
El nivel y la duración de la presión de
mantenimiento influyen en las propiedades
de la pieza moldeada (rechupes, esfuerzos
inherentes, etc.). A fin de obtener piezas
moldeadas de óptima calidad, la presión de
mantenimiento ha de ser tan baja como sea
posible y mantenerse durante un período
prolongado. Con vistas a evitar los esfuerzos
inherentes en la medida de lo posible, basta
con esta presión sea lo suficientemente alta y
con que se prolongue durante el tiempo justo para obtener unos resultados de moldeado satisfactorios. Para que la presión de mantenimiento sea eficaz, las dimensiones del
sistema de entrada han de ser las adecuadas,
de manera que este no se congele antes de
solidificarse la pieza moldeada. Generalmente, los termoplásticos amorfos se procesan a
una presión de mantenimiento constante; no
obstante, para piezas moldeadas complejas
puede que resulte ventajoso ir reduciéndola
gradualmente.
Básicamente, el tiempo de enfriamiento depende del grosor de la pieza moldeada. Para
calcularlo, ha de tomarse como referencia la
pared más gruesa de la pieza.
Con frecuencia se subestima la influencia que
la temperatura del molde tiene en el procesado y en las propiedades de la pieza acabada.
Para procesar compuestos de ­ACRYLITE®
para moldeado, esta temperatura puede estar,
como máximo, 68 °F (20 °C) por debajo de la
temperatura de reblandecimiento Vicat. No
obstante, en la mayoría de los casos, es suficiente con que el molde tenga una temperatura más baja. Si este está a más temperatura, la
masa fundida se enfriará más lentamente en la
cavidad del molde, permitiendo reducir el nivel de esfuerzo inherente. Entonces, hay que
contar con más tiempo para el enfriamiento.
Una temperatura del molde elevada mejora
la reproducción de la superficie del molde
en las piezas moldeadas con A
­ CRYLITE®, lo
cual resulta especialmente conveniente para
superficies de moldes provistas de microestructuras o nanoestructuras.
El tiempo de enfriamiento necesario para un
componente en forma de chapa puede calcularse con la fórmula a continuación indicada.
A fin de simplificar dicho cálculo, aquí se ha
prescindido de la transferencia de calor a
través de los laterales del componente.
t k =
s2
aeff ⋅ π 2
⋅ In 8
π 2
m–
E –
w
w
grosor (mm)
difusividad térmica eficaz (m²/s)
temperatura de la masa fundida durante
la inyección (°C)
temperatura de la superficie de la cavidad (°C)
temperatura de desmoldado en función de la
sección transversal de la pieza moldeada (°C)
tk : tiempo de enfriamiento (s)
La difusividad térmica eficaz del PMMA es
de 0,103 × 10 –6 m2/s.
Se recomienda tratar de establecer el tiempo
mínimo de enfriamiento en función de la
calidad requerida para las piezas moldeadas.
30
Especialmente para piezas de paredes muy
gruesas, se recomienda seleccionar la temperatura más alta posible para la superficie
del molde.
En la mayor parte de los casos, ambas mitades del molde funcionan a la misma temperatura, si bien, en caso de deformación de la
pieza moldeada, podría resultar provechoso
ajustar ambas mitades a diferentes temperaturas. Generalmente, se refrigera la cara que
muestra tendencia a deformarse cóncavamente, mientras que la otra mitad del molde
se calienta o bien se refrigera menos.
5.9
Moldeado por inyección y
­compresión
Recurrir a una temperatura variable del
molde que se pueda controlar mediante el
ciclo de moldeado por inyección ha resultado
eficaz para diversos aspectos.
Asimismo, el calentamiento cíclico parcial del
molde también puede hacer que las líneas de
soldadura y de flujo se vean menos.
Si la cavidad dispone de un control cíclico por toda la superficie, esta tecnología
permite reducir la duración de los ciclos a
la hora de moldear por inyección piezas de
paredes gruesas. También puede mejorar
la reproducción de la superficie del molde
de macroestructuras, microestructuras y
nanoestructuras y reducir la contracción
durante el proceso de moldeado.
En la mayor parte de los casos, la mejor
forma de controlar la temperatura del molde,
que depende del ciclo, es ajustarla durante el
proceso de llenado de la cavidad a un valor
más alto que el de la temperatura de transición vítrea del polímero. A continuación,
será necesario reducir la temperatura, como
mínimo, hasta alcanzar la de desmoldado.
