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Determinación de moverse al mismo tiempo

Mario Bertora, Sandretto Spa.01/02/2002
Los materiales y sustancias utilizados en la fabricación de juguetes y artículos de uso infantil pueden ser potencialmente peligrosos para la salud del niño, así como también para la de los operarios en las industrias e incluso para el medio ambiente. Algunos compuestos utilizados como aditivos en la fabricación de materiales plásticos pueden resultar tóxicos por contacto con la piel, por ingestión o por inhalación
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En las inyectoras, con frecuencia es necesario realizar diferentes tipos de movimientos simultáneos. Los más habituales son:

A - apertura y cierre de molde + movimientos del expulsor.

B - apertura y cierre de molde + movimientos del noyo.

C - inyección + movimientos del noyo.

D - plastificación + movimientos del noyo.

E - apertura o cierre del molde + plastificación.

F - plastificación + movimientos de la unidad de inyección.

G - apertura o cierre del molde + plastificación + movimientos del expulsor.

H - apertura o cierre del molde + plastificación + movimientos del noyo.

Objetivos de los movimientos simultáneos

La consecución de movimientos simultáneos en una máquina para el moldeo por inyección puede tener tres tipos diferentes de objetivos:

1 - Incremento de la productividad (tipos A, B, E, G, H).

Las ventajas son de sobra conocidas: se si lleva a cabo una operación, en su totalidad o en parte, mientras otra se está realizando, en lugar de que actúen una tras la otra, el tiempo de ciclo se reduce. El tipo A es un ejemplo clásico. En efecto, en todas las aplicaciones en las que la pieza moldeada extraída del molde por gravedad, la expulsión siempre se puede hacer mientras el molde se abre, al menos en parte. El tiempo que se gana influye bastante en la reducción del ciclo.

Otro ejemplo es el tipo E (y también G y H que provienen de ahí), pero en este caso los beneficios sólo se logran en aquellos casos en los que el tiempo de plastificación que la máquina puede garantizar (considerando también los condicionantes tecnológicos a los que se debe responder) es más elevado que el tiempo mínimo de refrigeración permitido por la pieza y el molde. Los movimientos simultáneos de este tipo tienen sin ninguna duda ventajas potenciales, pero no son esenciales en la operación de un sistema productivo establecido por molde y máquina.

2- Necesidades funcionales del molde, asociadas con características geométricas de la pieza y/o relacionadas con la construcción del propio molde (tipo B, C, D). Al contrario que el ejemplo anterior, la operatividad del sistema debe considerar las operaciones simultáneas de esta clase. Algunas aplicaciones típicas son las siguientes:

• Tapones o tapas roscadas internamente que, debido a la construcción del molde, necesitan que el desenroscado se realice durante el movimiento de apertura del molde (movimiento del tipo B). Hay que tener en cuenta que, en algunas ocasiones, el desenroscado se realiza mediante un motor hidráulico o un mecanismo de engranajes activado por un pistón.

• Piezas huecas moldeadas mediante noyos especiales con un alto índice en la relación altura/tamaño transversal. Es el caso, por ejemplo, de los cuerpos de jeringuillas de silicona.

• Piezas que requieren una deformación en caliente durante la fase de enfriamiento. La deformación se consigue mediante el movimiento de partes del molde (movimiento tipo D). Un ejemplo lo constituyen los fittings de tuberías, en los que se realiza una ranura para que sirva de carcasa para la junta.

3- Optimización tecnológica asociada al material usado (tipos E, F, G y H).

Las operaciones incluidas en este grupo permiten mejorar el proceso tecnológico, aunque no son esenciales para el funcionamiento del sistema. Un ejemplo típico es el moldeo de PVC rígido, un material de alta viscosidad y muy sensible al calor. La posibilidad de simultanear la plastificación con otras funciones (tipos E, F, G, H) puede reducir el ciclo. Se puede minimizar además la velocidad de rotación del husillo, reduciendo así el desgaste por cizalla del material, la transferencia local de calor y la longitud de la cadena molecular. El resultado final es una mejor calidad de la masa fundida y, en definitiva, una mejor calidad de la pieza final.

Sistemas para poner en marcha los movimientos simultáneos

Se dividen en cuatro grupos:

I. Los movimientos simultáneos conseguidos únicamente mediante el programa. La fuente de la energía consiste en una sola bomba que aporta un circuito a través del cual los diversos actuadores se accionan al mismo tiempo. Dado que todos los accionamientos comparten la misma presión del circuito, su valor es común a todos ellos. Este sistema no se utiliza para más de dos movimientos simultáneos, aunque puede ocurrir que actúen en serie. Eso sucede cuando el nivel depresión requerido por uno de los accionamientos no es suficiente para mover el otro. En algunos casos se utiliza para los movimientos tipo A, B y F.

II. Los movimientos simultáneos conseguidos mediante un pequeño acumulador adjuntado al circuito secundario. El acumulador se utiliza para alimentar el accionamiento que hace funcionar los movimientos secundarios. La eficiencia del sistema depende del tiempo disponible para la recarga del acumulador. La recarga la hace la bomba del sistema (sólo una) durante los tiempos muertos del ciclo. Durante el movimiento simultáneo, la bomba alimenta el accionamiento principal. Este sistema sólo se puede usar para movimientos secundarios que necesitan un mínimo de aceite. Más en concreto en los tipos A y B.

III. Los movimientos simultáneos conseguidos compartiendo fuentes de energía. Éstas consisten en dos o más bombas que alimentan un único sistema hidráulico principal. El movimiento simultáneo se consigue dividiendo físicamente este sistema en dos o más circuitos secundarios mediante unos distribuidores instalados adecuadamente. Cada circuito se alimenta mediante una bomba, tiene sus propios dispositivos de regulación y sirve a un solo accionamiento. Este sistema permite la ejecución de todos los tipo de movimientos simultáneos citados anteriormente. Cuando se quieran movimientos simultáneos triples, las fuentes de energía deben ser gestionadas por al menos tres bombas. El único límite, debido a que se comparten las fuentes, es que las prestaciones dinámicas (velocidad, fluidez) que se pueden lograr se reducen a la misma situación que cuando no se realizan movimientos al mismo tiempo.

IV. Los movimientos simultáneos conseguidos mediante fuentes de energía independientes. Existen cinco posibilidades en esta categoría:

a) Sistema basado en bombas: Es similar al sistema III. Normalmente las fuentes independientes son dos: una sirve para activar la plastificación y la otra se comparte entre el circuito para los movimientos del molde y el circuito para los movimientos de los secundarios (expulsor, noyo, unidad de inyección). En algunos casos, sobre todo en máquinas de gran tonelaje, existe una tercera fuente independiente para el circuito secundario.

b) Sistema basado en acumulador. El circuito hidráulico es único y alimentado a alta presión por acumuladores. Éstos se cargan de forma asíncrona, por una bomba. Cada accionamiento recibe los recursos necesarios mediante una válvula. En teoría no existe ninguna limitación

c) Sistema hidro -eléctrico con acumuladores (sistema híbrido).

d) Sistema basado en accionadores totalmente eléctricos.

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