Capítulo 1 Marco Teórico
El plástico se ha convertido en uno de los materiales indispensables en la vida moderna del hombre, gracias a su capacidad de ser manipulado para adoptar prácticamente cualquier forma, convirtiéndose así en uno de los inventos más revolucionarios de la historia. El proceso de moldeo por inyección es la técnica más popular para fabricar autopartes plásticas automotrices. Esto se debe a la enorme variedad de formas en las que se puede moldear este material, aun cuando sean complejas, además de que es un proceso rápido y eficiente. Actualmente en la industria automotriz, las innovaciones innovacion es tecnológicas van a la vanguardia, por lo tanto, los cambios son constantes en el moldeo por inyección debido que con el pasar del tiempo surgen mejoras que complementan al auto mismo, hoy en día la utilización de plásticos en un vehículo se sitúa alrededor de un 17% (180Kg), en base al peso del vehículo y considerando un vehículo de tamaño medio. Se prevé que este valor aumente en el tiempo, según los estudios realizados y en vista de los avances en el campo de la transformación de plásticos y la implementación de la misma en la industria de autopartes, que permitirán permit irán fabricar piezas cada vez más complejas, con plásticos de elevadas prestaciones y a un coste económico aceptable [1]. Con ello ofrece una infinidad de opciones hacia el usuario, por consecuente, las exigencias para ofrecer un excelente producto crean la necesidad de elevar el nivel del confort a ofertar hacia el mercado internacional.
Una de las ventajas más importantes es que las piezas moldeadas requieren muy poco trabajo de acabado, pues este proceso permite fabricar una infinidad de artículos de una sola pieza, con texturas, colores y otras variables definidas directamente desde la inyección en el molde. En una máquina de inyecci ón se funde material plástico, el cual se inyecta en un molde que le da la forma deseada. Es un proceso que requiere una perfecta sincronización de tiempos y movimientos. La precisión con la cual trabajan estos equipos, los cuales cuentan con una gran cantidad de piezas, es fundamental para obtener la calidad y rendimiento adecuados, ya que todas las piezas de la producción deben ser iguales.
Las máquinas para moldear plástico se han visto fuertemente influidas por los cambios tecnológicos, buscando que las piezas moldeadas tengan un menor costo de producción, lo cual requirió aumentar la velocidad de inyección a la temperatura correcta, en un ciclo corto y preciso.
Hace apenas 150 años, no se conocía esta tecnología de inyección de plástico. En 1872, John Wesley Hyatt registró la primera patente de una máquina que producía piezas de plástico a partir de un molde de forma rudimentaria [2]. En 1928 la compañía alemana Cellon-Werk, desarrolló la primera máquina de inyección moderna [3]. Esto fue el pilar de la evolución del moldeo de inyección y que por consecuente ha impactado en todo el proceso y producción de máquinas de inyección, es vital en la producción de piezas plásticas debido que en menor tiempo inyectan mayor cantidad de piezas, hay un sinfín de variedad y tipos de máquinas de inyección, que entre mayor sea la pieza mayor será las dimensiones de la misma debido que se debe tener una fuerza de cierre eficiente equivalente al tamaño de la pieza a inyectar.
La reducción del peso y del consumo de combustible, así como la disminución de las emisiones nocivas al medio ambiente son las cartas que juegan a favor de las aplicaciones plásticas en comparación con otras familias de materiales. La integración de los materiales plásticos en las cadenas de producción de automóviles es hoy en día sinónimo de innovación y una garantía de eficiencia para el usuario final del automóvil. Los avances sobre nuevos materiales plásticos con aplicación automotriz son una constante de la última década.
Es muy importante la relación que tiene la maquina inyectora con el molde, debido que debe haber una perfecta sincronización y colación del molde para evitar pérdidas en la producción y accidentes industriales. Por lo tanto, se toma en cuenta la importancia del molde en el proceso de inyección. Es el sistema más eficaz para la fabricación de pequeñas y grandes piezas plásticas con excelente calidad y acabado, siendo indispensable un molde con las mejores cualidades, elaboración de alta precisión y máxima durabilidad posible. Los pasos más críticos para la producción de cualquier pieza plástica son el correcto diseño de la pieza y el más eficaz diseño del molde. El funcionamiento de un molde de inyección de plástico es la distribución de plástico fundido, para el formado correcto, enfriado y posteriormente expulsar la parte moldeada. Los canales de distribución o coladas deben de ser equilibrados, de forma que el recorrido del material sea el mismo para las distintas cavidades, de ese modo obtendremos un llenado equilibrado de todas las cavidades y una presurización equilibrada de las mismas [4]. La fabricación un molde y una pieza de inyección de precisión, son los principales puntos a tener en cuenta son la exactitud dimensional con las tolerancias exigidas, el material a utilizar en el proceso de moldeado y el acabado final de la pieza.
Los plásticos con baja contracción no presentan problema a la hora de calcular su dimensión final y las dimensiones del molde pueden ser fácilmente calculadas para dar la exactitud final de la dimensión del producto. Los plásticos con alta contracción se deben tomar con más consideración y estudiar más puntos críticos ya que es más complicado a la hora de calcular su reacción. Para la fabricación de moldes para la inyección de plásticos es obligado la utilización de aceros especiales, debido a las cargas a las que son sometidas [5]. Los costes para la fabricación de los moldes suelen ser altos, ya que los tiempos empleados en la mecanización y ajuste de estos suele ser considerable. Además, la exactitud de dimensiones y la calidad superficial suele ser extremadamente laboriosa conseguirla. El acabado final de la figura a inyectar en muchas ocasiones es un aspecto muy importante a la hora de decidir el acabado del molde. Este factor es importante para el correcto comportamiento del plástico y supone un costo adicional siendo uno de los mayores costes finales en la construcción de los moldes.
Referencias [1] Autocasión, Los plásticos en el automóvil, (2017, octubre 5). [2] Encyclopedia Britannica, John Wesley Hyatt american invent or, (2005, mayo 27). [3] Frenkler & Zawistowski. “Injection Moulds Shawbury Rapra Technology ”, (2001, agosto 23). [4] Moldeo por inyección de plásticos , “Moldes de Inyección”, (2000, julio 2) [5] Maya Ortega Enrique, “Diseño de moldes de inyeccion de plástico con ingeniería concurrente”, (2007, febrero 19).
