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Máquina de moldeo por inyección
El 'artesano' detrás de escena de los productos de plástico
2025-07-11
El historial de desarrollo de las máquinas de moldeo por inyección
El historial de desarrollo de las máquinas de moldeo por inyección es una historia de innovación continua y evolución tecnológica. Su origen se remonta a mediados del siglo XIX, cuando se desarrolló gradualmente sobre la base de las máquinas de fundición de troqueles de metal. En 1920, la tecnología de las máquinas de moldeo por inyección comenzó oficialmente el proceso de industrialización. En 1926, Alemania fabricó la primera máquina de moldeo por inyección de acuerdo con los estándares industriales. En 1932, la fábrica alemana de Franz Braun desarrolló con éxito la primera máquina de moldeo por inyección de émbuste totalmente automática del mundo. En 1948, el dispositivo de plastificación de tornillo se introdujo en máquinas de moldeo por inyección, y en 1965, salió la primera máquina de moldeo por inyección de tornillos al recíproco, que mejoró enormemente la economía de la moldura de piezas de plástico. Desde entonces, las máquinas de moldeo por inyección han seguido avanzando en el camino de la innovación tecnológica, satisfaciendo constantemente las crecientes necesidades de producción.
El principio de funcionamiento de las máquinas de moldeo por inyección
El principio de funcionamiento de una máquina de moldeo por inyección es bastante similar al de una jeringa para la infusión. Utiliza el empuje de un tornillo (o émbolo) para inyectar el plástico fundido (es decir, estado de flujo viscoso) que se ha plastilizado en la cavidad cerrada del molde de inyección a alta presión y alta velocidad. Después de enfriamiento, solidificación y conformación, se obtienen productos de plástico casi consistentes con la forma de la cavidad del moho. Este proceso se puede dividir específicamente en cinco pasos: alimentación cuantitativa, fusión y plastificación, inyección de presión, llenado y enfriamiento de moho, y apertura de moho y toma de piezas. Estos pasos están estrechamente conectados para formar un proceso de producción cíclica.
Alimentación cuantitativa
Se agregan materias primas de plástico granular a la tolva de la máquina de moldeo por inyección, y el dispositivo debajo de la tolva transportará las materias primas de plástico al barril de acuerdo con la cantidad establecida.
Derretido y plastificante
El anillo de calefacción fuera del barril calienta las materias primas de plástico. Al mismo tiempo, el tornillo en el cañón gira debajo de la unidad del motor. Los materiales son empujados por el tornillo, transportados hacia adelante a lo largo de la ranura del tornillo y compactados. Bajo la acción dual de la fuerza de corte de tornillo y el calentamiento externo, el plástico se plasta, se derrite y se homogeneiza gradualmente, y se forma un espacio de almacenamiento en la cabeza del tornillo.
Inyección de presión
Bajo el empuje del pistón del cilindro de inyección, el tornillo inyecta el plástico fundido en la cámara de almacenamiento en la cavidad del molde a través de la boquilla a alta velocidad y alta presión.
Relleno y enfriamiento del molde
Después de que la fusión de plástico llena la cavidad del moho, se enfría en el molde y se solidifica y forma gradualmente. Durante el proceso de enfriamiento, el control de temperatura del molde tiene un impacto importante en la calidad y el rendimiento de los productos de plástico.
Apertura de molde y toma de piezas
El molde se abre bajo la acción del mecanismo de sujeción, y el dispositivo de eyección expulsa los productos de plástico en forma del molde, completando un ciclo de inyección.
La estructura básica de las máquinas de moldeo por inyección
Aunque las máquinas de moldeo por inyección vienen en varios tipos y formas, sus componentes básicos son los mismos, principalmente que constan de cuatro partes: dispositivo de inyección, dispositivo de sujeción, dispositivo de conducción y sistema de control.
Dispositivo de inyección
El dispositivo de inyección se puede llamar el "corazón" de la máquina de moldeo por inyección, y su papel es crucial. Puede hacer que el plástico sea uniformemente calentado, derretido, plastificado y alcanzar un estado fluido; inyectar una cierta cantidad de fusión en la cavidad del moho bajo una cierta presión y velocidad; Después de completar la inyección, mantenga la presión sobre la fusión en la cavidad del moho y reponga el material en la cavidad del moho.
