Aparato y procedimiento para controlar el moldeo de inyección compresión.

Equipo de moldeo para moldeo por inyección compresión de piezas de plástico a través de la inyección de una resinatermoplástica fundida,

que consiste en:

* un molde (2) que consiste en al menos dos mitades de molde (3,4), las cuales cuando se cierranconjuntamente producen una cavidad (11), y

* un núcleo móvil (8), el cual, cuando las mitades de molde (3,4) están en la posición cerrada, es móvil conrespecto a las mitades de molde primera y segunda (3,4) mediante un dispositivo de posicionamiento (9), en elque al menos una mitad de molde (3 y/o 4) contiene el núcleo móvil (8), y

* un sistema de control para controlar el movimiento del núcleo móvil (8) empleando el control activo de lapresión de la cavidad (11), en el que el sistema de control está configurado para:

o posicionar el núcleo móvil (8) en una posición de inicio antes de la inyección de la resina termoplásticafundida, en cuya posición de inicio el tamaño y la forma de la cavidad (11) es igual a aquella delproducto a producir,

o durante la inyección, mantener el núcleo móvil (8) en la posición de inicio mediante una contra presiónpredeterminada ejercida sobre el lado posterior del núcleo móvil (8), y

o tras la inyección de la resina termoplástica fundida en la cavidad, mover el núcleo móvil (8) en funciónde la presión de la cavidad con la finalidad de aumentar el tamaño de la cavidad (11), yo en el momento en que el caudal de inyección de la resina disminuye, devolver el núcleo móvil (8) a laposición de inicio de manera controlada y en función de la presión de la cavidad, en el que en estaposición de inicio la cavidad de molde (11) vuelve a ser idéntica en dimensiones al tamaño y la formadel producto que se produce.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/IB2008/002406.

Solicitante: MoMeXx B.V.

Nacionalidad solicitante: Países Bajos.

Dirección: Hopbrouwer 9 5253 RD Nieuwkuijk PAISES BAJOS.

Inventor/es: DE JONGE,JAN GERARD.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B29C45/56 TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B29 TRABAJO DE LAS MATERIAS PLASTICAS; TRABAJO DE SUSTANCIAS EN ESTADO PLASTICO EN GENERAL.B29C CONFORMACIÓN O UNIÓN DE MATERIAS PLÁSTICAS; CONFORMACIÓN DE MATERIALES EN ESTADO PLÁSTICO, NO PREVISTA EN OTRO LUGAR; POSTRATAMIENTO DE PRODUCTOS CONFORMADOS, p. ej. REPARACIÓN (fabricación de preformas B29B 11/00; fabricación de productos estratificados combinando capas previamente no unidas para convertirse en un producto cuyas capas permanecerán unidas B32B 37/00 - B32B 41/00). › B29C 45/00 Moldeo por inyección, es decir, forzando un volumen determinado de material de moldeo a través de una boquilla en un molde cerrado; Aparatos a este efecto (moldeo por inyección-soplado B29C 49/06). › utilizando elementos de moldes móviles durante o después de la inyección, p. ej. para el moldeo de inyección-compresión.

PDF original: ES-2398608_T3.pdf

 

Aparato y procedimiento para controlar el moldeo de inyección compresión.

Fragmento de la descripción:

Aparato y procedimiento para controlar el moldeo de inyección compresión.

La presente invención se refiere a un equipo de moldeo.

Más específicamente, la invención se refiere a equipo para el moldeado por inyección de plásticos.

La invención también se puede aplicar a la inyección de otros materiales, por ejemplo metales tales como aluminio o latón, y por lo tanto la invención no está necesariamente limitada solamente a la inyección de plásticos.

La invención puede aplicarse igualmente en el caso de que el equipo de moldeo necesite ser modificado.

Con el moldeo por inyección convencional de plásticos, el plástico fundido se inyecta, bajo presión relativamente alta, en una cavidad de molde sujetada cerrada.

Con este sistema de inyección en una cavidad de molde cerrado la presión se acumula en el interior del molde y es dependiente del tipo de material plástico que se está utilizando.

Con esta técnica convencional y su alta presión resultante hay limitaciones en las vías de flujo máximo y los espesores de material de pared que se pueden lograr. Esto da lugar a su vez a tensiones de construcción y pérdida de calidad en el producto.

Por otro lado existen técnicas conocidas en que se incrementa el tamaño de la cavidad del molde no cerrando completamente el propio molde durante la inyección inicial del material. Posteriormente se cierra el molde utilizando un sistema de cierre del molde adaptado en la máquina de inyección.

Dicha técnica se conoce como moldeo por compresión (inyección) que tiene el principal inconveniente de ser un proceso que tiene un control limitado, en contraste con la técnica convencional de moldeo por inyección anterior.

