26 de mayo de 2017

Una variable clave en el control del proceso de moldeo por inyección: Enfriamiento de molde y uso de agua (watering)

Al tratar de establecer el control del proceso en la inyección de plástico, enfriar con agua el molde es una variable clave que a menudo se pasa por alto. La disposición y el diseño del agua de enfriamiento son tan importantes como establecer y registrar un proceso repetible. Los pasos tomados al enfriar con agua un molde son la clave para el objetivo de consistencia de un procesador. Si durante el diseño y la etapa de desarrollo, el enfriamiento por agua se pone en el quemador posterior como una variable "sin importancia", el potencial para el control de proceso perdido es enorme.

A continuación se presentan algunas ideas sobre las facetas más importantes de enfriamiento o calentamiento de su molde, así como qué datos registrados son importantes en las etapas iniciales de la ingeniería de procesos.

Variables de enfriamiento por agua
Al calentar o enfriar su molde con agua, hay consideraciones fundamentales que influyen en la función de su sistema de control de temperatura o capacidad de la unidad enfriadora de mantener consistentemente la temperatura necesaria en la aplicación de moldeo que está utilizando. Aquí están las funciones que deben considerarse al establecer el control de temperatura del molde.

Presión del agua
La presión es un factor importante en el control del proceso. Mantener tu equipo para proporcionar una cantidad adecuada de presión de agua a los circuitos de enfriamiento del molde es una necesidad. Los galones por minuto (GPM) deben medirse a través de cada circuito individual antes de la primera corrida del proceso. Esta medición debe tomarse tanto del suministro como del retorno del circuito para asegurar que la caída de presión no sea sustancial. Esto es especialmente importante en los "moldes retirados" que pueden no haber sido debidamente atendidos para asegurar que los circuitos no están funcionando mal debido a depósitos (sarro) u obstrucción.


Cada circuito debe tener un identificador único, y los datos para tanto el suministro y el retorno del circuito deberían ser registrados. Esto permite que una empresa de moldeo rastree la capacidad de agua de un molde y también ayuda a identificar los circuitos que están afectando el control de proceso de un molde. Cuando se pueden atribuir defectos de la parte a cambios en la consistencia de enfriamiento o calentamiento del molde, los GPM del circuito se pueden medir y comparar con los datos originales.

Flujo turbulento
El flujo turbulento, mejor descrito como la acción de rodadura y remolino del agua a medida que pasa a través de los circuitos de agua del molde, es una consideración clave en la consistencia de la temperatura del molde. Un molde que tiene un flujo turbulento pobre en su circuito de agua es más probable que tenga "puntos calientes" en áreas del molde donde el flujo de agua es menos turbulento. Mejorando la turbulencia del flujo, la agitación elevada del agua no sólo ofrece un enfriamiento y calentamiento más consistentes para su aplicación de moldeo, esto ayuda a que las temperaturas de la cara del molde sean más uniformes y mejora el control del proceso.

Muchas empresas utilizan hoy el retorno del agua como medio de mejorar el flujo turbulento. El agua del múltiple de alimentación es resistida por una menor presión de agua procedente del retorno (por ejemplo, agua de suministro de 80 psi frente a agua de retorno de 30 psi). La presión del agua desde el múltiple de alimentación supera la presión más baja del múltiple de retorno, pero la resistencia expande el agua que pasa a través de la pared del circuito de agua y mejora su flujo turbulento.

Los moldeadores también pueden mejorar el flujo turbulento usando líneas de agua de menor diámetro en el lado de retorno del circuito de agua. El agua que corre desde el lado de suministro de un molde encuentra resistencia conforme esta entra en la línea más pequeña en el lado de retorno del circuito de agua.

Control de temperatura
Hay un número de maneras que el control de temperatura importa en la capacidad de un moldeador para mantener la consistencia del proceso. Un controlador de temperatura de un molde puede mantener o quebrar la capacidad de un procesador para lograr la repetibilidad del proceso. Los GPM tanto de suministro de proceso como de retorno deben ser medidos y analizados para determinar la caída de presión y las condiciones de cambio.

Si se corre un molde en varias prensas, una comparación de presión de/a entre los controladores de temperatura de cada prensa puede ayudar a identificar inconsistencias de proceso. Además, la medición de la temperatura de la cara del molde es esencial. Una vez que se ha establecido un proceso repetible, mida la temperatura de cada cavidad y en varios puntos en la cara del molde de ambos lados de la eyección y de la cubierta de tu molde. Estas mediciones deben ser tomadas después de que el molde ha estado funcionando durante un período de tiempo significativo para asegurar que el molde está en un estado "empapado térmico".

Dibuje el diagrama del molde y registre los datos de temperatura en las áreas del diagrama donde se tomaron las mediciones. Esta es también una excelente manera de identificar las inconsistencias de enfriamiento/calentamiento que están afectando su capacidad para establecer el control del proceso. Por ejemplo, cuando un moldeador está luchando contra un llenado inconsistente de la cavidad, esto puede estar pasando debido a diferencias en temperatura de la cavidad. Si la temperatura de la cara de una cavidad es más fría que la de otra, la cavidad mas fria se llenará a una velocidad más lenta que la más caliente.

Por último, observe las fluctuaciones en la temperatura mostrada por su controlador de temperatura. Un controlador que funcione correctamente debería suministrar agua a una temperatura que sea consistente con el punto fijado. Para la solución de problemas, busque oscilaciones de temperatura entre los puntos fijados y la temperatura real. Los controladores que están proporcionando una temperatura que es mucho más alta o más baja que el punto fijado que has establecido apuntan a un controlador de temperatura defectuoso o un enfriador que necesita servicio.

Una configuración adecuada, seguida de un registro exhaustivo de los datos de enfriamiento / calentamiento, ayudará a asegurar que se pueda lograr un procesamiento consistente y repetible. Mediante el correcto manejo y monitoreo del molde, una empresa mejora su capacidad para lograr con éxito el control del proceso y aumentar los beneficios.

Garrett MacKenzie es el propietario / editor de plastic411.com, así como un consultor / entrenador de la industria de la inyección de plástico. Ha pasado más de 31 años en procesamiento, ingeniería y desarrollo de plásticos, incluyendo experiencia con fabricantes de automóviles y fabricantes de herramientas de Estados Unidos / Japón. Puede ser contactado en: garrett@plastic411.com.

Garrett MacKenzie
Plastics Today
21 Noviembre 2016

No hay comentarios.: