¿Qué es el moldeo por inyección de plástico? Guía completa

Moldeo por inyección de plástico, juguetes
Moldeo por inyección de plástico, juguetes
Recurso: https://www.youtube.com/watch?v=eoaTl8Q0PQc

Durante muchos años, el moldeo por inyección de plástico ha sido la forma más popular de fabricar productos de plástico en serie. Y lo sigue siendo. Según un informe de Fortune Business InsightsSe espera que el tamaño del mercado mundial de moldeo por inyección de plástico alcance los 1.444.460 millones de euros en 2028. Esto representa una CAGR de 4.2% de 2021 a 2028.

¿Por qué es tan popular este proceso? ¿Qué tipos de plástico se utilizan? Esta guía sobre el moldeo por inyección de plásticos explora los principios de ingeniería que subyacen al método de fabricación, el proceso en sí y mucho más.

¿Qué es el moldeo por inyección de plásticos?

Para empezar, la definición de moldeo por inyección de plástico: El moldeo por inyección de plástico se utiliza para referirse al proceso de fabricación en el que el plástico o polímero, en forma de gránulos o pellets, se funde y se inyecta a alta presión en un molde.

El molde se diseña con el perfil de la pieza o producto final. Al enfriarse, el plástico se endurece y adopta esa forma. El proceso de moldeo por inyección de plástico es extremadamente versátil, ya que permite fabricar piezas con una amplia gama de formas y tamaños.

Además de su versatilidad, este método de fabricación también es relativamente rápido y eficaz, lo que lo hace ideal para la producción en masa. Y, como se generan muy pocos residuos durante el proceso, también es respetuoso con el medio ambiente.

Pellets para moldeo por inyección de plásticos
Pellets para moldeo por inyección de plásticos
Recurso: https://www.plasticstoday.com

Materiales de moldeo por inyección de plástico

Las materias primas del moldeo por inyección de plástico pueden ser diferentes tipos de plásticosEn función de las propiedades requeridas para el producto final. Los tres tipos más comunes de materiales plásticos para el moldeo por inyección son los termoplásticos, los elastómeros y los termoestables.

Moldeo por inyección de termoplásticos

Como su nombre indica, los termoplásticos pueden fundirse y enfriarse varias veces sin que cambien sus propiedades. Esto los convierte en los mejores plásticos para el moldeo por inyección. También son más blandos y flexibles, además de tener un punto de fusión bajo. Algunos ejemplos comunes son:

  • Polietileno (PE) - botellas de agua, envases, sillas
  • Polipropileno (PP) - prótesis, piezas de automóvil, carcasas
  • Poliestireno (PS) - cubiertos desechables, material de embalaje, bolígrafos
  • Cloruro de polivinilo (PVC) - suelas de zapatos. Tubos de plástico, aislamiento eléctrico
  • Acrilonitrilo butadieno estireno (ABS) - juguetes, piezas de automóvil, ladrillos Lego
  • Poliamida (PA) - engranajes, bujes, carcasas electrónicas
  • Acrílicos - lentes, rótulos, bandejas, carcasas de luces, expositores

Moldeo por inyección de elastómeros

Elastómeros son un tipo de plástico que puede estirarse o comprimirse sin cambiar permanentemente su forma. También se conocen como plásticos similares al caucho. Los materiales de moldeo por inyección de elastómeros más comunes son:

  • Poliuretano (PU) - suelas aislantes de zapatos, juguetes
  • Silicona - juntas, guantes,

Moldeo por inyección de plásticos termoestables

Termoestables son plásticos que sólo pueden moldearse una vez. Esto se debe a que se endurecen o curan al calentarse y no pueden fundirse y reformarse como los termoplásticos. Por eso no se utilizan con tanta frecuencia. Algunos ejemplos de moldeo por inyección de plásticos termoestables son:

  • Epoxi - compuestos reforzados con fibra, laminados eléctricos
  • Poliésteres insaturados - cascos de embarcaciones, cabinas de ducha
Máquina de inyección de plástico
Máquina de inyección de plástico
Recurso: https://mag.turkishplastics.net

¿Cómo funciona el moldeo por inyección de plástico?

El material o materiales plásticos (normalmente en forma de gránulos) se funden e inyectan, a alta presión, en la cavidad de un molde. A continuación, la masa fundida se enfría y se solidifica hasta alcanzar la forma final deseada.

Para entender mejor cómo funciona el moldeo por inyección de plásticos, primero veremos el tipo de máquina que se utiliza y sus distintas partes. Después, veremos cómo funciona paso a paso todo el proceso de moldeo por inyección de plástico.

Máquina de moldeo por inyección de plásticos

Echemos un vistazo más de cerca a las partes de la máquina que lo hacen posible. Hay tres partes principales en una máquina de moldeo por inyección de plástico: la tolva, el barril, el molde y la unidad de eyección.

Tolva: La tolva de la máquina de moldeo por inyección es donde se vierten los gránulos de plástico. El tamaño de la tolva dependerá del tamaño de la máquina y de la cantidad de plástico que haya que fundir.

Barril: Aquí es donde se mezclan los gránulos de plástico, se funden y se transforman en plástico fundido. El barril de la máquina de moldeo por inyección suele estar rodeado de bandas calefactoras que sirven para calentar los gránulos.

