Todo el mundo está familiarizado con la máquina de moldeo por inyección; procesa muchos productos de plástico que utilizamos en nuestra vida cotidiana.
El principio de funcionamiento consiste en calentar y fundir el plástico granulado hasta que quede fluido. A continuación, se inyecta rápidamente a alta presión en la cavidad del molde y se mantiene la presión durante un cierto tiempo. Tras el enfriamiento y la solidificación, se completa la transformación.
La máquina de moldeo por inyección puede lograr las funciones anteriores sin la ayuda del sistema hidráulico. Hoy, desmontaremos el diagrama esquemático hidráulico de una máquina de moldeo por inyección ordinaria en detalle para ver el proceso de acción de cada componente hidráulico. Dividido principalmente en 18 pasos, a continuación analizamos uno por uno.
Cerrar la puerta de seguridad
Con el fin de garantizar la seguridad de funcionamiento, la máquina de moldeo por inyección estará equipada con una puerta de seguridad, sólo cuando la puerta de seguridad está cerrada, otras acciones pueden llevarse a cabo normalmente, el elemento clave es la válvula de desplazamiento 6 en la figura.
Cierre lento del molde
El proceso de sujeción puede dividirse en cuatro etapas: sujeción lenta, sujeción rápida, sujeción a baja presión y sujeción a alta presión. La ventaja es que acorta el tiempo de carrera en vacío y mejora la productividad, al tiempo que evita posibles golpes en las posiciones inicial y final.
Durante el cierre lento del molde, sólo la cavidad sin vástago del cilindro de sujeción es alimentada con aceite por la bomba de pequeño caudal 2, con la presión regulada por la válvula 4, mientras que la bomba de gran caudal 1 es completamente descargada por la válvula 3. Como el caudal de aceite suministrado a la cavidad sin vástago del cilindro de sujeción es pequeño, la velocidad de funcionamiento es lenta.
Cierre rápido de moldes
Durante el cierre rápido del molde, el cilindro de cierre se desplaza rápidamente hacia la derecha. Durante este proceso, necesitamos suministrar un gran caudal a la cavidad sin vástago del cilindro de sujeción. Por este motivo, suministramos a la cavidad sin vástago del cilindro de sujeción el caudal tanto de la bomba de alto caudal 1 como de la bomba de bajo caudal 2, que naturalmente funciona más rápido.
Moldeo a baja presión
Cuando el cilindro de apriete está a punto de llegar al final de la carrera, para evitar que la plantilla móvil y la plantilla fija se dañen debido al impacto de la superficie, es necesario cambiar a unas condiciones de funcionamiento lentas y de baja presión. Durante este tiempo, la bomba de pequeño caudal 2 suministra el aceite, con la presión controlada por el regulador remoto 18. Mientras tanto, descargamos completamente la bomba de flujo grande 1 a través de la válvula 3.
Moldeo por alta presión
Para evitar el desbordamiento de la pieza moldeada por inyección debido a la separación entre la placa móvil y la placa fija, necesitamos utilizar además el cilindro de sujeción para empujar el mecanismo de extensión de la biela y conseguir la acción de sujeción y bloqueo. Este proceso requiere alta presión y bajo caudal, por lo que seguimos suministrando el aceite con la bomba 2. Controlamos la presión utilizando la válvula de alivio de alta presión 4.
Asiento de inyección hacia delante
Para garantizar un empuje suficiente durante la inyección, utilizamos un cilindro hidráulico para accionar el asiento de inyección. Esta configuración garantiza que la boquilla y la compuerta del molde estén en estrecho contacto entre sí. Esto ayuda a evitar que la boquilla experimente el fenómeno de "babeo".
En el proceso de desplazamiento del asiento de inyección hacia la izquierda, la bomba de pequeño caudal 2 suministra aceite a la cavidad sin vástago del cilindro de desplazamiento del asiento de inyección. Esto hace que el cilindro se mueva lentamente. Cuando el cilindro alcanza la posición deseada, es preferible disponer de una válvula de retención. La válvula de retención ayuda a mantener la presión y evita que las piezas de contacto de la boquilla y la compuerta se aflojen. Sin embargo, la figura no se indica, es necesario prestar atención al diseño.
Inyección lenta
Subdividimos el proceso de inyección en dos fases: lenta y rápida. Durante la fase de inyección lenta, la bomba de pequeño caudal 2 suministra aceite a la cavidad sin vástago del cilindro de inyección. Por supuesto, debido a los diferentes tipos de materias primas, la presión y la velocidad necesarias para la inyección también serán diferentes. Podemos controlar la presión mediante el regulador remoto 20, mientras que ajustamos la velocidad con la válvula de mariposa unidireccional 14.