Los compuestos de ACRYLITE® para moldeado también son idóneos para los procesos
comunes de moldeado por inyección y
compresión. Hay un gran número de modalidades de compresión (tales como compresión
y expansión o compresión de segmentos
específicos). Generalmente, el moldeado por
inyección y compresión en toda la superficie
permite reducir un tercio la fuerza de cierre
necesaria. Además, el moldeado por inyección y compresión presenta la ventaja de
que, durante la fase de compresión, la pieza
moldeada es sometida a una presión uniforme por toda su superficie, bien además de
la presión de mantenimiento o bien en lugar
de esta. Esto reduce notablemente el nivel
de esfuerzo inherente de la pieza moldeada.
Los efectos de ello resultantes, tales como
la contracción de la pieza moldeada y las deformaciones, pueden reducirse eficazmente
a un mínimo. Además, el óptimo efecto de
la presión de compresión permite mejorar la
reproducción de la superficie del molde (por
ejemplo, de las estructuras). Asimismo, el
proceso de moldeado por inyección y compresión permite controlar mejor las diferencias grandes en los grosores de las paredes
de las piezas moldeadas. En tales casos, ha de
prestarse atención para evitar que la presión
de compresión pierda su eficacia debido a la
solidificación de zonas de la pieza moldeada
en las que las paredes son finas.
31
6. Defectos de moldeado por inyección, causas y soluciones
Problemas/explicación/
posible causa
Soluciones
El molde no está completamente lleno
Problemas/explicación/
posible causa
Soluciones
Pliegues y líneas en la superficie
Comprobar la dosificación
Reducir la velocidad de inyección
Aumentar la presión de inyecci
Aumentar la temperatura del molde
Aumentar el tiempo de inyección
Modificar las temperaturas de la masa fundida y de
los canales calientes
Aumentar la velocidad de inyección
Aumentar la temperatura de la masa fundida
No hay material
suficiente
Aumentar la presión de mantenimiento
Aumentar la presión de retroceso
Líneas de flujo y de soldadura
Aumentar la temperatura del molde
Aumentar la temperatura de la masa fundida
Aumentar la velocidad de inyección
Ranuras
Aumentar la temperatura de la masa fundida
Cilindro o máquina más grandes
Reducir la velocidad de inyección
Comprobar la dosificación
Modificar la entrada a la cavidad para mejorar las relaciones
de fluidez
Reducir la temperatura de la masa fundida
Redondear las transiciones
Reducir la velocidad de inyección
Diferencias de
grosor en las
paredes, transiciones
con cantos vivos
Aumentar la temperatura del molde
Zonas mates (frecuentemente alrededor de la mazarota)
Aumentar la presión de mantenimiento
Aumentar el tiempo de mantenimiento
Garantizar un presecado mejor
Aumentar la temperatura de la boquilla
Comprobar la dosificación
Aumentar la temperatura del molde
Aumentar la temperatura del molde
Reducir la temperatura de la masa fundida
Evitar los cantos vivos, sobre todo, en la transición de la entrada
a la cavidad del molde
Aumentar la presión de mantenimiento
Redondear y pulir los canales de alimentación
Aumentar el tiempo de inyección
Pulir la boquilla; para poder retirar el tapón frío de ella,
ha de ser cónica
Presión o presión de man- Reducir la velocidad de inyección
tenimiento insuficiente
Reducir la velocidad del tornillo
para compensar
Ampliar la entrada a la cavidad y, quizás, el canal de alimentación
la contracción
Disponer una cavidad con gancho expulsor
Tapones fríos
Aumentar la temperatura de la masa fundida
Desbarbado en el área de entrada a la cavidad
Finos surcos (efecto «vinilo») en la superficie
Reducir la presión de mantenimiento
Aumentar la temperatura de la masa fundida
Reducir la presión de inyección
Aumentar la temperatura del molde
Aumentar el tiempo de mantenimiento
Aumentar la velocidad de inyección
Modificar la temperatura de la masa fundida
Cambiar de serie del material
Vetas y rayas en la superficie de la pieza moldeada
Presecar el material
Ampliar la entrada a la cavidad y, quizás, el canal de alimentación
Sobrecarga
Aumentar la temperatura de la boquilla del canal caliente
La mazarota se rompe
Reducir la temperatura de la masa fundida
Pulir el manguito para la mazarota
Aumentar la presión de retroceso
Asegurarse de que el manguito para la mazarota sea cónico y más
grande que la boquilla
Comprobar la temperatura de la masa fundida
(boquilla del cilindro y canal caliente)
Ampliar el gancho expulsor o el destalonamiento de este
Reducir la presión de retroceso
