Medición de Fuerza en Moldeo por Inyección

¿Qué es la fuerza de sujeción en el moldeo por inyección?

La fuerza de sujeción es la fuerza (lbs o kg) necesaria para mantener unido el molde durante la inyección y se aplica mediante la unidad de sujeción de una máquina de moldeo por inyección. Es una de las partes más olvidadas del proceso de moldeo por inyección. Si esta presión no se supervisa y controla adecuadamente, el molde se abrirá de forma prematura por la presión de inyección y creará rebabas en la pieza relacionada.

La fuerza de sujeción se refleja en el etiquetado de las máquinas por "tonelaje". El tonelaje es la capacidad máxima de fuerza de sujeción que la máquina puede producir. Normalmente, la capacidad máxima de la máquina se indica en toneladas, por ejemplo, una máquina de 300 toneladas es capaz de generar una fuerza de sujeción máxima equivalente a un total de 300 toneladas de fuerza.

Es aconsejable utilizar una máquina que pueda soportar la presión de sujeción máxima, pero no mucho más. Las máquinas de gran tamaño representan un desperdicio de valiosa capacidad operativa y un consumo de energía adicional. Además, la falta de coincidencia de la presión de sujeción entre la máquina y el molde puede provocar daños en la máquina o el molde.

Por lo tanto, los ingenieros de moldeo diseñan para la máquina más pequeña posible y deben monitorear y controlar constantemente la fuerza de sujeción del moldeo por inyección utilizando sistemas de control de retroalimentación de fuerza.

¿Cómo se pueden utilizar los sensores de células de carga para medir la presión de sujeción total?

Durante el moldeo por inyección de plástico y la fundición a presión, el molde se sujeta firmemente para resistir la rápida expansión y contracción térmica que provoca el material fundido que llena la cavidad del molde. Se pueden crear piezas defectuosas si el molde no se mantiene correctamente sujeto para resistir la carga térmica durante todo el proceso de moldeo y fundición.

Para mitigar estos efectos térmicos, se colocan celdas de carga Pancake en los puntos de contacto de la abrazadera, lo que permite que la máquina de moldeo por inyección controle la presión de sujeción en el moldeo por inyección y ajuste las fuerzas de sujeción en consecuencia.

Sensores de presión de cavidad: medición de la presión en el interior del molde

Un enfoque alternativo y más potente para la medición de la presión del moldeo por inyección es la utilización de sensores de presión en la cavidad del molde.

La presión en el interior del molde de inyección es un indicador clave de la calidad de la pieza moldeada. La medición y el control continuos de la presión en la cavidad del molde en las máquinas de inyección aumentan la calidad del producto final, mejoran el rendimiento y reducen los ciclos de producción.

Los sensores de presión de cavidad convierten la presión dentro de la cavidad de moldeo en una señal mV/V medible empleando sensores de presión nanométricos de galgas extensométricas instalados en la placa del molde. Los sensores están instrumentados con circuitos de galgas extensométricas de alta precisión y su salida eléctrica cambia bajo la influencia de la presión o la fuerza. Este cambio, amplificado por un acondicionador de señal, proporciona datos precisos sobre la presión aplicada en toda la cavidad en el proceso de moldeo por inyección.

El sensor de presión de cavidad de molde permite la medición dinámica de las curvas de presión en todas las fases de moldeo (fase de inyección, fase de compresión y fase de presión de mantenimiento). De este modo, se puede realizar un análisis comparativo en diferentes condiciones de proceso y evaluar la repetibilidad del proceso al moldear en las mismas condiciones de proceso.

Además, especialmente en el caso del micromoldeo de piezas con tolerancias ajustadas, como productos médicos, es un método eficaz para calcular el tiempo de llenado de la cavidad, ya que el llenado de las microcavidades se produce en el orden de milisegundos.