El dispositivo de inyección generalmente está compuesto por un dispositivo de plastificación y un dispositivo de transmisión de energía. El dispositivo de plastificación es una parte clave de trabajo de la máquina de moldeo por inyección, responsable de homogeneizar y plastificar el plástico. Hay dos tipos comunes: tipo de émbolo y tipo de tornillo. Tomando el dispositivo de plastificación de una máquina de moldeo por inyección de tornillo como ejemplo, se compone principalmente de un dispositivo de alimentación, un barril, un tornillo, un componente de pase de pegamento, una boquilla, etc.; El dispositivo de transmisión de potencia incluye un cilindro de inyección, un asiento de inyección en movimiento y un dispositivo de conducción de tornillo (motor de fusión).
Dispositivo de sujeción
El papel del dispositivo de sujeción también es crucial, se refleja principalmente en tres aspectos: darse cuenta de la apertura y cierre confiables del molde; asegurar suficiente fuerza de bloqueo durante la inyección y la mantenimiento de la presión para evitar que las piezas de plástico parpadeen; Al darse cuenta del desmoldado de piezas de plástico.
El dispositivo de sujeción se compone principalmente de un mecanismo de sujeción, un mecanismo de ajuste de moho, un mecanismo de desmoldeo, plantillas fijas delanteras y traseras, una plantilla móvil, un cilindro de sujeción y un mecanismo de protección de seguridad. En términos generales, el dispositivo de sujeción conecta las plantillas fijas delantera y trasera a través de cuatro barras de liga para formar un marco rígido integral. La plantilla de mudanza se desliza entre las plantillas fijas delantera y trasera, y el mecanismo de desmoldeo se encuentra en el lado trasero de la plantilla de mudanza. Cuando se abre el molde, la plantilla móvil puede expulsar las piezas de plástico de la cavidad del molde a través del mecanismo de desmoldeo en el molde. También se proporciona un mecanismo de ajuste de moho en la plantilla móvil o la plantilla fija, que puede ajustar el grosor del molde para adaptarse a las necesidades de los moldes con diferentes espesores.
Dispositivo de conducción
El dispositivo de conducción es como la "fuente de energía" de la máquina de moldeo por inyección, principalmente desempeñando dos roles: uno es proporcionar la potencia requerida para que la máquina de moldeo por inyección realice acciones de acuerdo con los requisitos del proceso; El otro es cumplir con los requisitos de fuerza y velocidad para las partes móviles durante el movimiento.
En la actualidad, la mayoría de las máquinas de moldeo por inyección adoptan dispositivos de accionamiento hidráulico, que generalmente se componen de un circuito principal que controla la presión y el flujo del sistema y los circuitos de rama de cada mecanismo ejecutivo, principalmente incluyendo varios componentes hidráulicos y componentes auxiliares hidráulicos. Los componentes del circuito incluyen bombas, filtros, válvulas de flujo, válvulas de presión, válvulas direccionales, válvulas de control de velocidad, válvulas de carrera, acumuladores, instrumentos que indican, elementos de conmutación, etc. Entre ellos, la bomba de aceite y el motor son las fuentes de energía de la máquina de moldeo por inyección, y varias válvulas controlan la presión y el flujo del aceite para cumplir con los requisitos del proceso de moldeo por inyección.
Sistema de control
El sistema de control es el "cerebro" de la máquina de moldeo por inyección. Controla varias acciones de la máquina de moldeo por inyección, lo que le permite controlar y ajustar eficazmente el tiempo, la temperatura, la presión, la velocidad y varios parámetros de acción del programa de acuerdo con el programa pre formulado.
En la actualidad, los sistemas de control de retransmisión se usan ampliamente, y algunas máquinas de moldeo por inyección han adoptado el control de microcomputadoras. Este sistema de control puede realizar el control del programa de acción, el control de la temperatura, el control del motor de la bomba hidráulica, etc. Se compone principalmente de relés, componentes electrónicos, elementos de detección e instrumentos automáticos, y generalmente tiene cuatro modos de control: manual, semiautomático, totalmente automático y ajuste. El sistema de control se combina orgánicamente con el sistema hidráulico para controlar de manera precisa y estable el programa de proceso de la máquina de moldeo por inyección.
