¿Qué es el moldeo por inyección?

El moldeo por inyección es la forma más ampliamente utilizada de procesamiento de plásticos a nivel mundial. El proceso consiste en inyectar plástico calentado y licuado en un molde con temperatura controlada y bajo alta presión.

Una vez que el plástico llena el molde, se enfría y solidifica en una o varias piezas terminadas que pueden extraerse fácilmente cuando la máquina abre el molde. Cada secuencia de producción, desde el cierre del molde, la inyección del “disparo” y la apertura y extracción de la pieza, se denomina “ciclo”.

El procesamiento por moldeo por inyección se realiza en máquinas especializadas llamadas máquinas de moldeo por inyección o IMMs (por sus siglas en inglés), que se clasifican según las toneladas de fuerza de cierre del molde. Estas pueden variar desde IMMs “micro” de solo unas pocas toneladas que producen piezas muy pequeñas en moldes pequeños, hasta IMMs muy grandes que superan las 3,000 toneladas de fuerza de cierre y pueden sostener moldes muy grandes para fabricar piezas enormes, como fascias frontales o defensas de automóviles.

¿Cuáles son las aplicaciones clave de las piezas moldeadas por inyección?

Las principales aplicaciones de las piezas moldeadas por inyección incluyen:

  • Piezas automotrices
  • Electrónica de consumo
  • Empaque y embotellado de bebidas
  • Componentes industriales
  • Productos de consumo
  • Dispositivos médicos
  • Construcción y edificación

¿Cuál es el papel del equipo auxiliar en el proceso de moldeo por inyección?

Las máquinas de moldeo por inyección hacen posible la producción de piezas de alta calidad en grandes volúmenes. Pero sin la ayuda del equipo auxiliar que las rodea, las IMMs no podrían moldear ni producir nada.

Piénsalo. El equipo auxiliar es vital para:

  • Preparar y secar adecuadamente las materias primas valiosas, con el mínimo desperdicio
  • Transportar de forma confiable los materiales a las máquinas de moldeo por inyección, sin contaminación ni recuperación de humedad
  • Asegurar un control preciso y confiable de la temperatura para la calidad del producto y eficiencia energética
  • Mantener la consistencia del proceso durante largos periodos de producción
  • Remover y manipular adecuadamente las piezas terminadas
  • Gestionar eficientemente y reutilizar el material de desecho

Tipos de equipos auxiliares que apoyan el proceso de moldeo por inyección

Antes del moldeo por inyección

Almacenamiento

Todo comienza cuando el material es entregado por vagón, camión o contenedor Gaylord. Mover grandes cantidades de material requiere equipos auxiliares especializados como sistemas de descarga de vagones o camiones.
Estos sistemas deben aceptar grandes volúmenes de resina rápidamente, moverla hasta 300 metros de distancia y elevarla lo suficiente para llenar rápidamente grandes silos de almacenamiento. Alternativamente, se pueden mover cargas más pequeñas y llenar contenedores intermedios usando un cargador cíclico.

Transporte

Para mover material (pellets vírgenes, reciclados post-consumo, reproceso) desde el almacenamiento hasta las máquinas de moldeo o equipos auxiliares como secadores o mezcladores, se utilizan sistemas de transporte por vacío.
Estos sistemas, que usan bombas de vacío, incluyen una red de líneas de transporte, cargadores, válvulas, mesas de selección de resina y controles automatizados.

Para evitar el daño del material (como formación de polvo, “cabello de ángel” o grumos), es mejor usar sistemas de transporte de baja velocidad como Wave Conveying de Conair.

Mezclado y mezclas

La apariencia, desempeño, resistencia y calidad de muchas piezas moldeadas dependen de una mezcla consistente de materiales: pellets vírgenes, reciclado, reproceso, colorantes y aditivos.
Los mezcladores dosifican los ingredientes en tolvas superiores, los pesan con sistemas gravimétricos y los mezclan en una cámara central.

La precisión, la repetibilidad y la simplicidad de operación son clave, ya que cambios mínimos en proporciones pueden alterar los costos y la calidad.

Secado

Ya sea con un secador central, carro de secado multibin, secador junto a máquina o unidad móvil, el secado no solo elimina humedad, también homogeniza el material.
Esto es esencial para resinas higroscópicas como PET, ABS o poliamidas. El secado consistente mejora el flujo del material a la IMM, evitando imperfecciones como manchas negras o burbujas.

Enfriamiento del equipo de proceso:

  • IMM y equipo auxiliar
  • Motores, hidráulicos, bombas
  • Sistemas de secado
  • Enfriamiento del circuito de aire de proceso/regeneración

Enfriadores portátiles
Enfriadores centrales
Sistemas de agua de recirculación
Torres de enfriamiento adiabáticas

Después del moldeo por inyección

Después de que el molde se abre y las piezas se expulsan, otra categoría de equipos auxiliares se encarga de completar el ciclo de producción de manera eficiente y segura. Esto incluye la manipulación de piezas, la reducción de tamaño, la gestión de residuos y más.

Manipulación de piezas

Una vez moldeadas, las piezas deben ser extraídas del área del molde sin dañarlas. Aunque algunas máquinas de moldeo por inyección utilizan expulsión por gravedad, muchas otras se benefician del uso de robots de extracción de piezas que retiran automáticamente las piezas, las colocan en cintas transportadoras, o las apilan para su inspección o empaque.

