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Dis iseño eño del Sis Sistema tema de Expu Expuls lsión ión
Introducción Una vez conocida la geometría y la masa de la pieza, junto con la posición “molde” de la pieza, podemos determinar las fuerzas de desmoldeo. Es i mportante conocerlas para un diseño detallado del sistema de expulsión (número, tipo y ubicación de los elementos de expulsión). La magnitud de la fuerza de desmoldeo puede también sugerir la necesidad de cambiar la posición de la pieza en el molde y, por lo tanto, el sistema de expulsión completo. Además, al conocer la fuerza de desmoldeo y los parámetros que la afectan, tenemos la posibilidad de reducirla mediante pequeños cambios en la configuración de la pieza. Básicamente se esperan dos tipos de fuerza:
− Las fuerzas de apertura: generadas si el molde se traba a causa de una contracción muy baja o demasiada deformación.
− Fuerzas de desmoldeo que se subdividen en: o
Fuerzas de despegado: presentes en todas las piezas con punzones y generadas por la contracción de la pieza alrededor del punzón. También pueden observarse en nervios delgados con poco desmoldeo.
o
Fuerzas de empuje: que pueden provenir de un ángulo de desmoldeo pequeño del punzón y la fricción resultante entre la pieza y éste.
Así, las fuerzas de apertura son menos responsables responsables de problemas problemas de producción que las de desmoldeo, siempre que haya un dimensionamiento adecuado. adecuado.
Los parámetros que afectan las fuerzas f uerzas de desmoldeo se presentan en la siguiente figura. Es evidente que podemos esperar cambios en las fuerzas provenientes de cuatro grupos de efectos.
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Figura 1 – 1 – Factores que afectan la magnitud de las fuerzas de desmoldeo
La siguiente tabla resume los diferentes efectos con respecto a su eficacia para reducir las fuerzas de desmoldeo y valorado de 0 a 3, siendo 0 que no tiene efecto y 3 que tiene un fuerte efecto. Las flechas indican si el parámetro debe incrementarse o decrementarse para reducir la fuerza de desmoldeo. Las explicaciones físicas de estos efectos exceden el objetivo del presente documento.
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Parámetro
Magnitud del efecto
tE
Dirección de cambio
Observaciones
3
↓
⎯
3
↑
⎯
Temperatura del punzón
3
↓
TE
= const.
T WK
3
↑
tE
= const.
Temperatura de la sup. de la
3
↓
TE
3
↑
Tiempo de enfriamiento Temperatura media de expulsión
cavidad
TE
T WN TM
Temperatura de masa Presión de inyección
PE
Velocidad de inyección
VE
= const. t E = const.
0–1
↑
↓
⎯
1
↑
↓
⎯
1–2
↑
1–2
↑
Presión de compactación
PH
tE tE
= const. o
TE
= const.
tE
= const.
Tiempo de compactación
tH
0–1
↑
1–2
↑
Velocidad de expulsión
VOut
= const.
tE
= const. o
TE
= const.
El efecto incrementa con el Uso de agente desmoldeante
3 incremento de
TE
Tabla 1 - Opciones para reducir la fuerza de desmoldeo en piezas tipo tubo
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Métod os para calcular l as Fuerzas de Desmol deo Coeficientes de fricción estática para determinar las fuerzas de apertura y desmoldeo
Para piezas en forma de tubo o de caja que contraen hacia el punzón, la fuerza de desmoldeo puede determinarse generalmente con la fuerza normal presente en el momento de la expulsión y un coeficiente de fricción. FR = f · p A · A C f = Coeficiente de fricción,
= Presión de contacto entre la pieza y el punzón, A C = Superficie del punzón.
p A
La magnitud del coeficiente de fricción depende, en esencia, del emparejamiento plástico – acero, pero también de algunos parámetros de proceso. Este coeficiente será afectado por el contacto entre la superficie solidificada y la superficie del molde en el momento del desmoldeo. En la ecuación precedente sólo pueden utilizarse coeficientes medidos en el molde, bajo condiciones reales de proceso y sin separación precedente entre la pieza y la superficie del molde si queremos obtener valores realistas. Para insertos de moldes fabricados mediante erosión y pulidos, se ha determinado el coeficiente de fricción en función de la rugosidad superficial, cuyos valores resumimos en la siguiente tabla.