WO91/08890A1 describe un aparato y procedimiento para controlar un dispositivo de moldeo por inyección que comprende un elemento de molde F fijo y un elemento de molde móvil M que definen una cavidad de molde C. El dispositivo incluye medios para generar periódicamente señales representativas de la presión de la cavidad del molde 12 y el volumen de la cavidad del molde 16. Estas señales se utilizan para controlar la magnitud de la fuerza de apriete impuesta a un elemento móvil del molde M. Durante un primer periodo de tiempo tras el cierre de la puerta G, en respuesta a las señales representativas de la presión de la cavidad y el volumen de la cavidad, la fuerza de apriete impuesta en el elemento de molde móvil se ajusta para mantener, en forma de bucle cerrado, la presión de cavidad constante. Durante un segundo período de tiempo tras el cierre de la puerta, en respuesta a la señal representativa del volumen de la cavidad, la fuerza de apriete impuesta sobre el elemento de molde móvil se ajusta para mantener, en forma de bucle cerrado, el volumen de la cavidad constante.

US2003/0164564A1 y DE10214008A1 describen otras variantes de moldeo por inyección.

También es ampliamente conocida una variante mejorada de moldeo por compresión mediante la cual las partes de molde móviles internas llamadas núcleos (o diapositivas) se retrae a una posición que da como resultado una ampliación de la cavidad del molde en el punto de inicio de la inyección del material.

US2007/0231575 y US2004/0142057A1 describen moldes con una parte móvil.

Después de la inyección del material los núcleos móviles son empujados hacia delante, a través de un mecanismo separado en la máquina, para comprimir totalmente el material en el molde.

Esta es una mejora definitiva con respecto al moldeo por compresión convencional desde el punto de vista del control del proceso.

Ambos procesos ofrecen mejoras en la relación trayectoria de flujo y espesor de pared, así como reducción de la tensión de la parte interna del producto acabado.

Un inconveniente conocido de este último procedimiento es que el material fluye de una manera no controlada en el molde, que es un espacio abierto relativamente grande.

Como resultado de ello hay muchas posibilidades de que se produzcan líneas de flujo frontales en el producto final.

Además, el plástico se enfría en las zonas de contacto, de una manera no controlada, entre las cuales se presiona entonces el material alto más caliente de flujo.

La formación resultante de estos efectos de chorro es un inconveniente importante, en particular con materiales amorfos, especialmente cuando el aspecto visual del producto es importante.

La cristalización controlada también resulta en la formación de frentes fríos no deseados en el material que pueden conducir a deficiencias y problemas de calidad en el producto final.

Tampoco se puede, de una manera simple, controlar qué presiones internas son necesarias para comprimir la masa fundida de plástico fluido entre estas fuentes de frío para llenar completamente la cavidad y alcanzar el espesor de pared deseado.

Asimismo, en este contexto la patente EP 1208955 de la empresa Intercable SRL publica sistemas de inyección para plásticos que específicamente implican el uso de un molde que contiene una o más cavidades cilíndricas controladas en las que se cierra el lado plano de la cavidad del molde gracias a un núcleo móvil.

En la posición inicial el núcleo se coloca contra, o a una distancia muy pequeña desde, el lado opuesto plano del molde cilíndrico que resulta en una cavidad ya sea sin o con muy poco espacio.

Durante la inyección de la resina termoplástica el núcleo, que se mantiene en su lugar a través de una contrapresión adecuada, es empujado lentamente de nuevo desde su posición inicial lo que resulta en el aumento del espacio de la cavidad de una manera controlada y simétrica hasta que finalmente se logra la abertura completa de la cavidad.

Esto permite la inyección de piezas cilíndricas de pared gruesas que tienen una superficie lisa libre de tensiones, por ejemplo formas de tipo corcho cilíndricas de botellas de vino.

Un inconveniente conocido es que las piezas moldeadas son relativamente pequeñas y de paredes gruesas y que el diseño de la pieza está limitada sólo a piezas cilíndricas muy simples.

Igualmente se conoce a partir de las patentes NL 7906154 y US 4185835 de General Electric Schenectady de Nueva York un procedimiento para la inyección de plástico, donde el molde comprende una unidad estacionaria con una mitad hembra y otra macho, que incorpora un núcleo de compresión móvil.

La cavidad del molde se define como el espacio entre las mitades de molde hembra y macho.

Además, el equipo contiene los medios para inyectar resina termoplástica en el molde y los medios para controlar el núcleo de compresión durante el última 20-25% del ciclo de inyección.

El núcleo de compresión sería movido por 0, 25 mm a 0, 50 mm hacia delante con el fin de mantener la parte de debajo con una cierta compresión durante la fase de enfriamiento.

Un inconveniente bien conocido de este proceso es que sólo puede ser utilizado para producir partes que son esencialmente planas o ligeramente inclinadas, como por ejemplo lentes ópticas para gafas de sol, gafas de seguridad, etcétera, y que tienen preferentemente un espesor de pared de 3, 6 mm a 3, 5 mm.