Reducción de tamaño y reciclaje

Las piezas defectuosas, las rebabas o los canales pueden triturarse utilizando molinos o granuladores para ser reincorporados al proceso como material reciclado (regrind). Un sistema efectivo de reducción de tamaño puede ayudar a minimizar el desperdicio y reducir los costos de materiales.

Refrigeración post-proceso

En algunos casos, las piezas pueden requerir un enfriamiento adicional después de ser expulsadas del molde. Sistemas como cintas transportadoras con ventiladores o túneles de enfriamiento pueden ser necesarios para alcanzar la temperatura adecuada antes de que las piezas se manipulen o empaquen.

 

Equipos Auxiliares Utilizados “Antes” del Moldeo por Inyección

Requisito del proceso o tarea: Equipo auxiliar:
Almacenamiento de material, ingredientes o lotes Silos, tolvas de almacenamiento, tolvas intermedias, tolvas dosificadoras
Transporte de material Sistemas de transporte por vacío: Controles de transporte Bombas Líneas de transporte Cargadores, receptores, válvulas Mesas de selección de material Sistemas de transporte móviles
Secado, precalentamiento o deshumidificación del material Sistemas de secado: Centrales Junto a la máquina Sistemas móviles o mini Sistemas de deshumidificación
Peso del material, dosificación de ingredientes y mezcla por lotes Dosificadores Mezcladores Batidoras Básculas

Durante el Moldeo por Inyección
Durante el proceso de moldeo por inyección, otros tipos de equipos auxiliares gestionan la transferencia de calor, no solo dentro del molde que produce las piezas, sino también en los componentes activos de la máquina de moldeo, especialmente el sistema hidráulico.

La transferencia de calor es fundamental en todo el proceso. Los calentadores del barril y el husillo añaden calor para fundir el material. Luego, tras el disparo, es esencial eliminar el calor del molde para enfriar y solidificar la pieza plástica.

Las Unidades de Control de Temperatura (TCU), usualmente junto a la máquina, hacen circular refrigerante a través del molde para mantener temperaturas internas estables. Esto permite llenar el molde correctamente y, después, disipar el calor del disparo para enfriar la superficie del molde y la pieza.

Las TCUs usan un circuito interno con control termostático que calienta o enfría el refrigerante según sea necesario.

Cuando las TCUs están dedicadas al molde, el enfriamiento del resto del equipo (bombas, motores, hidráulicos, sistemas de secado, etc.) recae en sistemas auxiliares más grandes:

Enfriadores portátiles: Unidades móviles junto a la máquina con hasta 50 toneladas de capacidad.

Enfriadores centrales: Proporcionan enfriamiento a nivel planta en configuración simple o múltiple.

Sistemas de agua de recirculación: Ideales para plantas con acceso a agua limpia y económica. Su capacidad de enfriamiento proviene de torres de enfriamiento forzado o adiabáticas.

Equipos Auxiliares Utilizados “Durante” el Proceso de Moldeo por Inyección

Requisito del proceso o tarea: Equipo auxiliar:
Control de temperatura del molde Eliminación de calor del molde para solidificar las piezas Unidad de Control de Temperatura (Thermolator®)
Enfriamiento del equipo de proceso:

  • IMM y equipo auxiliar
  • Motores, hidráulicos, bombas
  • Sistemas de secado
 Enfriadores Enfriadores centrales Torres de enfriamiento forzado o adiabáticas Sistemas de agua de recirculación

Después del Moldeo por Inyección
Tras cada ciclo de moldeo, el equipo auxiliar también juega un papel crucial.

Cada vez más procesadores utilizan robots cartesianos o de múltiples ejes para automatizar tareas como recoger canales o inspeccionar/empaquetar piezas finales.

Los equipos de reducción de tamaño, como granuladores junto a la prensa o granuladores centrales, son esenciales para minimizar residuos y maximizar el uso de materias primas.

Un granulador adecuado reducirá el desperdicio en gránulos o escamas consistentes que pueden almacenarse, transportarse y mezclarse con pellets vírgenes para reprocesarse.

Equipos Auxiliares Utilizados “Después” del Moldeo por Inyección

Tarea: Equipo auxiliar:
Recolección de piezas o canales Robots
Reprocesamiento de piezas rechazadas Sistemas de granulación:

Junto a la prensa

Granuladores centrales

Sistemas de trituración

Conclusión
El moldeo por inyección de resinas plásticas no sería posible sin múltiples tipos de equipos auxiliares antes, durante y después del proceso.

Antes del moldeo: Desde que la resina llega a la planta, los equipos auxiliares son esenciales para almacenarla, moverla, secarla, mezclarla y entregarla libre de humedad o contaminación y a la temperatura adecuada a las máquinas de moldeo.

Durante el moldeo: El control de temperatura del molde, mediante refrigerante circulante, asegura condiciones estables, mientras que el enfriamiento suplementario evita el sobrecalentamiento del equipo.

Después del moldeo: Robots retiran eficientemente piezas y canales, y los sistemas de granulación transforman los residuos en material útil para reuso.

Estos equipos ayudan a eliminar inconsistencias de material, temperatura y proceso que pueden causar defectos, contribuyendo así a una producción continua y de alta calidad.