ES2957790A1 - Molde de inyección y método para el moldeo por inyección de piezas con dicho molde de inyección - Google Patents
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Abstract
Molde de inyección y método para el moldeo por inyección de piezas con dicho molde de inyección. El molde de inyección comprende una parte móvil (2), una parte fija (1), un circuito de refrigeración (4), y un sistema de calentamiento (3) situado en la parte móvil (2) y/o en la parte fija (1) del molde de inyección. El método comprende calentar el molde generando un campo magnético alterno, inyectar plástico en el molde cuando se alcanza una temperatura predeterminada del molde, refrigerar el molde hasta alcanzar una temperatura predeterminada, y expulsar del molde la pieza moldeada. Permite eliminar las líneas de unión del material plástico cuando es inyectado en el interior de un molde y la geometría de la pieza a moldear presenta orificios, consiguiendo un proceso de moldeo por inyección igual de rápido que los procesos convencionales.
Description
DESCRIPCIÓN
Molde de inyección y método para el moldeo por inyección de piezas con dicho molde de inyección
OBJETO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a un molde de inyección y a un método para el moldeo por inyección de piezas, con los que se eliminan las líneas de unión del material plástico en la pieza moldeada.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
El moldeo por inyección es un proceso de fabricación en el que se calienta una resina plástica hasta que se derrite y a continuación se inyecta en un molde para crear una pieza termoplástica final.
La resina se enfría a medida que se inyecta en el molde, de manera que la línea de avance del flujo de resina en el molde es siempre la parte más fría de la resina y la primera en solidificarse.
Si la pieza no tiene ventanas ni orificios no suele ser un problema. Sin embargo, se produce una excepción cuando el flujo de resina se divide por un obstáculo para volver a encontrarse al otro lado de este.
Un ejemplo de esto es un núcleo que crea un orificio rectangular en una cubierta protectora. Cuando esto ocurre, tenemos dos flujos que están más allá de la obstrucción. En el mejor de los casos, se derretirán en una unión sólida, pero si se han enfriado demasiado para derretirse por completo, formarán una línea de costura o de soldadura, que son estéticamente poco atractivas.
El documento WO2013189907A1 del estado de la técnica intenta solucionar este problema y prevé la inserción en el molde de un inserto que es calentado a alta temperatura en el exterior del molde mediante bobinas de inducción. Cuando está caliente este inserto, se introduce en el molde, se cierra y transmite el calor a todo el molde. Posteriormente se retira el inserto, se cierra el molde caliente y se inyecta el plástico.
El procedimiento descrito en este documento es un proceso lento que da lugar a una baja velocidad de fabricación de piezas, ya que se calienta un inserto que se introduce y se retira del molde y hay un periodo de transmisión del calor con conducción entre el inserto y el molde.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
Por lo tanto, un objetivo de la presente invención es proporcionar un molde de inyección y un método de moldeo por inyección de piezas con los que se eliminan las líneas de unión del material plástico cuando es inyectado en el interior de un molde y la geometría de la pieza a moldear presenta orificios, consiguiendo un proceso de moldeo por inyección igual de rápido que los procesos convencionales.
El molde de inyección de acuerdo con la presente invención se define en la reivindicación 1, y características optativas adicionales se incluyen en las reivindicaciones dependientes.
En particular, el molde de inyección comprende:
- una parte móvil,
- una parte fija, y
- un circuito de refrigeración, y
- un sistema de calentamiento situado en la parte móvil y/o en la parte fija del molde de inyección.
De acuerdo con una realización preferida, el sistema de calentamiento comprende una pluralidad de bobinas, por ejemplo, bobinas de cobre.
Además, ventajosamente el circuito de refrigeración comprende una pluralidad de conductos de refrigeración, cada uno asociado a una bobina del sistema de calentamiento.
Las partes móvil y fija comprenden un inserto de figura que define la pieza a moldear, y el sistema de calentamiento está preferentemente situado en la zona de contacto entre los insertos de figura durante el moldeo por inyección en la parte móvil y/o en la parte fija del molde de inyección.
El método de moldeo por inyección de piezas de acuerdo con la presente invención se define en la reivindicación 6, y características optativas adicionales se incluyen en las reivindicaciones dependientes.
En particular, el método para el moldeo por inyección de piezas comprende las siguientes etapas:
- calentar el molde generando un campo magnético alterno;
- inyectar plástico en el molde cuando se alcanza una temperatura predeterminada del molde; - refrigerar el molde hasta alcanzar una temperatura predeterminada; y
- expulsar del molde la pieza moldeada.
Ventajosamente, la generación del campo magnético alterno se realiza haciendo circular una corriente alterna por unas bobinas.
Según una realización preferida, la temperatura predeterminada de calentamiento del molde está comprendida entre 140 y 160 grados centígrados, y la temperatura predeterminada de refrigeración del molde está comprendida entre 20 y 80 grados centígrados.
Además, la refrigeración del molde se realiza preferentemente haciendo circular agua o liquido de refrigerante a través de unos conductos de refrigeración.
Con el molde de inyección y el método de acuerdo con la presente invención se consigue que el proceso de calentamiento y enfriamiento del molde se realice muy rápidamente, por lo que hay una cadencia de fabricación de piezas muy elevada y un gran ahorro energético.
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica de la misma, se acompaña como parte integrante de dicha descripción un juego de dibujos en donde, con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
La figura 1 es una vista en planta de una realización del molde de inyección de acuerdo con la presente invención.