Material
Coeficiente de fricción debido a la profundidad de la rugosidad 1 µm
6 µm
20 µm
PE
0.38
0.52
0.70
PP
0.47
0.50
0.84
PS
0.37
0.52
1.82
ABS
0.35
0.46
1.33
PC
0.47
0.68
1.60
Tabla 2 – Coeficientes de fricción
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Los coeficientes de fricción estática de la tabla fueron determinados a partir de las fuerzas que ocurren al inicio del proceso de desmoldeo de la pieza en el molde. Los valores de la tabla son los máximos para el coeficiente de fricción usando diversos parámetros de proceso. Dado que no se conocen con exactitud los parámetros de proceso al comienzo del diseño de un molde y no pueden conservarse confiablemente durante la operación cuando se conocen, más aún, los valores muestran dispersión, los respectivos valores de la t abla deben multiplicarse por un valor de 1.5 a 2 como factor de seguridad. Además del coeficiente de fricción, debemos determinar la presión de contacto entre el punzón y la pieza moldeada. Puede calcularse teóricamente o con la ayuda de un método muy simple basado en la experiencia (valores de contracción)
Método de estimación de la presión de contacto para piezas tipo tubo
Para propósitos prácticos, este método ha sido desarrollado para estimar rápidamente las fuerzas de desmoldeo. Asumimos que el diseñador puede establecer un diámetro apropiado del punzón, que corresponde con el diámetro final de la pieza. A partir del diferencial de diámetro resultante puede estimarse un límite superior absoluto por medio de un equilibrio de fuerzas. La contracción de la pieza está restringida por el punzón. Esto causa el desarrollo de tensiones en la sección transversal de la pieza, que resulta en fuerzas normales a las superficies restringidas de contraerse. La energía elástica almacenada puede recuperarse espontáneamente con el desmoldeo. El decremento relativo del diámetro de la pieza es:
∆d r
= ∆C r =
dC
− d i (t E ) dC
Donde ∆C r
= cambio relativo en circunferencia,
= diámetro del punzón, d i (t E ) = Diámetro interior de la pieza inmediatamente después del desmoldeo dC
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La reducción circunferencial, medida inmediatamente después del desmoldeo, está directamente asociada a la tensión de tracción en la sección transversal de la pieza en tanto la misma permanezca en el punzón. El cálculo es simple, la pieza cilíndrica de paredes delgadas no requiere la aplicación del coeficiente de Poisson. Utilizamos las fórmulas de cálculo de tensiones en recipientes sometidos a presión interior.
p F
=σ
sM ϑ
r C
=
E(T) · ∆C r · s M r C
con
= espesor de pared de la pieza, r c = radio del punzón
sM
Con el coeficiente de fricción f, la fuerza de desmoldeo necesaria se obtiene de:
FE
= f · p F · A C
FE
= f · E(T E ) ·
∆d(t E )
sM
dC
r C
·d C · π · L
FE es siempre la fuerza máxima que es necesaria para iniciar el movimiento de expulsión y está relacionada con la fricción estática. Esta fuerza de desmoldeo sólo tiene en cuenta la pieza despreciando la fricción del sistema de expulsión.
Formas rectangulares
Aunque los cálculos anteriores fueron desarrollados para formas cilíndricas, también pueden utilizarse para aproximar las fuerzas de desmoldeo para formas rectangulares. Según este método de estimación, la relación entre formas cilíndricas y rectangulares con el mismo espesor de pared puede expresarse mediante la relación:
F E O F E
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≈ 0.785
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Hay una correlación entre la diagonal (y la relación ancho-sobre-alto) de un tubo rectangular y el diámetro de uno cilíndrico. Así, para formas r ectangulares puede procederse en la misma forma que para cilíndricas tomando la diagonal en lugar del radio.
Formas circulares cónicas Para tubos circulares ligeramente cónicos la presión de contacto puede calcularse en la misma forma que para cilíndricos usando el diámetro medio. La siguiente figura muestra cuanto se reduce la fuerza de desmoldeo por el ángulo α.
