Desgaste del punto de inyección – El asesino silencioso del proceso

En los protocolos típicos de mantenimiento de un molde de inyección se atienden aspectos como la limpieza de los canales de refrigeración, venteos, lubricación y sistemas eléctricos, entre otros. Si bien éstas son variables críticas para el buen desempeño del herramental, hay una característica en particular que tiende a ser ignorada, con grandes costos para la empresa: la condición de punto de inyección del molde.

Pequeñas variaciones en el tamaño y la geometría del punto de inyección tienen consecuencias desastrosas en el desempeño, específicamente en el llenado de la cavidad, ya que afecta la viscosidad de la masa fundida como consecuencia de un cambio en su velocidad de corte (“shear rate”). ¿Qué significa esto en español?

Dos puntos importantes a considerar:

1.       Existen fluidos Newtonianos (el agua, por ejemplo), en los cuales su viscosidad es una constante que depende exclusivamente de su temperatura. De igual forma, existen fluidos No-Newtonianos, en donde se incluyen casi todos los polímeros, en los cuales la viscosidad no solo depende de la temperatura sino también de su velocidad de corte, o “shear rate”2.       La viscosidad en un fluido No-Newtoniano se define como sigue:

 Como puede observarse, la variación de la velocidad de la masa cambia su viscosidad y por tanto el comportamiento de la misma durante el proceso. Por ejemplo, una mayor velocidad conllevaría a una menor viscosidad (“más líquido”) asumiendo que todo lo demás permanece constante

Procesemos lo anterior: ¡un polímero fundido puede cambiar su viscosidad no solo con temperatura, sino también con velocidad! Además, el tamaño y geometría del punto de inyección puede influir significativamente en la velocidad de la masa. Por consiguiente, mantener la condición del punto de inyección es fundamental para un desempeño estable del molde.

El uso de resinas reforzadas con materiales como la fibra de vidrio conllevan un mayor nivel de desgaste en el tiempo respecto a aquellas que no los contienen. Por ejemplo, la siguiente figura muestra el efecto de 12,000 disparos de nylon con 33% de fibra de vidrio en un punto de inyección en material P20:

Efectos del desgaste en punto de inyección P20 

Ahora que ves esto, te preguntarás, ¿qué hacer? Si bien la recuperación de los puntos de inyección era considerada casi imposible, hoy en día existen tecnologías como la micro-soldadura láser que permiten un aporte de material lo suficientemente robusto para regresar el punto de inyección a su condición original sin tener que realizar procesos complejos de inserción, asumiendo que éstos son posibles.

En Nubus Precision ® hemos desarrollado procesos adecuados de recuperación de puntos de inyección sin efectos residuales sobre la cavidad y con una durabilidad comparable a un molde nuevo, ya que la fusión del material logra una dureza igual al material base con suficiente penetración para resistir muchos ciclos más de operación.

¿Y si vas a fabricar un molde nuevo? Considera recubrimientos especiales PVD (“Physical Vapor Deposition”) los cuales incrementan la dureza superficial significativamente sin comprometer tolerancias. Además, este proceso logra una adherencia tal que no muestra desprendimiento. El uso de nitruro de titanio o circonio son muy útiles cuando la resina cuenta con un alto grado de fibras de refuerzo.

Si tienes inconsistencias en el llenado de tu molde, pregúntate, ¿cómo están los puntos de inyección?