MOLDE DE INYECCIÓN DE PLÁTICOS CON EXTRACCIÓN DEL AIRE INTERIOR Y PROCEDIMIENTO DE EXTRACCIÓN DEL AIRE LLEVADO A CABO CON DICHO MOLDE.

Molde de inyección de plásticos con extracción del aire interior y procedimiento de extracción del aire llevado a cabo con dicho molde.

Molde (1) de inyección de plásticos que permite la extracción del aire de su interior durante el proceso de inyección y procedimiento para la extracción en donde dicho molde (1) básicamente comprende unos medios de cierre, una o más cavidades de inyección (2) provistas de al menos una boca de inyección para la introducción del material caliente en estado fluido y al menos un dispositivo expulsor formado por un alojamiento (3) para una varilla expulsora (4) encargada de la extracción de la pieza ya moldeada, en donde una conducción de aire (6) conectada a una bomba de vacío o un dispositivo de succión (7) intercepta dichos alojamientos (3) de las varillas expulsoras (4) provocando una succión del aire del interior del molde (1)

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P201031442.

Solicitante: COMERCIAL DE UTILES Y MOLDES, S.A..

Nacionalidad solicitante: España.

Provincia: BARCELONA.

Inventor/es: NAVARRA PRUNA,ALBERTO, DE FORTUNY PALA,JORGE.

Fecha de Solicitud: 29 de Septiembre de 2010.

Fecha de Publicación: .

Fecha de Concesión: 3 de Octubre de 2011.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B29C33/40 SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B29 TRABAJO DE LAS MATERIAS PLASTICAS; TRABAJO DE SUSTANCIAS EN ESTADO PLASTICO EN GENERAL.B29C CONFORMACION O UNION DE LAS MATERIAS PLASTICAS; CONFORMACION O UNION DE SUSTANCIAS EN ESTADO PLASTICO EN GENERAL; POSTRATAMIENTO DE PRODUCTOS CONFORMADOS, p. ej. REPARACION (trabajo análogo a trabajo de metales con máquinas herramientas B23; trabajo con muela o pulido B24; corte B26D, B26F; 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 33/00 Moldes o núcleos; Detalles o accesorios para ellos. › Materia plástica, p. ej. espumas, caucho.
  • B29C45/40B
  • B29C45/63 B29C […] › 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). › Medios de ventilación o desgasificación.

Clasificación PCT:

  • B29C33/40 B29C 33/00 […] › Materia plástica, p. ej. espumas, caucho.
  • B29C45/40 B29C 45/00 […] › Desmoldeo o eyección de los objetos formados.
  • B29C45/63 B29C 45/00 […] › Medios de ventilación o desgasificación.

Fragmento de la descripción:

Molde de inyección de plásticos con extracción del aire interior y procedimiento de extracción del aire llevado a cabo con dicho molde.

Objeto de la invención

La presente invención es aplicable a la industria del moldeado de piezas de material plástico por inyección, y más concretamente al sector de la inyección de moldes y procesos de moldeado por inyección.

Más concretamente, la presente invención tiene por objeto un molde de inyección de plásticos que permite la extracción del aire de su interior durante el proceso de inyección y un procedimiento para la extracción del aire utilizando dicho molde.

Antecedentes de la invención

Un molde para la inyección de termoplástico está formado , entre otros componentes, por dos placas de figura, una denominada placa cavidad y otra denominada placa punzón, así como un juego de placas expulsoras donde están alojadas las varillas expulsoras, que servirán para expulsar la pieza inyectada.

Un molde de inyección puede tener una o varias cavidades de figura, en donde en el momento de la inyección, el material plástico debidamente fundido, es introducido bajo presión a través de una boca o punto de inyección, hasta conseguir el llenado completo de cada una de las cavidades.

Cada molde incorpora un circuito de refrigeración constituido por taladros mecanizados en las placas de figura, que sirven para enfriar el plástico inyectado y solidificar la pieza.

Las varillas expulsoras situadas en unos alojamientos pasantes estructuralmente configurados en la placa punzón son activados a través de las placas expulsoras, siendo las encargadas de extraer la pieza de la cavidad, una vez el plástico se ha solidificado.

Este alojamiento no presenta un diámetro uniforme en toda su longitud, sino que las varillas expulsoras están realmente ajustadas, con una holgura muy estrecha marcada por unas normas estandarizadas, en la parte más próxima a la cavidad, mientras que en el resto, el alojamiento presenta un diámetro mayor para evitar roces innecesarios con las varillas expulsoras.