Figura 2 – Reducción de la fuerza debido al ángulo de desmoldeo
Debemos señalar que un decremento de la fricción reduce la fuerza de desmoldeo en forma no proporcional si el ángulo de desmoldeo permanece constante. El desmoldeo es importante para disminuir la fuerza de desmoldeo pero también asegura que la adhesión entre la pieza y el punzón sólo se da en una corta distancia (menos peligro de daño debido a la menor demanda de energía).
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Sumario de algunos casos básicos
La siguiente figura enumera las correlaciones para estimar las fuerzas de desmoldeo basadas en las consideraciones anteriores. Permiten una estimación confiable para virtualmente todos los casos.
Figura 3 – Sumario de casos básicos
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Figura 3 – Sumario de casos básicos
Fuerzas de desmoldeo de piezas complejas ejemplificadas por las aspas de un ventilador
Mediante el cálculo de la fuerza de desmoldeo necesaria para las aspas de un ventilador de 5 palas demostraremos como pueden aplicarse los conceptos previos a V1
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piezas más complejas. Otras piezas con diferente forma y geometrías pueden tratarse en forma similar. En contraste con los tubos cilíndricos simples, aquí las fuerzas de desmoldeo son también afectadas por los nervios y la tapa del núcleo. La siguiente figura muestra el fan esquemáticamente y su descomposición en geometrías básicas para estimar la fuerza de desmoldeo.
Figura 4 – Análisis de una pieza compleja (fan)
El cilindro exterior es el más significativo para estimar la fuerza. Si la diferencia de diámetro entre la pieza y el punzón se conoce por experiencia, y siempre es necesario por otros motivos que el diseñador lo sepa, la fuerza de desmoldeo puede estimarse según los procedimientos anteriormente descritos. Al comienzo la configuración del fan considerado (de 5 palas) se ha decompuesto en geometrías básicas. El cilindro exterior, la tapa y los 5 nervios deben considerarse para estimar la fuerza de desmoldeo. El pequeño cilindro interior puede despreciarse pero no la tapa. La siguiente consideración debe ilustrar el cálculo. En tanto la pieza permanezca en el punzón (etapa 1) la fuerza total se transmite desde el punzón al cilindro; hay un equilibrio de fuerzas. En el momento del desmoldeo esta fuerza desaparece. El diámetro de la pieza disminuye inmediatamente (etapa 2). Esto también reduce la
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longitud de los nervios y el diámetro de la tapa. Con todos estos efectos juntos hay nuevamente un equilibrio de fuerzas. Si calculamos la fuerza necesaria para elongar el cilindro (incluyendo la tapa) y los nervios, la suma de esas fuerzas es igual a la fuerza transmitida por el punzón a la pieza en la etapa 1. Es exactamente esta fuerza, junto con el coeficiente de fricción lo que cuenta para la fuerza de desmoldeo. Tomando la contracción longitudinal S l en porcentaje (en este ejemplo 1.5% para polipropileno) la diferencia de diámetro entre el punzón y la pieza puede ser aproximadamente:
∆d(t ≥ 24h) = d C
·
Sl 100
dC
diámetrodel punzón,
Sl
Contracción longitudinal en %.
Con dC=74.2 mm y Sl = 1.5% el resultado es ∆d(t ≥ 24 h)=1.113 mm.
Para comparación, la diferencia de diámetro medida en varios ventiladores después de 24 h resultó en una media de 1.1 mm. Con este valor inicial puede componerse la fuerza de desmoldeo. Además del cilindro, deben considerarse la tapa y los 5 nervios de refuerzo. La fuerza de desmoldeo se calcula a partir de:
FE
= f · N
y la fuerza normal N es:
N = N cil + N nervios + N tapa
como una aproximación
N = p A · d C ·π · L + 5 E (T E ) V1
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d C − d i (t E )
2 L R
b R · s R
+ N tapa
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Diámetro de punzón (cilindro) : d C
= 74.2 mm,
= 2.3 mm, Longitud del cilindro : L = 29.8 mm, Espesor de pared (tapa) : s T = 2.0 mm, Longitud de los nervios : L R = 31.0 mm, Ancho de los nervios : b R = 12.0 mm, Espesor de pared (nervios) : s R = 1.5 mm, Espesor de pared (cilindro) :
s
Puesto que hay venteo del punzón, no hay fuerza adicional por vacío. Esto puede que deba ser reconsiderado con diferentes diseños.
