¿Qué causa las burbujas en el moldeo por inyección de plástico?

Las burbujas son uno de los defectos más comunes en el moldeo por inyección de plásticos, y afectan negativamente al aspecto y el rendimiento de las piezas. Pero, ¿qué causa exactamente las burbujas?

En esta completa guía, como profesional fabricante de moldeo por inyección de plásticoExploraremos las diversas causas de las burbujas, desde problemas con los materiales, las máquinas y los moldes hasta los parámetros del proceso. Si conoce las causas de estos defectos, podrá tomar medidas preventivas y correctivas específicas para lograr una producción sin defectos.

Qué causa las burbujas en el moldeo por inyección de plástico: Fuentes principales

Las burbujas surgen cuando los gases quedan encapsulados en el plástico durante el moldeo. Examinemos los culpables típicos de los gases atrapados:

Secado insuficiente

Muchas resinas absorben fácilmente la humedad ambiental. Materiales como el nailon, el policarbonato y el PET pueden contener una humedad considerable si no se secan adecuadamente de antemano. Bajo el calor del barril, esta humedad se convierte en vapor, haciendo burbujas en el flujo de la masa fundida. Un secado a fondo es crucial para evitar la formación de burbujas.

Ingestión de aire

Incluso con el secado, las bolsas de aire pueden infiltrarse en la manipulación de la resina. El transporte por vacío tras el secado minimiza la introducción de aire en los gránulos. Un vertido cuidadoso y una buena limpieza también evitan la contaminación.

Flujo turbulento

Una velocidad de inyección excesiva provoca un flujo turbulento y no laminar de la masa fundida. Este movimiento caótico introduce aire en el polímero, creando microburbujas. Un flujo laminar más lento evita el atrapamiento de gas.

Degradación del material

Mantener la resina en el barril durante periodos prolongados la degrada debido a la exposición excesiva al calor. La menor viscosidad del plástico degradado permite que los subproductos gaseosos se mezclen, provocando burbujas.

Mala ventilación

Un diseño inadecuado de la ventilación del molde no deja ninguna vía para que el aire atrapado evacue la cavidad durante el llenado. Sin salida, los gases no tienen otra opción que permanecer encapsulados en forma de burbujas.

Congelación prematura

Las temperaturas más frías del molde aceleran la velocidad de solidificación del frente de flujo antes de que los gases se desahoguen por completo. La solidificación más rápida atrapa las burbujas en el interior, impidiendo su escape.

Al identificar qué factores son burbujas contribuyentes en su aplicación, puede establecer contramedidas específicas. A continuación exploraremos formas probadas de abordar cada uno de ellos.

Cómo prevenir las burbujas: Soluciones para cada causa

Con una comprensión clara de la causa de las burbujas, ahora podemos aplicar soluciones a medida para un moldeo por inyección impecable:

Secado completo del material

Plásticos propensos a la absorción de humedad como nylon y PET necesitan secarse por debajo de 0,2% antes del moldeo, normalmente con secadores desecantes. Así se evitan las burbujas de vapor.

Manipulación cuidadosa de la resina

Tras el secado, utilice transportadores cerrados al vacío para transportar los gránulos. Evitar el movimiento y vertido al aire libre, que permite la ingestión de aire. Una manipulación cuidadosa mantiene el material sin burbujas.

Velocidad de inyección conservadora

Los perfiles de flujo laminar más lentos evitan las turbulencias y el atrapamiento de aire. Base las velocidades de inyección deseadas en la viscosidad y las características de flujo de cada material.

Controlar de cerca el tamaño del disparo

Adaptar el volumen de inyección a la geometría de la pieza evita la exposición prolongada al calor que puede degradar el plástico. Combínelo también con una contrapresión suficiente para obtener un cojín adecuado.

Mejorar el diseño de los respiraderos

La profundidad, el diámetro, la ubicación y el ángulo adecuados de los respiraderos facilitan la eliminación del aire de la cavidad durante el llenado. Los respiraderos de vacío mejoran aún más la eliminación de burbujas.

Permitir una temperatura suficiente del molde

Dentro de los márgenes permitidos, el uso de moldes más calientes mantiene los materiales fluidos durante más tiempo, dando tiempo a que los gases se ventilen completamente antes de congelarse.

En lugar de solucionar los problemas a posteriori, este enfoque proactivo aborda las causas profundas para una prevención permanente. Veamos ahora cómo se aplican estas soluciones a través de un caso práctico real.

Caso práctico: Eliminación de burbujas en piezas transparentes

Para lograr una claridad óptica impecable en los visores moldeados, un fabricante de dispositivos médicos luchaba contra las burbujas esporádicas cerca de las secciones curvas. Al abordar metódicamente las causas de raíz, las burbujas acabaron desapareciendo.

Paso 1: Secado a fondo

A pesar de utilizar PC, una resina higroscópica, no se realizó ningún secado específico previo. Un secador de rueda desecante ajustado a 250 °F durante al menos 4 horas secó sistemáticamente las piezas por debajo de 0,1% de humedad.

Paso 2: Ajuste de la dinámica del flujo

Las altas velocidades de inyección provocaron turbulencias a mitad del llenado, ya que la única compuerta pequeña no podía seguir el ritmo. La reducción de la velocidad permitió un flujo laminar, mientras que una segunda compuerta equilibró el llenado.

Paso 3: Aumentar la capacidad de ventilación

Originalmente sólo existían dos pequeños respiraderos para la gran zona curva de 14". La adición de más respiraderos amplios garantizó que los gases tuvieran espacio para escapar.

La combinación de cambios en el material, el molde y el proceso de acuerdo con los fundamentos descritos anteriormente produjo piezas impecables y sin burbujas en grandes volúmenes.

Al abordar las distintas causas de sus burbujas con soluciones a medida, este fabricante consiguió una claridad de precisión que cumplía estrictas normas médicas. La clave estaba en identificar y corregir correctamente las causas.

Preparar una estrategia de prevención

Aunque las correcciones posteriores a la producción tienen cierto efecto, para evitar las burbujas de forma permanente se requiere un enfoque ascendente:

• Verificar los protocolos de presecado óptimos para cada material.
• Manipule con cuidado las resinas para evitar la ingestión de aire
• Establecer tasas de inyección conservadoras
• Controlar estrechamente los volúmenes de tomas
• Mejora la ventilación para una evacuación ideal del aire
• Permitir suficiente calor del molde para el tiempo de ventilación

En lugar de atacar los síntomas de forma reactiva, esta filosofía proactiva detiene las burbujas en su origen para lograr una fabricación impecable y resistente. Unos pequeños ajustes marcan una gran diferencia.

Combinado con un sólido control del proceso y un moldeo científico, la ausencia de burbujas se convierte en un punto de referencia alcanzable, que conduce a una calidad superficial perfecta y a una integridad estructural óptima.

Al adoptar una visión informada y basada en la causa raíz de los defectos de las burbujas, los procesadores de plásticos pueden pasar de combatir las burbujas a desterrarlas por completo mediante las mejores prácticas fundamentales. El resultado es un rendimiento y una estética máximos.