La clasificación básica de las máquinas de moldeo por inyección
Existen varios métodos de clasificación para máquinas de moldeo por inyección, y los comunes se clasifican por disposición de la máquina (características de forma) y por el método de plastificación de plástico en el barril.
Clasificación por disposición de la máquina
- Máquina de moldeo por inyección horizontal : Los ejes del dispositivo de inyección y el dispositivo de sujeción están dispuestos en la misma línea horizontal. Sus ventajas son el cuerpo de la máquina baja, la operación y el mantenimiento convenientes; bajo centro de gravedad de la máquina, buena estabilidad de instalación; Después de expulsar las piezas de plástico, pueden caer automáticamente por su propio peso, lo cual es fácil de realizar de una operación automática. Las desventajas son que la instalación de moho y la colocación de piezas son más problemáticos, y el área del piso es más grande. Las máquinas de moldeo por inyección horizontal son adecuadas para máquinas de moldeo de inyección grandes, medianas y pequeñas, y se usan ampliamente en máquinas de moldeo de inyección de tamaño grande y mediano en el hogar y en el extranjero.
- Máquina de moldeo por inyección vertical : Los ejes del dispositivo de inyección y el dispositivo de sujeción están dispuestos en la misma línea vertical. Las ventajas son área de piso pequeño, conveniente ensamblaje de moho, desmontaje e colocación de insertos. Las desventajas son que las piezas de plástico a menudo deben tomarse manualmente después de la expulsión, lo que no es fácil de realizar la automatización; La máquina es alta, el centro de gravedad de la máquina es alta, la estabilidad es pobre y el mantenimiento y la alimentación también son inconvenientes. Las máquinas de moldeo por inyección vertical son en su mayoría máquinas de moldeo de inyección pequeñas con un volumen de inyección de menos de 60 cm³.
- Máquina de moldeo por inyección angular : Los ejes del dispositivo de inyección y el dispositivo de sujeción están dispuestos perpendiculares entre sí, y el eje del dispositivo de inyección y la superficie de separación del molde están en el mismo plano. Sus ventajas son estructura simple. Cuando se moldea por inyección, la fusión ingresa a la cavidad desde el lado del molde, que es especialmente adecuado para procesar productos donde la parte central no puede tener marcas de puerta. La desventaja es que el mecanismo de apertura y cierre del moho es una transmisión puramente mecánica, que no puede inyectar, mantener la fuerza de presión y sujeción de manera precisa y confiable, y el molde está sujeto a un gran impacto y vibración.
- Máquina de moldeo de inyección giratoria múltiple : Esta es una máquina de moldeo de inyección especial con operación de múltiples tasas. Se caracteriza en que el sistema de inyección es fijo, el mecanismo de sujeción adopta una estructura de plato giratorio o el mecanismo de sujeción con múltiples conjuntos de moldes es fijo y el sistema de inyección se mueve o se balancea a lo largo de la pista. Esta máquina de moldeo por inyección proporciona toda la capacidad de plastificación del dispositivo de inyección, puede acortar el ciclo de producción, mejorar la capacidad de producción de la máquina y es especialmente adecuado para la producción en masa con tiempo de enfriamiento y más tiempo auxiliares para colocar insertos. Sin embargo, su sistema de sujeción es grande y complejo, y la fuerza de sujeción a menudo es pequeña, lo que es adecuado para la producción de zapatos de plástico y otros productos que necesitan reacción, espuma o vulcanización después de la inyección.
Clasificación por método de plastificación de plástico en el barril
- Máquina de moldeo por inyección de émbolo : Utiliza un émbolo para empujar el material hacia adelante, y lo inyecta en el molde a través de un esparcidor y una boquilla. Su sistema de plastificación está compuesto por un dispositivo de alimentación, un cañón, un émbolo, un dispersión y una boquilla. La máquina de moldeo por inyección solo se basa en el calentador en la pared exterior del barril para calentar las materias primas. La fusión carece de mezcla, con una gran diferencia de temperatura y distribución desigual.