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Tipos de expulsores Diseño y dimensiones de los expulsores
Los expulsores son los elementos más frecuentemente utilizados para desmoldear piezas. Los hay en el mercado como elementos normalizados en muchas variaciones y dimensiones. Los expulsores son generalmente realizados en acero para trabajo en caliente templados y nitrurados para alcanzar una dureza superficial de 70 HRc. Los expulsores nitrurados se utilizan principalmente en moldes para termoestables y para longitudes mayores a 200 mm. Para longitudes menores y temperaturas de trabajo inferiores, también se utilizan expulsores de acero templado y revenido. Su dureza es de 60 a 62 HRc en el cuerpo y 45 HRc en la cabeza. Las cabezas de los expulsores están forjadas en caliente. Esto produce un flujo uniforme del grano y evita ángulos agudos, que pueden debilitar el expulsor por efecto de entalla. Hay dos tipos básicos de expulsores de acuerdo con su aplicación:
1. Expulsores cilíndricos rectos son los más comunes para todas las fuerzas de expulsión. La cabeza cilíndrica reduce el riesgo de aplastamiento de la placa de expulsión. Los hay disponibles generalmente en diámetros desde 1.5 a 25 mm y longitudes hasta 635 mm. 2. Expulsores mechados o de doble diámetro (o escalonados) se emplean sólo si una pequeña zona de la pieza está disponible para expulsión y la fuerza necesaria es pequeña. El eje escalonado incrementa la longitud crítica de pandeo. Los diámetros comunes son entre 1.5 y 3 mm en longitudes estándar hasta 355 mm con una zona de trabajo de entre 12 y 25 mm.
Se dispone también de expulsores especiales si la punta del mismo debe adaptarse al contorno de la pieza. Estos deben fijarse para que no roten y guiarse mediante elementos especiales si se excede cierta longitud.
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Figura 5 – Tipos de expulsores
En la figura siguiente se presentan los expulsores tubulares (también son estándar).
Figura 6 – Expulsor tubular y ejemplo de montaje
Todos los expulsores son rectificados de precisión para asegurar un deslizamiento suave en el molde. Su ajuste en el mismo depende del plástico a moldear y de la temperatura del molde. En moldes calefaccionados debe tenerse la precaución de no actuar la expulsión hasta alcanzar la temperatura apropiada. La siguiente figura presenta un ejemplo para el montaje de un expulsor cilíndrico.
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Cuando se dimensionan los expulsores, deben considerarse los eventuales problemas de inestabilidad debido a su esbeltez. El diámetro de un expulsor en función de su longitud crítica de pandeo y de la presión de inyección puede tomarse directamente de la siguiente figura.
Figura 7 – Longitudes críticas de pandeo
Puntos de acción d e expulsor es y otro s elementos de desmoldeo
La figura siguiente considera la resistencia a la compresión de la pieza moldeada y la fuerza de expulsión.
Figura 8 – Diámetros sugeridos de expulsores en función de la resistencia del material y la fuerza de desmoldeo
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Podemos concluir a partir de este diagrama si una pieza puede soportar la fuerza de desmoldeo sin resultar dañada. Los expulsores deben distribuir la fuerza de expulsión uniformemente en la pieza de forma que puedan soportar esta fuerza sin distorsionase ni ser marcadas por los expulsores. Los puntos de acción deben estar lo suficientemente cerca uno del otro y en lugares de alta rigidez para evitar distorsión de la pieza. Esto puede resultar eventualmente en un estiramiento. Los sitios más indicados son la proximidad de paredes verticales e intersecciones de nervios. La siguiente figura presenta una serie de ejemplos.