Redondear ligeramente el expulsor en forma de Z para evitar que
la mazarota se rompa ahí
Reducir la velocidad del tornillo
Reducir la presión de inyección
32
Desgasificar el molde con mayor eficacia
Si el cierre de la boquilla es mecánico, comprobar que este
­funcione correctamente
Ampliar la entrada a la cavidad y, quizás, el canal de alimentación
Aumentar la presión de inyección
Descomposición debido
al sobrecalentamiento
de la masa fundida
Homogeneizar el grosor de las paredes para que la masa fundida
fluya uniformemente
Comprobar que la unidad de la boquilla esté bien apretada
Aumentar la presión de retroceso
Rechupes
Grado de humedad
demasiado alto
Desgasificar el molde con mayor eficacia
Aumentar la temperatura del molde
Ampollas, oquedades
Efecto stick-slip (desplazamiento a sacudidas)
de la masa fundida sobre
la superficie
Colocar una placa deflectora
Aumentar el grosor de las paredes
Pérdidas de presión demasiado grandes en la entrada Ampliar la sección transversal del canal de alimentación
Quizás ampliar el canal de alimentación
a la cavidad/mazarota
El molde no está bien
lleno; la contracción no
se está compensado
adecuadamente
Ampliar la entrada a la cavidad y, quizás, el canal de alimentación
Cambiar de serie del material
Ampliar la entrada a la cavidad
Peso por inyección de la
máquina inadecuado
Redondear y pulir las entradas a la cavidad
Formación de
chorros en la
masa fundida
Aumentar la temperatura del molde
Evitar que haya cantos vivos cerca de la entrada a la cavidad
Ampliar la entrada a la cavidad y, quizás, el canal de alimentación
Reducir el tiempo de permanencia en el cilindro
La mazarota está
sobrecargada o no ha
sido diseñada correctamente
Prolongar el tiempo de enfriamiento
Reducir la presión de inyección
Reducir la presión de mantenimiento
Problemas/explicación/
posible causa
Soluciones
La pieza se rompe durante el desmoldado
Problemas/explicación/
posible causa
Reducir la presión de inyección
Purgar (lavar) el cilindro y el tornillo con nuestro limpiador
para cilindros/barriles ACRIFIX® sp
Reducir la presión de mantenimiento
El molde está sobrecargado
o la temperatura de desmol- Aumentar la temperatura del molde
dado es demasiado baja
Reducir la velocidad de apertura y de expulsión del molde
Si la suciedad está muy incrustada, retirar el tornillo
Quitar el destalonamiento
Evitar la contaminación en el secador y en el sistema
de transporte
Dejar el molde sin cantos vivos
No utilizar remolturado
Mejorar los ángulos de desmoldeo
El diseño del molde no
es perfecto
Limpiar la zona de desgasificación del cilindro
Pulir el molde mejor
Contaminación
Añadir más expulsores
Vetas negras, ampollas lechosas
Ampliar el grosor de las paredes
Retirar el material quemado de las puntas de las boquillas
Desactivar la carrera de retorno de la máquina
Goteo en la boquilla
Aumentar la presión de retroceso
Reducir la presión de retroceso
Modificar la temperatura de alimentación
Presecar el compuesto para moldeado
Comprobar la temperatura en la zona de alimentación
Reducir la temperatura de la masa fundida
Reducir la temperatura de la boquilla
La masa fundida no es lo
suficientemente espesa o
hace espuma
Soluciones
Partículas marrones y negras
Usar una boquilla de cierre
Tras la dosificación, utilizar la carrera de retorno del tornillo
Dejar que la boquilla quede sobre el molde
La pieza permanece adherida a la cara de la boquilla
Reducir la dosificación
Entrada de aire, fluctuaciones en la dosificación
Limpiar el cilindro, evitar la contaminación
(otros termoplásticos)
Fluctuaciones en la dosificación debido a interrupcioEvitar las interrupciones largas
nes del ciclo breves o largas
Retirar (hacia atrás) el tornillo siempre que la máquina esté
(el tornillo se calienta en
desconectada
exceso)
Cambio de color (tono amarillo)
Reducir la temperatura de la masa fundida
Reducir la velocidad de inyección
El molde está sobrecargado Reducir la presión y el tiempo de mantenimiento
Reducir la velocidad del tornillo
Superficie áspera
Pulir la superficie en el sentido de desmoldado
Reducir la presión de retroceso
Aumentar el tiempo de enfriamiento
Reducir el tiempo de permanencia
Reducir la temperatura de la masa fundida
Contracción incorrecta de la
Refrigerar mejor el molde
pieza inyectada
Anillos alrededor de la mazarota
Sobrecalentamiento del
material y entrada de aire/
descomposición oxidativa
Reducir la velocidad de inyección
(calentamiento por fricción durante la inyección)
Ampliar la entrada a la cavidad
Reducir el tiempo de mantenimiento
