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El nitrógeno en el moldeo por inyección

5 de junio de 2023

El moldeo por inyección asistida por gas ofrece ventajas significativas respecto al moldeo por inyección convencional: reducción de la fuerza de compresión, de las marcas de penetración y del estrés residual, así como ciclos productivos más cortos.

En este blog explicaremos:

1. Qué es el moldeo por inyección

2. El moldeo por inyección asistida por gas paso a paso

3. Aplicaciones del moldeo por inyección asistida por gas

4. Ventajas del moldeo por inyección asistida por gas

5. Ventajas de la generación de nitrógeno in-situ en el moldeo por inyección asistida por gas

Moldeo por inyección

Moldeo por inyección

1. Qué es el moldeo por inyección

  • Moldeo - El moldeo es un proceso que consiste en verter materiales fundidos en un molde para producir una pieza determinada.
  • Moldeo por inyección - Si hablamos de moldeo por inyección, el material (polímero, cerámico o metal) es inyectado a través de un pequeño orificio en el molde.
  • Moldeo por inyección asistida por gas (GAIM) - En el moldeo por inyección asistida por gas (GAIM), el molde se llena parcialmente con un polímero y después se insufla un gas a presión, que normalmente es nitrógeno, para presionar el plástico fundido hasta llenar por completo la cavidad.

No debemos confundir el moldeo por inyección asistida por gas con la técnica del moldeo por soplado.

Aunque con ambos procedimientos se producen piezas con secciones huecas, el tamaño de estas zonas huecas es diferente en cada caso. En la inyección asistida por gas, el grosor de la pared de la pieza es mucho mayor que el de la producida con la técnica de soplado.

En cifras: la reducción del peso una pieza producida por inyección asistida por gas ronda el 10%; con la técnica de soplado, el 80%.

La fabricación de botellas es un buen ejemplo de moldeo por soplado, proceso en el que se insufla aire para obtener piezas de plástico huecas. 

2. El moldeo por inyección asistida por gas paso a paso

Moldeo por inyección asistida por gas, paso a paso

Esta técnica consta de, al menos, tres etapas:

1) Se inyecta el plástico en el molde

Se inyecta el plástico en el molde sin llegar a rellenar por completo la cavidad (entre un 75% y un 98%). Los materiales que pueden emplearse en este proceso son los mismos que en la inyección convencional, aunque los polímeros semicristalinos ofrecen mejores características de flujo y facilidad de conformado que los polímeros amorfos.

2) Se inyecta nitrógeno para empujar el polímero

Tras el reposo del material en el interior del molde, se inyecta nitrógeno para empujar el polímero hasta llenar completamente la cavidad.

3) Etapa de compactación con gas

Por último, conocida esta como la etapa de compactación con gas, se evita la contracción del plástico al enfriarse.

3. Aplicaciones del moldeo por inyección asistida por gas

Entre las aplicaciones habituales del moldeo por inyección asistida por gas nos encontramos la fabricación de juguetes, mangos y manivelas; muebles de plástico, como sillas o mesas; asideros, reposabrazos, manivelas, asientos, conductos y otras piezas comunes en la industria automovilística; lavadoras, televisores, neveras y demás electrodomésticos.

Fabricación de juguetes por moldeo por inyección asistida por gas

Fabricación de juguetes por moldeo por inyección asistida por gas

4. Ventajas del moldeo por inyección asistida por gas

Entre las ventajas del moldeo por inyección asistida por gas encontramos:

  • Se reducen los tiempos de enfriamiento hasta un 40-50%.
  • Se evitan los rechupes y combamientos gracias a la presión ejercida por el nitrógeno.
  • Se minimizan las deformaciones y las marcas de penetración, mejorando así la calidad de las piezas.
  • La inyección asistida por gas permite reducir el peso de la pieza y, por la misma razón, ahorrar materiales.
  • Reducción del tiempo de los ciclos porque no es necesario que el molde se llene en su totalidad.
  • Menor presión en el proceso de inyección, lo que reduce el desgaste del equipo y ofrece una estabilidad dimensional excelente.
  • Menor coste de las herramientas al sustituir los sistemas de calentamiento por canales de gas.

5. Ventajas de la generación de nitrógeno in-situ en el moldeo por inyección asistida por gas

Contar con un suministro regular de nitrógeno es importante para aquellas industrias que emplean este gas de forma habitual, por ejemplo, en el moldeo por inyección asistida por gas.

Comparado con la entrega bajo demanda de bombonas, botellas o depósitos de gas, contar con un generador de nitrógeno en la planta de producción ofrece importantes ventajas:

  • Diponibilidad 24/7 y bajo demanda.
  • Costes operativos más bajos, sin gastos de alquiler ni de transporte. En general, la generación in situ de nitrógeno permite calcular presupuestos más estables.
  • Los generadores de nitrógenos se integran fácilmente en los sistemas de aire comprimido ya existentes.
  • 0 pérdidas por evaporación.
  • Mejora la huella de carbono al prescindir de los camiones de reparto.
  • Se evitan los riesgos de seguridad asociados a la manipulación de cilindros de alta presión y a la circulación de camiones de reparto en las instalaciones de la empresa.

Wiki video: ¿Qué es el nitrógeno?

El nitrógeno está considerado como la "quinta utilidad", junto al agua, la electricidad, el gas y el aire comprimido. Es un gas industrial importante para aplicaciones químicas, marinas, electrónicas, de alimentos y bebidas, de envasado, y más.

Fuente: Universidad de Alicante

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