En el interior del cañón también hay lo que se llama un tornillo alternativo. La función del tornillo es mezclar los gránulos de plástico y fundirlos uniformemente.

Moho: El molde es el negativo de la forma deseada que hay que crear. Suele estar hecho de metal, normalmente acero o aluminioy puede contener una o más cavidades.

Unidad de eyección: Esta parte de la máquina de moldeo por inyección de plástico ayuda a extraer el producto acabado del molde.

Diagrama de flujo del proceso de moldeo por inyección
Diagrama de flujo del proceso de moldeo por inyección
Recurso: https://www.researchgate.net

Proceso de moldeo por inyección de plástico

Una vez dentro de la máquina, el plástico debe someterse al proceso de moldeo por inyección. Los pasos del proceso de moldeo por inyección de plástico se dividen en los siguientes: carga de los gránulos de plástico en la tolva, fusión de los mismos, alimentación de la masa fundida al molde, enfriamiento y expulsión.

Cargando: Los gránulos de plástico se introducen por gravedad en el barril desde la tolva. Esta es la primera etapa del moldeo por inyección de plástico para formar diferentes piezas.

Fundición: Los perdigones se funden en el cañón, en parte por los calentadores que lo envuelven y en su mayor parte por la presión y la fricción creadas por el tornillo.

Inyección: El plástico fundido se inyecta en el molde. Para ello, se abre la boquilla y se inyecta el plástico fundido a alta presión.

Refrigeración: El plástico se enfría en el molde hasta que se solidifica y adopta la forma de la cavidad del molde. La mayoría de las veces, el molde tiene un sistema de canales que ayudan a hacer circular un refrigerante (normalmente agua) alrededor del molde

Expulsión: La última etapa del proceso de moldeo por inyección de plástico consiste en expulsar el producto acabado del molde. Esto se hace abriendo el molde, normalmente con la ayuda de pasadores eyectores. Para asegurarse de que el producto no se pegue al molde, puede utilizarse un agente desmoldeante.

Durante los últimos retoques de las piezas expulsadas, se realiza un recorte para eliminar cualquier exceso de plástico que haya podido quedar. Los residuos del proceso de recorte pueden reciclarse y utilizarse para fabricar nuevos granulados, o recogerse y venderse a otras empresas de moldeo por inyección de plástico.

Sillas de inyección de plástico
Sillas de inyección de plástico
Recurso: https://youtu.be/USg7An6OIPE

Ventajas del moldeo por inyección de plástico

Como hemos visto antes, el moldeo por inyección de plástico es la forma más popular de fabricar productos de plástico. Hay muchas razones para ello, pero nos limitaremos a mencionar algunas de las principales ventajas.

Producción en serie: Una de las principales ventajas del moldeo por inyección de plástico es que es una forma rápida de crear grandes cantidades de piezas de plástico idénticas. Una vez creado el molde, el proceso es muy rápido y puede automatizarse fácilmente. Esto lo hace ideal para la producción en masa.

Residuos mínimos: Con el moldeo por inyección se generan muy pocos residuos durante el proceso. El plástico sobrante, especialmente cuando se utilizan termoplásticos, puede reciclarse y se utiliza para fabricar nuevos pellets o incluso nuevos productos.

Relación coste-eficacia: Otra de las muchas ventajas del moldeo por inyección de plástico es que también es una forma muy rentable de fabricar piezas de plástico. Los costes iniciales de preparación pueden ser altos, pero una vez creado el molde, el coste por unidad es muy bajo.

Precisión: El proceso de moldeo por inyección de plástico es también una forma muy precisa de fabricar piezas de plástico. El proceso permite tolerancias muy ajustadas y puede crear piezas con diseños muy intrincados.

¿Cuánto cuesta el moldeo por inyección de plástico?

El coste del moldeo por inyección de plástico dependerá de varios factores, como la complejidad de la pieza, su tamaño, el número de piezas y el material utilizado. Normalmente, el utillaje se lleva la mayor parte del coste, ya que el molde debe fabricarse con unas dimensiones y tolerancias específicas

  • Para una pieza sencilla, el coste de fabricación de un molde puede ser de $100 a $500. Para una pieza más compleja, el coste puede ser de $100.000 o más. Para una pieza más compleja, el coste puede ser de $100.000 o más. Si el molde es muy grande y requiere más tiempo de producción, también costará más.
  • Las distintas empresas de inyección de plásticos también tendrán estructuras de precios diferentes, por lo que es importante comparar los presupuestos de varios proveedores antes de tomar una decisión.

Aunque el coste inicial del moldeo por inyección de plásticos puede ser elevado, el ahorro a largo plazo es considerable: las piezas tienen una calidad muy constante y hay pocos residuos o desechos.

Además, el proceso está automatizado, por lo que puede completarse rápidamente y con poca mano de obra. Esto significa que sus productos llegarán al mercado más rápido y con un coste total menor.

Conclusión

El moldeo por inyección de plástico es el método de fabricación más utilizado para piezas de plástico, desde pequeños componentes como botones hasta artículos de gran tamaño como componentes de automóviles. Como hemos visto, ofrece muchas ventajas. Pero también presenta algunos retos, que hay que tener en cuenta, como los mayores costes iniciales. Sin embargo, con el enfoque adecuado, el moldeo por inyección puede ser la mejor forma de producir sus piezas de plástico

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