Figura 9 – Ubicación de los expulsores
El número, diseño (superficie de accionamiento de los expulsores en la pieza tan grande como sea posible) y ubicación de los expulsores depende tanto de la configuración de la pieza como del material de la misma. La rigidez y tenacidad son dos factores decisivos. Cada expulsor deja una marca visible en la pieza. Lo cual debe considerarse en el diseño del sistema de expulsión. Aún más puesto que es posible la formación de rebabas visibles en el punto de acción debido a desajustes o errores de fabricación y, aunque éstas pueden removerse posteriormente, quedará una marca que puede interferir con la apariencia de la pieza. Por lo tanto debemos prestar especial atención a un correcto ajuste entre el expulsor y su alojamiento. Este ajuste es menos crítico con termoplásticos que con termoestables debido a las menores temperaturas de molde. Las piezas pequeñas, especialmente aquellas con un punzón central cilíndrico, no tienen mucha superficie útil para la acción de los expulsores, por este motivo se expulsan utilizando camisas o anillos expulsores que actúan sobre toda la circunferencia de la pieza (ver figura).
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Figura 10 – Expulsión por camisa o anillo (izquierda) y por placa (derecha)
Expulsión por placa
Otra opción para que la fuerza de expulsión actúe a lo largo de todo el perímetro de la pieza es la expulsión por placa (ver figura). Es útil también para formas no circulares, pero se requiere mucho trabajo de ajuste.
Figura 11 – Molde de cubo con expulsión por placa
Las superficies de ajuste entre el punzón y la placa o anillo expulsor son usualmente cónicas de acuerdo a la configuración de la pieza para lograr un buen sellado con el molde cerrado y reducir el desgaste de estas superficies (ver figura). Las superficies cónicas también facilitan el movimiento de retorno y un pequeño resalte previene el daño de la superficie pulida del punzón.
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Figura 12 – Ajuste cónico de la placa expulsora
Expulsión por aire comprim ido
La siguiente figura muestra un sistema de expulsión que actúa sobre la pieza en varios planos simultáneamente. Este sistema es particularmente útil para expulsar piezas profundas de materiales poco rígidos. El expulsor de “disco” en el fondo también provee venteo y acceso de aire durante la expulsión (para evitar la formación de vacío). Para la expulsión completa, la pieza del ejemplo debe removerse mediante un manipulador o por inyección de aire comprimido a través del expulsor de disco. Los expulsores de disco deben usarse siempre que el diámetro deba ser mayor a 20 mm. También son útiles para expulsar piezas profundas, que deben elevarse desde el interior del fondo. El ajuste cónico provee un buen sellado para el plástico, utilizándose ángulos de entre 15º y 45º. También puede refrigerarse estos expulsores mediante fuentes o pozos. (ver figura)
Figura 13 – Expulsor de disco
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Expulsión por s egmentos
En aquellas piezas en las que sería deseable contar con una expulsión por placa, pero la geometría de la partición dificulta la utilización de una placa expulsora porque ésta resultaría muy gruesa, podemos recurrir a un sistema que utiliza segmentos postizos de ajuste cónico en el semimolde móvilo para expulsar la pieza empujándola por ciertas zonas de su perímetro en forma similar a una placa expulsora. Estos segmentos se vinculan al sistema expulsor mediante unas barras de accionamiento roscadas en ambos extremos (ver figura 14).
Figura 14 – Expulsión por segmentos
Conjunto de expulsión
Los expulsores, junto con las placas de expulsión, placas de retención, topes y mecanismo de retorno forman el conjunto de expulsión. Si varios expulsores actúan sobre la pieza al mismo tiempo, deben accionarse simultáneamente. Por lo tanto se montan en placas de expulsión y se mueven junto con ellas. Un accionamiento desequilibrado de los expulsores puede causar rotura de la pieza o atascar el sistema. Los expulsores están sujetos en la placa de retención de expulsores (ejectorretainer plate), que está atornillada a la placa de expulsión (ejector plate). Esta placa está accionada por un tornillo vinculado al sistema de expulsión de la máquina. Los topes (stop pins) limitan el recorrido del mecanismo de expulsión durante el desmoldeo. Los expulsores deben tener suficiente huelgo lateral en la placa de retención para que puedan autoajustarse a los orificios en las placas de figura (ver figura). Esto es esencial puesto que todas las placas tienen diferente temperatura durante la operación. Las placas de expulsión están endurecidas para que los expulsores no de “ claven” en ellas y no deben ser guiadas por ellos puesto que esto puede ocasionar su inclinación y el consecuente atasco de los expulsores. Por lo tanto, las placas expulsoras deben guiarse. Pueden utilizarse columnas o barras ad-hoc, o aprovecharse los retrocesos como mecanismo de guía de la expulsión (sólo aceptable en moldes pequeños y de baja producción). Al inicio de la expulsión toda la fuerza está concentrada en el centro de las placas. Para un accionamiento simultáneo de todos los expulsores la fuerza debe ser V1
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transmitida uniformemente por las placas de expulsión. Por lo tanto, deben ser lo suficientemente rígidas para asegurar que no se deflectarán y dimensionarse de acuerdo a esto. Cuando se cierra el molde, el sistema de expulsión debe retornar a su posición original sin que los expulsores o la superficie de la cavidad resulten dañados. Esto se logra usualmente mediante pernos de retroceso (return pins), muelles, mecanismos de palancas o el mecanismo de accionamiento de la inyectora. La siguiente figura muestra un conjunto de expulsión que utiliza una barra de expulsión como guía y un muelle como retroceso.
Figura 15 – Expulsión accionada y guiada por una barra con retroceso por muelle
Normalmente, especialmente en moldes de cavidad única, el conjunto de expulsión se ubica en el centro del molde. Se mueve en un espacio “vacío” dentro del molde. Esto puede acarrear el riesgo de excesiva deflexión de la placa de figuras que puede evitarse mediante la utilización de un conjunto de dos o más barras de accionamiento excéntricas, lo que permite utilizar un pilar de soporte central para la placa de figuras (ver figura).
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Figura 16 – Expulsión accionada por dos barras paralelas con soporte central de flexión
Accio nami ento del c onju nto de expu lsió n Medios d e accio namiento y Selecci ón del lug ar de accionami ento
Como podemos observar en las figuras hay dos direcciones de accionamiento de la expulsión. La preferente es en la dirección hacia el plato fijo. En unos pocos casos se utiliza la dirección hacia el plato móvil. El motivo para esto es principalmente la solución al problema con las marcas de los expulsores en la cara visible de la pieza.
Figura 17 – Expulsión convencional (izquierda) e invertida (derecha)
Hay también otra opción para expulsar las piezas mediante un expulsor por aire, ya sea por él mismo o soportado por un sistema mecánico. Es utiliza principalmente en piezas tipo copa para proveer aire al fondo y prevenir la formación de V1
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vacío que actuará en contra del movimiento de expulsión. Una inyección de aire más fuerte puede incluso remover la pieza completamente del molde. También hay, finalmente, la posibilidad para moldes de cavidad partida de despegar la pieza y elevarla mediante los movimientos de las secciones de la cavidad. Luego la pieza es extraída por un manipulador o un robot.
Medios de accionamiento
En la mayoría de los casos el conjunto de expulsión era accionado mecánicamente mediante la carrera de apertura de la máquina. La pieza es despegada mediante el empuje generado cuando el molde impacta contra la barra de accionamiento en la inyectora (ver figura). Los expulsores empujan la pieza hacia la partición hasta que cae por gravedad. Este tipo de accionamiento de la expulsión causa pocas dificultades en el diseño y es la solución más barata. Sin embargo no es útil para piezas frágiles. El empuje inicial puede dañarlas. Además este procedimiento de expulsión es muy ruidoso.
Figura 18 – Accionamiento mecánico de la expulsión
Los diseños que se muestran en las siguiente figuras expulsan las piezas mucho más cuidadosamente, aunque sólo son aplicables a moldes de expulsión por placa.
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Figura 19 – Expulsión por placa accionada por palancas externas
Además del accionamiento mecánico, el sistema de expulsión puede operarse hidráulica o neumáticamente (ver figura).
Figura 20 – Accionamiento hidráulico de la expulsión
Todas las inyectoras actuales incorporan un cilindro hidráulico de accionamiento de expulsión que reemplaza el primer sistema descrito. A menudo, estos sistemas requieren equipamiento adicional (como cilindros actuadores en el molde), pero operan más suavemente y pueden accionarse a voluntad. La fuerza de despegado
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y la velocidad son ajustables a demanda. La utilización de cilindros de doble efecto evita la necesidad de dispositivos de retorno (excepto por motivos de seguridad).
