¿Qué es la velocidad del husillo en el moldeo por inyección?

La velocidad del husillo es uno de los parámetros más críticos, aunque a menudo se pasa por alto, en el proceso de moldeo por inyección. Como profesional fabricante de moldeo por inyección de plásticoEn esta completa guía explicaré qué es la velocidad del husillo, por qué es importante, cómo ajustarla y controlarla correctamente y las consecuencias de un ajuste incorrecto de la velocidad del husillo.

¿Qué es exactamente la velocidad del husillo en el moldeo por inyección?

En pocas palabras, La velocidad del husillo se refiere a la velocidad de rotación del husillo dentro del cilindro de la máquina de moldeo por inyección durante la fase de plastificación.. Se suele medir en revoluciones por minuto (RPM).

El tornillo gira y gira para transportar los gránulos de plástico sólido, fundirlos en un estado fluido uniforme e inyectar el plástico fundido en la cavidad del molde bajo presión. Por tanto, la velocidad de rotación influye directamente en la calidad y consistencia del plástico fundido que se inyecta.

¿Por qué es tan importante controlar la velocidad de los tornillos?

Ajustar y controlar correctamente la velocidad del husillo es fundamental porque afecta a varios aspectos cruciales:

• Calidad de fusión: Una rotación más rápida del tornillo proporciona un mayor calentamiento por cizallamiento y acción de mezcla, garantizando una homogeneización completa. Las velocidades más lentas pueden dejar partículas sin fundir.
• Control de temperatura: La velocidad del husillo influye significativamente en el calor de cizallamiento generado durante la plastificación. Esto afecta al mantenimiento de temperaturas de fusión óptimas.
• Duración del ciclo: La optimización de los índices de rotación de los tornillos puede ayudar a reducir los tiempos de ciclo equilibrando la duración de la plastificación con otras etapas.
• Propiedades del material: Las velocidades de atornillado adecuadas preservan las características clave de la resina base, como la resistencia, la flexibilidad, el índice de contracción, etc. Un exceso de velocidad puede degradar los polímeros.

Así que, en pocas palabras, los ajustes de la velocidad del husillo afectan directamente a la calidad, la eficacia y la economía de todo el proceso de moldeo por inyección. Incluso pequeñas variaciones pueden ser enormemente perjudiciales.

¿Qué factores influyen en la velocidad óptima de los tornillos?

No existe un ajuste universal ideal de la velocidad del husillo. El valor óptimo depende de varios factores:

Tipo de material

• Cada material plástico tiene comportamientos reológicos, puntos de fusión, viscosidades, propiedades de flujo, etc. distintos. Así que cada uno necesita velocidades de husillo personalizadas.

Diseño de tornillos

• El diámetro, la longitud, la profundidad del canal y la geometría general del tornillo influyen en el transporte y el cizallamiento del plástico durante la fusión. Por tanto, la velocidad de giro debe ajustarse al diseño del tornillo.

Diseño de piezas y especificaciones

• Las necesidades de precisión dimensional, las variaciones del grosor de las paredes, la longitud del flujo, los requisitos de ventilación, etc. requieren una calidad específica de la masa fundida. Por tanto, la velocidad del husillo debe ajustarse en consecuencia.

Capacidades de la máquina de moldeo por inyección

• El tamaño máximo de disparo de la máquina, la tasa de plastificación, par de torsiónLa velocidad, la fuerza de apriete, etc., limitan los intervalos de velocidad de trabajo.

Guía paso a paso para ajustar y controlar la velocidad del husillo

Siga este enfoque metódico para ajustar las velocidades óptimas de los tornillos:

Línea de base y ensayos

• Comience con la recomendación del proveedor del material como referencia inicial para las RPM del tornillo.
• Realice recorridos experimentales cortos a través de una gama de ajustes de velocidad en pequeños incrementos o reducciones de la línea de base.
• Observe atentamente los cambios correspondientes en los tiempos de ciclo, la estabilidad de la temperatura de fusión, el acabado superficial de las piezas, la aparición de defectos, etc. con cada iteración.
• Trace los datos para determinar el ajuste óptimo preliminar en función de los requisitos de su producto.

