Estudio de la pieza moldeada por inyección-compresión mediante análisis CAE

Study of Injection-Compression Molded Part using CAE Analysis

El moldeo por inyección de termoplásticos es el principal proceso utilizado en la producción de piezas de plástico. El proceso de inyección convencional tiene algunas limitaciones, especialmente relacionadas con las materias primas, la configuración de las máquinas y el funcionamiento, que dificultan la fabricación de piezas finas con grandes superficies, como las ventanillas y las lentes de los coches. Por otro lado, el proceso se ha mejorado continuamente con varias tecnologías nuevas, que van más allá del proceso de moldeo por inyección convencional, incluido el proceso de "inyección-compresión". En este artículo, utilizando tecnología CAE (ingeniería asistida por ordenador), el autor estudió la producción de lentes de PC mediante ambos procesos: moldeo por inyección convencional y moldeo por inyección-compresión. Los estudios se llevaron a cabo básicamente en la siguiente secuencia: estudio del patrón de flujo y optimización del proceso de inyección-compresión centrándose en el tamaño de la línea de soldadura, estudio de la ventana de moldeo para ambos casos y comparación de varios parámetros, en particular la tensión de cizallamiento y la fuerza de sujeción, ya que son parámetros clave para la producción de piezas de gran superficie. Los resultados confirman las ventajas del proceso de inyección-compresión.

INTRODUCCIÓN

Debido a la filosofía de racionalizar e integrar diferentes funciones en un mismo componente, surge la necesidad de fabricar piezas de gran superficie y pequeño espesor a partir de material termoplástico[1]. En esta situación, podemos considerar la producción de piezas ópticas como lentes y ventanas de automóviles. En comparación con el vidrio para este tipo de aplicaciones, los polímeros ofrecen ventajas como menor densidad, menor precio y mayor resistencia al impacto. Otra ventaja, inherente al tipo de proceso de conformado, es la posibilidad de producir un conjunto ciclo —como una ventana y su componente de soporte o fijación— mediante el proceso de sobreinyección. Las principales desventajas que se pueden señalar al comparar los materiales plásticos con el vidrio son menor resistencia al rayado y a la temperatura[2].

Desde el punto de vista económico, la producción a gran escala de piezas de plástico es más atractiva, debido a los cortos ciclos de producción y la posibilidad de producir varias piezas en un solo paso. Por otro lado, no es posible fabricar este tipo de piezas (es decir, de gran superficie y pequeño grosor) mediante el proceso convencional de moldeo por inyección. Para satisfacer esta demanda, destaca el proceso de "inyección-compresión"[2].