Reducir la presión de mantenimiento
Aumentar la temperatura de la boquilla
La masa fundida es empujada sobre material que ya se Aumentar la temperatura de la masa fundida
Aumentar la temperatura del molde
ha enfriado
Hilos en la mazarota
Contaminación durante
el presecado (suciedad en
el secador, aire ambiente
impuro)
Limpiar el secador
Filtrar el aire ambiente
Bolsas de aire en los bordes de una pieza moldeada, quemado al final de la
vía de flujo
El material se está extrayenReducir la temperatura de la boquilla
do de la boquilla
Reducir la presión de inyección
Aire estancado tras ranuras insertadas o puntos elevados
Instalar canales de salida de aire
Reducir la velocidad de inyección
Diferencias de grosor en
las paredes
Reducir la temperatura del cilindro
Desgasificación del molde
poco conveniente
Aumentar la temperatura de la masa fundida
Las piezas se alabean tras ser desmoldadas
Optimizar el presecado
Colocar la entrada a la cavidad en otro lugar
Prolongar el tiempo de enfriamiento
Redondear las transiciones con cantos vivos
Reducir la temperatura del molde
Reducir la profundidad de las letras o redondear los cantos
Reducir la temperatura de la masa fundida
El tornillo chirría (cruje) y, de vez en cuando, se queda parado
Aumentar la temperatura de alimentación
Temperatura demasiado baja Aumentar la temperatura de la masa fundida
Modificar la velocidad del tornillo
en la zona de alimentación
El motor del tornillo es
demasiado flojo
Modificar el grosor de las paredes del molde
Aumentar la temperatura del molde
Contracción irregular,
secciones transversales
muy diferentes
Controlar la temperatura de las dos mitades del molde por
separado: refrigerar la cara «hueca» más que la otra
Usar un dispositivo de sujeción al refrigerar las piezas
moldeadas
Las dimensiones de las piezas moldeadas son insuficientes
Reducir la temperatura de la masa fundida
Escoger un motor más potente para el tornillo
Reducir la temperatura del molde
Aumentar la presión de mantenimiento
Aumentar el tiempo de mantenimiento
Contracción excesiva
Inyectar el producto más lentamente
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Soluciones
Las dimensiones de las piezas moldeadas son excesivas
Aumentar la temperatura de la masa fundida
Aumentar la temperatura del molde
Reducir la presión de mantenimiento
Reducir el tiempo de mantenimiento
Contracción insuficiente
Aumentar la velocidad de inyección
Rebabas
Aumentar la fuerza de cierre del molde
Presión en el interior del
molde demasiado alta o
fuerza de cierre ajustada
a un nivel insuficiente
Cambiar antes a la presión de mantenimiento
(reducir la dosificación)
Reducir la presión de mantenimiento
Comprobar que no haya daños en la junta del molde
El compuesto para moldeado está demasiado viscoso
Utilizar otra serie de material con mayor fluidez
La fuerza de cierre de la
máquina es demasiado baja
Usar una máquina más grande
Estrías, turbiedad u otras inhomogeneidades dentro de la pieza moldeada
Quitar otros termoplásticos completamente mediante lavado
Purgar (lavar) el cilindro y el tornillo con nuestro limpiador
para cilindros/barriles ACRIFIX® sp
Evitar la contaminación con otros termoplásticos en el
secador y el sistema de transporte
No utilizar remolturado
Contaminación o trazas de
otros termoplásticos
No mezclar series diferentes de los compuestos ACRIFIX®
para moldeado
Reducir la velocidad de inyección
Aumentar la temperatura del molde
Modificar la temperatura de la masa fundida y de
la boquilla
Redondear y pulir la entrada a la cavidad
Diferencias de grosor en
las paredes, transiciones
con cantos vivos, mala
plastificación
Reducir la velocidad del tornillo; aumentar la presión
de retroceso
Usar un cilindro con mejores propiedades de plastificación
Vetas lechosas
Quitar otros termoplásticos completamente mediante lavado
Purgar (lavar) el cilindro y el tornillo con nuestro limpiador
para cilindros/barriles ACRIFIX® sp
Contaminación con otros
termoplásticos
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Evitar la contaminación con otros termoplásticos en el
secador y el sistema de transporte
No utilizar remolturado
Siteco Beleuchtungstechnik GmbH
Problemas/explicación/
posible causa
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productos PMMA que se venden en el continente americano bajo las marcas registradas ACRYLITE® y
­ACRYMID® y en Europa, Asia, África y Australia las
marcas PLEXIGLAS® y PLEXIMID®.
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