Además conoce por la patente DE 4301320 de PeguformWerke GmbH, Alemania, un proceso de plásticos en el que el molde tiene dos mitades entre las cuales, en forma cerrada, se define la cavidad y en el que al menos una de las mitades del molde contiene uno o más núcleos móviles.

El núcleo o los núcleos móviles se puede (n) mover dentro de la cavidad y de tal manera que entra en contacto con la otra mitad del molde.

Como resultado, en una condición de partida específica, la superficie de al menos una de las mitades del molde se reduce, con la consecuencia de que se reduce la fuerza de cierre del molde.

Tras un endurecimiento parcial del material, los núcleos se retiran de la cavidad y las cavidades recién formadas se llenan a continuación en una segunda etapa bajo presión de inyección reducida.

Un inconveniente conocido de tal procedimiento es que sólo pueden ser producidos los productos con una geometría sencilla, dado que el núcleo móvil sólo puede cerrarse sobre la mitad de forma opuesta de manera perpendicular con el fin de tener el efecto de disminuir la fuerza de la máquina de cierre, mediante la reducción del área superficial de la mitad de molde.

Un inconveniente adicional de este procedimiento es que las líneas de flujo y las tensiones se producen en y alrededor de las cavidades que se forman después de la retirada de los núcleos móviles, que se llenan en una segunda etapa de inyección. Estas líneas de... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Equipo de moldeo para moldeo por inyección compresión de piezas de plástico a través de la inyección de una resina termoplástica fundida, que consiste en:

• un molde (2) que consiste en al menos dos mitades de molde (3, 4) , las cuales cuando se cierran conjuntamente producen una cavidad (11) , y

• un núcleo móvil (8) , el cual, cuando las mitades de molde (3, 4) están en la posición cerrada, es móvil con respecto a las mitades de molde primera y segunda (3, 4) mediante un dispositivo de posicionamiento (9) , en el que al menos una mitad de molde (3 y/o 4) contiene el núcleo móvil (8) , y

• un sistema de control para controlar el movimiento del núcleo móvil (8) empleando el control activo de la presión de la cavidad (11) , en el que el sistema de control está configurado para:

o posicionar el núcleo móvil (8) en una posición de inicio antes de la inyección de la resina termoplástica fundida, en cuya posición de inicio el tamaño y la forma de la cavidad (11) es igual a aquella del producto a producir,

o durante la inyección, mantener el núcleo móvil (8) en la posición de inicio mediante una contra presión predeterminada ejercida sobre el lado posterior del núcleo móvil (8) , y

o tras la inyección de la resina termoplástica fundida en la cavidad, mover el núcleo móvil (8) en función de la presión de la cavidad con la finalidad de aumentar el tamaño de la cavidad (11) , y

o en el momento en que el caudal de inyección de la resina disminuye, devolver el núcleo móvil (8) a la posición de inicio de manera controlada y en función de la presión de la cavidad, en el que en esta posición de inicio la cavidad de molde (11) vuelve a ser idéntica en dimensiones al tamaño y la forma del producto que se produce.

2. Equipo de moldeo según la reivindicación 1, en el que contiene un sistema que mantiene la parte o las partes de molde móviles (7) en posición bajo una presión que depende de las propiedades de material de la resina inyectada, tal como por ejemplo viscosidad en el estado fundido, índice de fluencia, y la presión resultante en el núcleo móvil.

3. Equipo de moldeo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el sistema de control para el movimiento de la parte o las partes de molde móviles (7) está basado en medios hidráulicos y/o neumáticos y/o mecánicos, tales como por ejemplo cilindros hidráulicos o un mecanismo de vástago o una combinación de uno o más de estos.

4. Equipo de moldeo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la parte o las partes de molde móviles (7) están ellas mismas compuestas de partes separadas con un sistema de control que permite a las partes separadas individuales ser desplazadas o posicionadas ya sea separadamente o conjuntamente con una velocidad controlada y en función de la presión de la cavidad.

5. Procedimiento de moldeo por inyección-compresión, que comprende

a. proporcionar un equipo de moldeo según la reivindicación 1, y

b. antes de la inyección de la resina termoplástica fundida, cerrar la cavidad (11) y llevar el núcleo móvil (8) a la posición de inicio, en el que la forma de la cavidad (11) es exactamente igual a la del producto a producir, y

c. durante la inyección, mantener el núcleo móvil (8) en posición mediante una contra presión predeterminada ejercida sobre el lado posterior del núcleo móvil (8) , y

d. tras la inyección de la resina termoplástica fundida en la cavidad, mover el núcleo móvil (8) de manera que, en función de la presión de la cavidad, la cavidad (11) aumente y se controla el caudal de resina fundida, y

e. en el momento en que el caudal de la resina disminuye, devolver el núcleo móvil (8) a la posición original de inicio de manera controlada y en función de la presión de la cavidad, en el que en esta posición de inicio la cavidad de molde (11) vuelve a ser idéntica en dimensiones a la forma del producto que se está produciendo.


 

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