Durante el proceso de inyección el molde está cerrado y por lo tanto la cavidad está llena de aire que al ir inyectando la materia plástica se va comprimiendo, reduciendo su volumen y aumentando su presión, dificultando de esta manera el llenado de la materia plástica.

Todo este proceso requiere, en muchos casos, de un aumento de la temperatura de la masa de plástico, así como una mayor presión de inyección a fin de que pueda llenar toda la cavidad del molde, principalmente en zonas de difícil configuración, lo que conlleva un mayor tiempo de enfriamiento antes de poder desmoldear la pieza debidamente solidificada.

En muchos casos, debido al exceso de temperatura y presión que se aplica a la materia plástica para llenar la cavidad, se producen tensiones internas en la propia pieza con lo que la estabilidad dimensional queda perjudicada, repercutiendo negativamente en la calidad final del producto.

Para solucionar estos problemas son conocidas algunas soluciones que posibilitan la salida de aire pero impidiendo al mismo tiempo la salida del material inyectado.

Estas soluciones incluyen la creación de unos conductos de evacuación del aire, situados en el perímetro de la cavidad, habitualmente en la zona más alejada del punto de inyección. La masa de aire también escapa de la cavidad a través de la pequeña holgura existente entre las varillas expulsoras y sus alojamientos.

También es conocida la disposición, en la boca de acceso del conducto de evacuación, de un elemento obturador que posibilita la salida del aire e impide la salida del material inyectado.

Este elemento obturador está constituido en unos casos por un filtro permeable al aire y en otros casos por un sombrerete o elemento de cierre que tiende a mantenerse en una posición de apertura por la acción de un muelle. Este elemento de cierre permite la evacuación del aire y se cierra automáticamente cuando la presión del material inyectado vence el empuje del muelle, evitando entonces la salida de dicho material inyectado por el conducto de evacuación, aunque esta solución no es aplicable con todos los materiales.

Estos moldes presentan diversos inconvenientes relacionados con los medios de evacuación del aire, siendo de destacar que el material que se inyecta actúa de émbolo empujando el aire por el conducto de evacuación, lo cual exige una mayor presión de inyección; y que el material inyectado se enfría con más facilidad al estar en contacto con el aire, y por tanto es necesario inyectar dicho material a mayor temperatura, con el consiguiente gasto energético. Para conseguir una mayor efectividad en la evacuación del aire es preciso que el elemento obturador se encuentre situado en el extremo opuesto a la boca de inyección, llegando el material fundido a esta zona con menos fluidez. Durante el proceso es necesario invertir más energía y costos de fabricación para obtener la pieza.

Además, estos problemas afectan también a la calidad de la pieza obtenida ya que quedan burbujas de aire atrapadas en las piezas moldeadas, y se forman holguras en determinadas configuraciones. La extracción inadecuada del aire produce surcos en las caras exteriores de las piezas inyectadas y durante el llenado del molde el material inyectado se ve sometido a unas tensiones que provocan imperfecciones y deformaciones en las piezas obtenidas.

Descripción de la invención

El molde de inyección de la presente invención soluciona los problemas antes señalados a la vez que se constituye como una alternativa eficaz para la completa extracción del aire de los moldes.

Para ello, el molde de inyección de plásticos con extracción del aire interior de la presente invención se estructura a partir de los elementos tradicionales de este tipo de moldes, es decir, que comprende unos medios de cierre, una o más cavidades de inyección provistas de al menos una boca de inyección para la introducción del material caliente en estado fluido y al menos un dispositivo expulsor formado por un conjunto de varillas expulsoras que con su movimiento a través de sus respectivos alojamientos son las encargadas de empujar la pieza moldeada al exterior.

Para facilitar la extracción del aire del interior de la cavidad, el molde de la presente invención comprende un circuito interno comunicado con una bomba de vacío o elemento de succión, que será la encargada de extraer el aire de la cavidad del molde antes y durante el proceso de la inyección.

Este circuito se conforma a través de un conducto, específicamente taladrado en la propia estructura del molde, que intercepta transversalmente los alojamientos de las varillas expulsoras, creando una comunicación del aire de la cavidad del molde a través del espacio que se da entre la varilla expulsora y su alojamiento, provocando de esta manera su succión.