Optimización y perfeccionamiento

• Llevar a cabo nuevos ajustes en torno al nuevo valor óptimo identificado.
• Seguir controlando los parámetros críticos del proceso y los atributos de calidad del producto.
• Utilice los datos de retroalimentación para realizar los ajustes necesarios para alcanzar un "punto óptimo".
• Validar periódicamente para garantizar la coherencia.![Gráfico de moldeo por inyección a velocidad de husillo][]

Supervisión y control en tiempo real

• Emplear sistemas informatizados de supervisión y control.
• Miden en tiempo real las RPM de los tornillos, las temperaturas de fusión, las presiones, etc.
• Fundamental para realizar ajustes instantáneos y automatizados a fin de mantener una estabilidad óptima del proceso.

Comprobación y documentación

• Revalide las velocidades óptimas de los tornillos cada vez que cambie de material o de molde.
• Documente adecuadamente todos los ajustes de parámetros finalizados para la resolución de problemas futuros, la eficacia, la formación, etc.

En esencia, determinar la velocidad de los tornillos requiere un enfoque iterativo basado en principios científicos y en la toma de decisiones respaldada por datos.

¿Qué ocurre si la velocidad de los tornillos es demasiado alta o demasiado baja?

Desviarse del rango óptimo en cualquier dirección puede afectar negativamente a la calidad, la productividad, los costes y la rentabilidad.

Consecuencias de una velocidad excesiva de los tornillos

• Degradación térmica por sobrecalentamiento, decoloración
• Descomposición de polímeros de alto peso molecular
• Velocidades de cizallamiento excesivas que provocan la pérdida de propiedades mecánicas
• El atrapamiento de aire aumenta las posibilidades de que se produzcan soplos
• Mayor consumo de energía y costes de explotación

Consecuencias de una velocidad de atornillado insuficiente

• Plastificación inadecuada que da partículas sólidas sin fundir
• Distribución y composición no uniformes de la masa fundida
• Tiempos de ciclo más largos que reducen la eficiencia de la productividad
• Fusión inadecuada que causa debilidades estructurales
• Bloqueo de la compuerta que bloquea el flujo y provoca disparos cortos

Por lo tanto, las instalaciones de moldeo por inyección deben hacer hincapié en la supervisión y el control meticulosos de las velocidades de rotación de los tornillos. Las pequeñas incoherencias pueden descontrolarse rápidamente y convertirse en grandes defectos de las piezas o inestabilidades del proceso.

Mantenerse dentro del rango óptimo es crucial para cosechar la máxima productividad con los mínimos costes.

Consejos de expertos para el éxito del moldeo por inyección

Estos son algunos consejos profesionales para manejar la velocidad de los tornillos:

• Invierta en máquinas mejoradas con sistemas avanzados de control informatizado para la automatización, el análisis de datos y la precisión.
• Garantizar diseños de tornillos específicos adecuados para diferentes materiales en lugar de enfoques de talla única.
• Formar amplia y sistemáticamente a los operarios en las técnicas de optimización de la velocidad de los tornillos.
• Programar revisiones de mantenimiento preventivo del desgaste de los tornillos y barriles para mantener la consistencia de la masa fundida.
• Implantar protocolos estrictos de control de calidad para el seguimiento de la conformidad dimensional de las piezas.
• Revisar con frecuencia los datos del proceso para identificar cualquier desviación de los ajustes óptimos.

Lo esencial

En el fondo, La velocidad del husillo representa el ritmo fundamental del proceso de moldeo por inyección. Como en una sinfonía, cada sección debe desempeñar su papel a la perfección y con el tempo adecuado.

Los maestros moldeadores por inyección calibran con precisión la velocidad de rotación de los tornillos para mantener este ritmo. Se necesita experiencia, control y pasión por la perfección. Pero la recompensa de una mayor calidad, eficiencia y rentabilidad merece el esfuerzo.

Así que, tanto si se pone en marcha como si se afina un proceso ya existente, no olvide nunca este mantra: "Todo es cuestión de velocidad y alimentación".