Necesidad de Cilindros hidráulicos en el molde para actuar la expulsión
En determinados casos el cilindro hidráulico de la inyectora no resulta lo suficientemente fiable o no resulta adecuada para su aplicación como actuador primario del sistema de expulsión. A continuación describiremos las situaciones que nos llevan a adoptar cilindros hidráulicos propios en el molde:
1. Recorrido de expulsión superior al máximo de la máquina.
2. Moldes de grandes dimension es y piezas con gran excentric idad de la result ante de la fuerza de expul sión : En estos casos la posición central del actuador de la inyectora puede ocasionar desalineación del sistema de expulsión por la asimetría de fuerzas. En moldes pequeños (con placas expulsoras de hasta 700 mm de longitud máxima) podemos confiar en un buen sistema de guiado de las placas mediante columnas y casquillos para evitar su desalineación. En moldes más grandes y en moldes con gran asimetría de la fuerza de expulsión es necesario disponer de un sistema de accionamiento que actúe sobre el perímetro de las placas y en una forma distribuida. Así pues, recurrimos a dos o cuatro cilindros de accionamiento montados en el exterior del molde para facilitar el mantenimiento (ver figura).
Figura 21 – Cilindros hidráulicos de expulsión en el molde
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3. Moldes con una dirección de expulsión no paralela a la dirección de apertura: Ciertas piezas, como por ejemplo las carcazas de espejos retrovisores exteriores de automóviles tienen una dirección de expulsión diferente a la de apertura, ya que el sistema de accionamiento de la inyectora actúa paralelo al movimiento de la unidad de cierre, en estos casos la única alternativa viable pasa por la incorporación de actuadores propios al molde.
Vinculación del sistema de expulsión al actuador de la inyectora
Cuando utilizamos el cilindro hidráulico de la inyectora, para permitir que éste sea capaz de accionar el retroceso del sistema, se hace necesario realizar una vinculación física entre el sistema de expulsión y el vástago del actuador. Los fabricantes de elementos normalizados para moldes suelen tener en su catálogo mecanismos de acople rápido del sistema como el que se muestra a continuación (de la casa DME) como ejemplo.
Figura 22 – Acople rápido del sistema de expulsión
En la mayoría de los casos se recurre simplemente a realizar una rosca hembra correspondiente con la rosca macho del vástago del actuador en el sistema con alguna de las siguientes variantes, en función de la vida útil estimada del molde en cuestión:
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Figura 23 A – Rosca hembra en la placa de expulsión.
Figura 23 B – Postizo con rosca hembra sujeto por las placas de expulsión y con posicionador para evitar el giro durante el acoplamiento.
Figura 23 C – Postizo con rosca hembra sujeto a las placas expulsoras mediante tornillos exteriores.
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Guiado del sistema de expulsi ón Es recomendable la realización de un sistema de guiado mediante columnas y casquillos del sistema de expulsión, especialmente en moldes medianos y grandes y en moldes que incorporen mecanismos en el sistema expulsor como aceleradores de expulsión, patines o pinzas para desmoldeo de negativos interiores, etc. Habitualmente este guiado se realiza mediante columnas fijadas a la placa de base del semimolde móvil y casquillos sujetos al par de placas expulsoras. La dimensión de éstas columnas suele ser de un par grados menor (en el catálogo) a las columnas de guiado del cierre del molde, es decir, si nuestro molde tiene unas columnas de guiado del cierre de 30/32 mm de diámetro, el guiado de la expulsión lo realizaremos con columnas de 18/20 mm de diámetro. La longitud de la columna debe ser suficiente para guiar al sistema en todo su recorrido sin que el casquillo sobresalga de la misma. En muchos casos esta longitud resulta en que la columna debe “embutirse” dentro de la placa de figuras o la placa sufridera del molde. En estos casos realizaremos un alojamiento de uno o dos milímetros más de diámetro que la columna y un par de milímetros más profundo que la misma para asegurarnos que las dilataciones y contracciones de la placa de figuras (o la sufridera) no afecten al paralelismo de las columnas de guiado (ver figura).
Figura 24 – Guiado del sistema de expulsión.
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