Inyección rápida
Para el proceso de inyección rápida, tanto la bomba de gran caudal 1 como la bomba de pequeño caudal 2 suministran aceite a la cavidad sin vástago del cilindro de inyección simultáneamente. En este momento, hay que prestar especial atención a que la válvula de inversión 11 funcione en la posición correcta. Esta configuración asegura que el aceite de ambas bombas no pase a través de la válvula de mariposa unidireccional 14, sino que vaya directamente a la cavidad sin vástago del cilindro de inyección. La velocidad del proceso de inyección se hace más evidente.
Mantenerse bajo presión
Por tanto, para que el plástico fundido rellene la cavidad y obtenga una forma precisa, tenemos que mantenerlo bajo presión.
Durante el proceso de mantenimiento de la presión, utilizamos el caudal de salida de la bomba sólo para compensar las fugas. No es necesario que el caudal sea muy grande, por lo que basta con una bomba 2 de caudal pequeño. Ajustamos su presión de retención con el regulador remoto 19.
Pre-moldeo
El premoldeo consiste en aprovechar el momento en que los productos de la cavidad del molde se enfrían y mantienen la presión de forma eficaz. Durante este periodo, podemos enviar con antelación los gránulos de plástico de la tolva al barril y calentarlos para fundirlos. Este proceso es lo que llamamos premoldeo.
Durante el premoldeo, suministramos aceite simultáneamente con la bomba 1 y la bomba 2. Estas bombas accionan el motor hidráulico de premoldeo, que a su vez acciona el tornillo, haciendo rodar los gránulos de plástico desde la tolva hasta el barril. La velocidad del motor puede ajustarse mediante una válvula de mariposa 13.
Además, después de calentar los gránulos de plástico en el barril, éstos generan una fuerza inversa en el tornillo. Esta fuerza hace que el tornillo se mueva hacia la derecha, lo que a su vez obliga al cilindro de inyección a moverse hacia la derecha. En este momento, la cámara del vástago del cilindro de inyección formará un vacío parcial, que a su vez extrae parte del aceite del depósito.
Antisalivación
La salivación, similar al babeo de los niños, consiste en suministrar aceite a la cámara del vástago del cilindro de inyección con la pequeña bomba 1. Esta acción desplaza el tornillo ligeramente hacia la derecha, lo que a su vez desplaza la masa fundida un poco hacia la derecha. Al mismo tiempo, el cilindro que mueve el asiento de inyección debe estar en un estado de mantenimiento de presión para evitar el goteo en la boquilla.
Respaldo de asiento de inyección
Cuando terminamos los procesos de mantenimiento de la presión, enfriamiento y premoldeo, la pequeña bomba 2 sigue alimentando la cámara de vástago del cilindro móvil del asiento de inyección. Esta acción empuja el cilindro móvil del asiento de inyección hacia el extremo derecho.
Apertura lenta del molde 1
El proceso de apertura del molde también se divide en tres procesos: apertura lenta del molde 1, apertura rápida del molde y apertura lenta del molde 2.
Durante la apertura lenta del molde 1, sólo la bomba de pequeño caudal 2 suministra aceite a la cavidad del vástago del cilindro de sujeción, mientras que descargamos completamente la bomba de gran caudal 1.
Apertura rápida del molde
Durante la apertura rápida del molde, la bomba de gran caudal 1 y la bomba de pequeño caudal 2 suministran aceite simultáneamente a la cavidad del vástago del cilindro de sujeción. Esto hace que el cilindro de sujeción retroceda rápidamente hacia la izquierda.
Apertura lenta del molde 2
Durante la lenta apertura del molde 2, la pequeña bomba de flujo 2 sigue suministrando aceite a la cámara del vástago del cilindro de sujeción. Esta acción desplaza lentamente el cilindro de sujeción a su posición inicial en el extremo izquierdo.
Avance del cilindro eyector
La expulsión consiste en retirar un producto de plástico de la cavidad del molde después de que lo hayamos enfriado y moldeado. Debemos tener en cuenta que, durante la expulsión, necesitamos mantener una velocidad suave para evitar dañar el producto.
Durante la extensión del cilindro eyector, suministramos aceite a la cámara sin vástago del cilindro eyector sólo con la bomba de bajo caudal 2. Podemos ajustar la velocidad de extensión utilizando la válvula de mariposa unidireccional 7.
Cilindro eyector trasero
Cuando expulsamos el producto plástico, la bomba de bajo caudal 2 se pone en marcha. Suministra aceite a la cámara del vástago del cilindro eyector. Esta acción devuelve el cilindro eyector a su posición inicial en el extremo izquierdo.
El tornillo retrocede, la puerta de seguridad se abre
A veces es necesario aflojar el tornillo para extraerlo y limpiarlo. Suministramos aceite a la cámara del vástago del cilindro de inyección. Este proceso no es nada especial y no se repetirá.
Hasta ahora, hemos recorrido el curso de acción del sistema hidráulico de la máquina de moldeo por inyección de principio a fin.
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