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I. ¿Por qué es necesario diseñar el husillo de una máquina de moldeo por inyección?
Esta es la primera pregunta que surge al hablar de este tema, ya que los clientes que compran máquinas de moldeo por inyección a un fabricante no necesitan preocuparse por el diseño, ya que el fabricante ya lo ha hecho para satisfacer sus necesidades. Entonces, ¿en qué casos surge la necesidad de diseñar un husillo para una máquina de moldeo por inyección?
1. Cambio del tipo de plástico a producir.
Existen numerosos tipos de plástico en el mercado, cada uno con diferentes características, por lo que también se necesitan husillos con diseños diferentes para adaptarse a cada tipo.
Si el diseño no es adecuado, pueden producirse errores como la imposibilidad de extraer el plástico, tiempos de extracción irregulares o plástico que no alcanza la madurez adecuada al inyectarse en el molde.
2. Aumento/disminución del diámetro del husillo.
- Si se cambia el diámetro y la longitud del husillo, es necesario rediseñarlo.
3. El diseño anterior no satisface las necesidades de uso.
- El husillo no tiene función de mezcla de colores y se comienza a producir un producto de color.
- El plástico se adhiere al husillo, lo que provoca defectos de color negro en el producto.
- El tiempo de extracción del plástico es lento y no se observa el plástico.
4. El diseño anterior no garantiza la durabilidad.
- Desgaste rápido, rotura.
II. Diseño del husillo de una máquina de moldeo por inyección
II.1 Función del husillo de una máquina de moldeo por inyección
El husillo de una máquina de moldeo por inyección es un componente crucial de la máquina. Tiene una forma helicoidal que ayuda a transportar el material en forma de gránulo desde la tolva al cabezal de inyección en forma de líquido.
Para comprender mejor su función, consulte el siguiente video:
II.2 Estructura del husillo de una máquina de moldeo por inyección
Los husillos básicas se componen de tres partes:
🔹Sección helicoidal
Esta sección, en forma de hélice, se divide en tres zonas: zona de alimentación, zona de compresión y zona de dosificación.
– Zona de alimentación: Su función es empujar los gránulos de plástico desde la tolva hacia abajo por el interior del cilindro.
– Zona de compresión: Su función es comprimir el volumen del plástico de un volumen mayor a uno menor (ya que el plástico cambia de una estructura de gránulos apilados a plástico fundido).
– Zona de dosificación: Su función es estabilizar la estructura del material fundido para prepararlo para el proceso de inyección en el molde.
La proporción de longitud de estas secciones en relación con el diámetro varía según el tipo de plástico. Asimismo, la relación de compresión de la zona de compresión también varía.
🔹 Sección roscada y orificio de centrado
- La rosca se utiliza para unir el husillo a la punta de inyección.
- El orificio de centrado asegura la alineación precisa entre la punta de inyección y el husillo, minimizando el movimiento giratorio no deseado de la punta.
🔹Sección de espiga y chaveta
Esta sección se conecta y transmite la potencia al husillo desde el motor.
Para controlar el movimiento giratorio, se utiliza una chaveta (disponible en diversos diseños según el fabricante, siendo comunes las chavetas planas, chavetas de lengüeta rectangular y chavetas de lengüeta bifurcada).
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III. Diseño del husillo de una máquina de moldeo por inyección
Paso 1: Definir el problema a resolver: Aclarar la razón por la que se debe diseñar el husillo por las razones mencionadas en la sección I.
Paso 2: Dependiendo del problema, se determinará un enfoque diferente.
2.1. Cambio de tipo de plástico, el husillo actual no es compatible con el proceso de moldeo.
Este caso se produce cuando los dos tipos de plástico, antes y después, difieren demasiado en sus características.
Por ejemplo, si se pasa de la producción de ABS para artículos domésticos a la producción de PET para bridas, no será posible producir bridas que cumplan los requisitos.
➜ Rediseñar la sección helicoidal para adaptarla al nuevo tipo de plástico.
2.2. Cambio a la producción de plástico de color, el husillo actual presenta
El husillo actual no cuenta con funciones de mezcla de plástico, lo que genera una distribución de color no uniforme.
➜ Diseñar una nueva barrena, incorporando ranuras helicoidales adicionales y una sección dentada para mejorar la capacidad de mezcla del plástico.
2.3. Desigualdad en el tiempo de extracción de plástico
Similar al punto 2.1, el diseño inadecuado puede provocar este problema.
2.4. Adherencia de plástico a husillo, generando marcas negras en el producto
Este problema puede deberse al diseño y al método de acabado de la superficie. El diseño presenta puntos de acumulación de plástico que se carbonizan y causan defectos.
Debido a la alta adherencia del plástico y a la superficie no lo suficientemente lisa de la barrena, el plástico se adhiere en mayor medida y se carboniza.
➜ Modificar el diseño para eliminar las zonas de acumulación de plástico y seleccionar un método de acabado de superficie adecuado.
2.5. Aumento o reducción del diámetro de el husillo
¿El cambio de diámetro implica también un cambio en el tipo de plástico utilizado? Si no se cambia el tipo de plástico, se mantiene el tipo de diseño, ajustando solo el diámetro correspondiente. Si se cambia el tipo de plástico a uno con características diferentes, se debe modificar todo el diseño.
Cabe destacar que el cambio de diámetro de la barrena debe ser compatible con las dimensiones de instalación originales (en algunos casos, se puede utilizar un adaptador).
Para obtener más información sobre el aumento o la disminución del diámetro del barril, consulte el artículo sobre este tema en la sección de artículos relacionados a continuación.
Paso 3: Diseñar un nuevo husillo para cumplir con los requisitos especificados
3.1. Parámetros relacionados con el paso del tornillo
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– L/D (longitud del paso/diámetro): esta relación varía de 14 a 26 según el tipo de plástico. Una relación de 20.5 es relativamente común.
– Relación entre pasos. Longitud entre la sección de admisión, la sección de compresión y la sección de dosificación; esta relación también depende de los códigos de plástico.
– Relación de compresión = (diámetro exterior - diámetro interior de la zona de alimentación) / (diámetro exterior - diámetro interior de la zona de dosificación). Esta relación está entre 2 y 4, siendo 2.5 la más común.
– Volumen de admisión de plástico por paso: este parámetro está relacionado con la carga que el tornillo debe soportar durante la extrusión y también con la velocidad de alimentación del tornillo.
3.2. Tornillos de doble espiral y espiral de estrella
Tornillo de doble espiral: Generalmente diseñado en la zona de dosificación, donde el plástico ya está completamente en estado líquido. Su función de mezcla se aprovecha al máximo en esta etapa.
Tornillo de espiral de estrella: Ubicado en la parte frontal del husillo, normalmente consta de dos espirales de estrella en direcciones opuestas.
3.3 Vástago del tornillo
El vástago cambia poco ya que debe garantizar la capacidad de montaje y transmisión. El cambio más significativo ocurre al reducir el diámetro del tornillo, ya que en este caso no se recomienda utilizar el mismo montaje que el tornillo original, ya que el diámetro del vástago sería mayor que el diámetro del paso, lo que imposibilitaría la extracción del tornillo para su mantenimiento de la manera habitual (retirando el adaptador y deslizando el tornillo hacia afuera) y se requiere retirar todo el cilindro y luego el tornillo desde la parte posterior del cilindro.
ASG Vietnam Compañía Técnica Limitada es una empresa especializada en soluciones de inyección de plástico con más de 10 años de experiencia. Estamos disponibles para atender sus inquietudes 24/7 a través de nuestra línea directa: 0917.54.88.11