Como el tiempo que se dispone para esa extracción de aire durante el proceso de inyección es limitado, para no incrementar el tiempo de inyección, se hace necesario cerrar cualquier espacio para que la bomba de vacío o elemento de succión trabaje con la mayor eficacia y rendimiento posible. Por ello, el molde de la presente invención prevé la disposición de unos casquillos-junta, colocados en cada uno de los elementos de expulsión, debidamente fijados en la placa punzón y situados en la parte contraria de la zona de figura o zona de inyección, para cerrar el espacio existente entre la varilla expulsora y su alojamiento, espacio que en esta parte tiene una holgura superior a la que se encuentra en la zona de contacto con la cavidad.

Como el aire que se puede succionar a través de los expulsores no resultará suficiente en la mayoría de los procesos de inyección, el molde de la presente invención prevé, para acelerar al máximo el vaciado del aire de la cavidad del molde, la utilización de una válvula de cierre, conectada en el mismo circuito de los expulsores y alojada en la propia cavidad de figura, la cual es activada mediante un pistón. Dichos elementos pistón y válvula se encuentran además comandados por un temporizador encargado del marcar el tiempo que debe de estar abierta o cerrada en función del tipo de proceso de inyección a realizar.

Así, de la utilización del molde antes descrito se podría derivar un procedimiento de actuación en la fabricación de piezas por inyección de forma que se evitase la presencia de aire...

 


Reivindicaciones:

1. Molde (1) de inyección de plásticos con extracción del aire interior que comprende:

- Unos medios de cierre;

- una o más cavidades de inyección (2) provistas de al menos una boca de inyección para la introducción del material caliente en estado fluido;

- al menos un dispositivo expulsor formado por un alojamiento (3) para una varilla expulsora (4) encargada de la extracción de la pieza ya moldeada;

caracterizado por que además comprende una conducción de aire (6) conectada a una bomba de vacío o un dispositivo de succión (7) que intercepta transversalmente al menos un alojamiento (3) de una varilla expulsora (4) para provocar una succión del aire del interior del molde (1) a través del espacio existente entre dicha varilla expulsora (4) y dicho alojamiento (3).

2. Molde (1) de inyección de plásticos con extracción del aire interior según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que los dispositivos expulsores cuentan con un casquillo junta (5) que sella el espacio existente entre la varilla expulsora (4) y el alojamiento (3).

3. Molde (1) de inyección de plásticos con extracción del aire interior según reivindicación 2, caracterizado por que el casquillo junta (5) se coloca en cada uno de los elementos de expulsión, debidamente fijados en la placa punzón.

4. Molde (1) de inyección de plásticos con extracción del aire interior según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que incluye un conducto adicional de evacuación del aire que intersecta con la conducción de aire (6) conectada a los medios de succión (7).

5. Molde (1) de inyección de plásticos con extracción del aire interior según reivindicación 4, caracterizado por que el conducto adicional comprende un pistón (9) encargado de activar unos medios de válvula (10) y porque ambos se encuentran comandados por un temporizador encargado del marcar el tiempo que debe de estar abierta o cerrada dicha válvula (10) en función del tipo de proceso de inyección a realizar.

6. Molde (1) de inyección de plásticos con extracción del aire interior según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la conducción de aire (6) que intersecta con el alojamiento (3) que contiene la varilla de expulsión presenta un tramo de sección reducida para provocar un incremento de la velocidad de circulación del aire por su interior y la succión por efecto Venturi del aire de la cámara.

7. Procedimiento de extracción del aire en el molde (1) de inyección de las reivindicaciones 1 a 6, que comprende:

a) cerrado del molde (1);

b) activación de la conducción de aire (6) conectada a una bomba de vacío o un dispositivo de succión (7) que intercepta transversalmente los alojamientos (3) de las varillas expulsoras (4) de los dispositivos expulsores produciendo la succión del aire del molde (1);

c) inyección del plástico dentro del molde (1);

d) llenado del molde (1); y

f) enfriamiento y expulsión de la pieza

caracterizado por que la conducción de aire (6) y el dispositivo de succión (7) se encuentran activados durante toda la inyección de material en el molde (1).

8. Procedimiento de extracción del aire en el molde (1) de inyección según la reivindicación 7, caracterizado por que una vez cerrado el molde (1), simultáneamente con la extracción de aire a través los dispositivos expulsores pero antes de la inyección del plástico en el interior del molde (1) adicionalmente comprende los pasos de:

a1) activación del conducto adicional y de la válvula (10);

a2) extracción de aire del interior del molde (1) a través de la intersección de la conducción de aire (6) con el conducto adicional; y

a3) cerrado de la válvula (10).


 

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