DESCRIPCIÓN DE UNA REALIZACIÓN PREFERIDA DE LA INVENCIÓN
Seguidamente se proporciona, con ayuda de las figuras anteriormente referidas, una explicación detallada de un ejemplo de una realización preferida del objeto de la presente invención.
En la figura 1 se ha representado un molde de inyección de acuerdo con la presente invención, que comprende una parte fija (1) y una parte móvil (2), que se desplaza respecto a la parte fija (1) para abrir y cerrar el molde.
Para realizar el moldeo por inyección, la parte fija (1) y la parte móvil (2) comprenden un inserto de figura (11, 12) que define la forma de la pieza a moldear.
Para poder moldear la pieza, es necesario calentar una o las dos partes (1, 2) del molde muy cerca de la temperatura de fusión del plástico, por ejemplo, entre 140-160 grados centígrados, dependiendo del tipo de plástico que se inyecte.
Para conseguir este calentamiento en el molde de inyección de acuerdo con la presente invención, la parte fija (1) y/o la parte móvil (2) comprenden un sistema de calentamiento. De acuerdo con la realización representada, tanto la parte fija (1) como la parte móvil (2) comprenden el sistema de calentamiento, el cual está preferentemente situado en la zona de contacto entre los insertos de figura (11, 12) durante el moldeo por inyección en la parte móvil (2) y/o en la parte fija (1) del molde de inyección.
De acuerdo con una realización preferida, el sistema de calentamiento comprende una pluralidad de bobinas (3), por ejemplo, de cobre.
El molde de inyección de acuerdo con la presente invención también comprende un circuito de refrigeración, preferentemente una pluralidad de conductos de refrigeración (4), cada uno asociado a una bobina (3) del sistema de calentamiento.
El método de moldeo por inyección de piezas de acuerdo con la presente invención es el siguiente. En primer lugar, se realiza el calentamiento del molde, para lo cual se hace circular una corriente alterna por las bobinas (3), que a su vez genera un campo magnético alterno, que inducen corrientes eléctricas mayormente concentradas hacia la superficie, denominadas corrientes parásitas o de Foucault. Estas corrientes son las responsables de la generación de calor por el efecto Joule.
Una vez alcanzada la temperatura de 140-160 grados centígrados en la superficie del o de los insertos de figura (11, 12), se inyecta el plástico. Una vez inyectado, se hacer circular agua fría o liquido de refrigerante a través de los conductos de refrigeración (4), hasta alcanzar la temperatura de expulsión que, dependiendo del tipo de plástico, esta temperatura puede ser de 20 a 80 grados centígrados.
Con este proceso es posible alcanzar estas temperaturas anteriormente descritas en unos pocos segundos, por ejemplo, 4 o 5 segundos. El proceso de refrigeración se realiza mediante los conductos de refrigeración (4), que están diseñados estratégicamente y mediante la introducción de un líquido refrigerante a baja temperatura se consigue bajar la temperatura del molde a la temperatura de expulsión en unos pocos segundos, por ejemplo, entre unos 8 y 10 segundos.
De esta forma, se consigue un ciclo calentamiento y refrigeración en un tiempo muy reducido, por ejemplo, de 15 segundos, que es perfectamente aceptable debido a la calidad de las piezas obtenidas, sin la presencia de líneas de costura o de soldadura, incluso en piezas con ventanas u orificios.
Claims (10)
1. Molde de inyección, que comprende:
- una parte móvil (2),
- una parte fija (1), y
- un circuito de refrigeración (4),
caracterizado por que también comprende un sistema de calentamiento (3) situado en la parte móvil (2) y/o en la parte fija (1) del molde de inyección.
2. Molde de inyección según la reivindicación 1, en el que el sistema de calentamiento comprende una pluralidad de bobinas (3).
3. Molde de inyección según la reivindicación 2, en el que dichas bobinas (3) son de cobre.
4. Molde de inyección según las reivindicaciones 1 y 2, en el que el circuito de refrigeración comprende una pluralidad de conductos de refrigeración (4), cada uno asociado a una bobina (3) del sistema de calentamiento.
5. Molde de inyección según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que las partes móvil (2) y fija (1) comprenden un inserto de figura (11, 12) que define la pieza a moldear, estando situado el sistema de calentamiento (3) en la zona de contacto entre los insertos de figura (11, 12) durante el moldeo por inyección en la parte móvil (2) y/o en la parte fija (1) del molde de inyección.
6. Método para el moldeo por inyección de piezas con el molde de inyección según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que comprende las siguientes etapas:
- calentar el molde generando un campo magnético alterno;
- inyectar plástico en el molde cuando se alcanza una temperatura predeterminada del molde; - refrigerar el molde hasta alcanzar una temperatura predeterminada; y
- expulsar del molde la pieza moldeada.
7. Método para el moldeo por inyección de piezas según la reivindicación 6, en el que la generación del campo magnético alterno se realiza haciendo circular una corriente alterna por unas bobinas (3).
8. Método para el moldeo por inyección de piezas según la reivindicación 6, en el que la temperatura predeterminada de calentamiento del molde está comprendida entre 140 y 160 grados centígrados.
9. Método para el moldeo por inyección de piezas según la reivindicación 6, en el que la temperatura predeterminada de refrigeración del molde está comprendida entre 20 y 80 grados centígrados.
10. Método para el moldeo por inyección de piezas según la reivindicación 6 o 9, en el que la refrigeración del molde se realiza haciendo circular agua o liquido de refrigerante a través de unos conductos de refrigeración (4).
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