- Máquina de moldeo por inyección del émbolo preplasas de tornillo : El dispositivo de plastificación y el dispositivo de inyección están separados. Las piezas de plastilización son el tornillo y el cañón, y el émbolo completa la inyección. El material de goma primero se plasta uniformemente por el tornillo en el barril de plastificación, luego ingresa al barril de inyección a través de la válvula unidireccional y finalmente es empujado a la cavidad del moho por el émbolo.
- Máquina de moldeo por inyección de tornillo móvil : Las piezas plastificantes son el tornillo y el barril. El material de goma se suaviza no solo por el calentamiento del barril de calentamiento, sino también por el calor de corte y el calor de fricción generado por la rotación del tornillo. El proceso de inyección se completa con el tornillo. Durante el proceso de plastificación, la rotación del tornillo hace que la fundición de plástico produzca varias formas de movimiento, con buen efecto de mezcla, temperatura uniforme, gran capacidad de plastificación, buena calidad y aplicación amplia.
Los campos de aplicación de las máquinas de moldeo por inyección
Las máquinas de moldeo por inyección se han utilizado ampliamente en varios campos debido a su fuerte capacidad de moldeo.
Campo de defensa nacional
Se utiliza para fabricar algunas piezas de plástico de alta precisión y alto rendimiento, como cáscaras de misiles y cubiertas de radar. Estos productos de plástico tienen las características de resistencia ligera, alta resistencia y corrosión, que pueden satisfacer las necesidades especiales de los equipos de defensa nacional.
Campo mecánico y eléctrico
Produce diversos recintos eléctricos y componentes internos, como recintos de TV, revestimientos de lavadoras, casos de computadora, etc., que no solo garantizan la calidad de apariencia de los productos, sino que también cumplen con sus requisitos para la precisión y rendimiento dimensionales.
Industria del automóvil
Muchas partes de los automóviles se producen mediante máquinas de moldeo por inyección, como carcasas de lámparas, piezas interiores, parachoques, rejillas, etc. Las piezas de automóviles moldeadas por inyección tienen una buena estabilidad dimensional y calidad de la superficie, lo que puede mejorar el rendimiento general y la belleza de los automóviles.
Campo de transporte
En el tránsito ferroviario, puede fabricar asientos de tren, reposabrazos, piezas de decoración de interiores, etc.; En el campo de la aviación, se utiliza para producir piezas interiores de aviones, carcasas de equipos de aviónica, etc.
Campo de materiales de construcción
Produce tuberías de plástico, accesorios de tuberías, perfiles de puerta y ventana y otros materiales de construcción. Estos productos de plástico tienen las ventajas de resistencia a la corrosión, buen aislamiento e instalación conveniente, y se utilizan ampliamente en la industria de la construcción.
Campo de embalaje
Fabrica varios recipientes de plástico, como botellas de plástico, cajas de plástico, bolsas de embalaje de plástico, etc. Los contenedores de envasado moldeado por inyección se pueden diseñar en varias formas y tamaños de acuerdo con las necesidades de diferentes productos, con buen sellado y resistencia a la humedad.
Campo agrícola
Produce tuberías de plástico y películas de invernadero de plástico para el riego agrícola. Estos productos plásticos pueden mejorar la eficiencia de la producción agrícola y promover el desarrollo de la modernización agrícola.
Campo cultural, educativo y de salud
En el aspecto cultural y educativo, fabrica papelería, juguetes, etc.; En el campo de la salud, produce jeringas desechables, tubos de infusión, manijas de instrumentos quirúrgicos y otros dispositivos médicos. Los productos moldeados por inyección no son tóxicos, higiénicos y precisos, lo que puede garantizar la salud y la seguridad de las personas.
Campo de la vida diaria
Los productos de plástico producidos por máquinas de moldeo por inyección están en todas partes en nuestra vida diaria, como tazas de agua desechables, heces de plástico, perchas, botes de basura, etc., que brindan una gran comodidad a nuestra vida diaria.
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