Cómo eliminar burbujas en el moldeo por inyección de plástico

Una de las principales razones para Servicios de moldeo por inyección personalizados El problema más común al moldear piezas son las burbujas. Este molesto defecto de las piezas no solo causa problemas estéticos, sino que también afecta las propiedades físicas. Las burbujas son comunes y, a menudo, difíciles de solucionar.
Al solucionar problemas de burbujas, muchos fabricantes de moldes adivinan incorrectamente qué es la burbuja y comienzan inmediatamente a ajustar los parámetros del proceso para eliminarla. Le recomiendo que resista la tentación de comenzar a ajustar y comience por definir qué es realmente la burbuja.

Sólo hay dos posibilidades:
1. Gas atrapado, incluido aire, vapor de agua, volátiles en la resina o gases de descomposición en el polímero o aditivos.
2. Fallo de vacío.

Es importante determinar qué tipo de burbuja tiene su pieza y cuál puede ser la causa raíz. Determinar el tipo de burbuja le permitirá localizar la fuente y determinar las próximas acciones para eliminar el problema. ¿Cómo se hace una prueba para determinar si se trata de gas o de vacío? Muchas personas afirman (como yo lo hice una vez) que se puede saber por la forma, la ubicación o alguna otra característica de una o más burbujas. Pero este método puede engañarle fácilmente. En su lugar, debe utilizar una prueba sencilla. Lleva menos de 15 minutos, pero requiere un poco de paciencia para realizarla.
Es importante determinar qué tipo de burbujas tiene su pieza y cuál podría ser la causa raíz.
Pruebe la pieza calentando suavemente la zona de la pieza que contiene una o más burbujas hasta que se ablande. Hago hincapié en esto de forma suave porque algunos operarios tienden a coger la linterna más cercana y apuntarla a la pieza. El plástico no transfiere el calor rápidamente a través de las paredes nominales, por lo que nuestra amiga la linterna podría incendiar la pieza.

En su lugar, utilice una pistola de calor o algo similar. Luego, a medida que calienta suavemente el área de la pieza donde está la burbuja, la burbuja debería cambiar de forma. Si es una burbuja, el gas se calentará y se expandirá, levantando la superficie, y generalmente estallará a medida que la superficie de la pieza se ablande. Si no hay aire en la burbuja, sino vacío, la burbuja estallará debido a la presión atmosférica que empuja contra la superficie ablandada de la pieza. Ahora sabe más sobre cuál es el problema.
Esta prueba requiere ciertas condiciones para funcionar. Lo ideal es encontrar una burbuja que tenga al menos 3 mm (aproximadamente 0,125 pulgadas) de diámetro o más, y asegurarse de que la pieza no tenga más de 4 horas de antigüedad. La burbuja puede comenzar como un vacío, pero con el tiempo, el aire migrará a través del plástico y el vacío se convertirá en una burbuja. En una inspección rápida, puede pensar que esta burbuja es gas atrapado. Comencemos nuestra discusión de resolución de problemas asumiendo que su prueba demuestra que, de hecho, es una burbuja; es decir, cuando la burbuja colapsa, se expande o incluso estalla. Las burbujas pueden deberse a problemas de frente de flujo, como frentes convergentes, chorros o problemas de molde/máquina, como pasadores de núcleo sin ventilación, ventilación deficiente (pruebe con ventilación al vacío), descompresión excesiva o degradación de la resina debido al sobrecalentamiento o un tiempo de residencia prolongado. Los gases pueden provenir de vapor de agua, sustancias volátiles o subproductos de descomposición de la resina. A medida que la pieza se llena o se compacta, el aire atrapado en las protuberancias no ventiladas de las costillas o las paredes nominales se expulsará, dejando un rastro de burbujas. En la mayoría de los casos, determinar la fuente del gas es más importante que saber de qué está hecho, y no existe una prueba sencilla para averiguarlo.

El primer paso del procedimiento es quitar la retención o segunda etapa ajustando la presión de retención a un número muy bajo y ver si la burbuja sigue ahí. Si es así, al menos no tiene que preocuparse por los parámetros involucrados en la segunda etapa. Suponiendo que todavía ve burbujas, la siguiente verificación es comprender el patrón de llenado para determinar si el gas está atrapado por el aire al llenar la pieza.
Apague la segunda etapa y realice una pieza completa de 99% por volumen para un estudio a corto plazo. Es decir, reduzca el tamaño de la inyección de 99% completo a 5% completo en incrementos de 10%. No comience con una inyección corta y aumente el tamaño de la inyección porque puede obtener un patrón de flujo diferente. Además, esta prueba requiere que se controle la velocidad de la inyección de la primera etapa. Si la primera etapa está limitada por la presión, es posible que no obtenga la consistencia que necesita para obtener resultados precisos.

¿Dónde y cuándo aparecen las burbujas? Compruebe el patrón de flujo de cada pieza para ver si el frente de flujo de plástico aparece por sí solo o si hay vacilaciones en el frente de flujo a medida que llena la sección delgada de la pieza. ¿La burbuja siempre está en la misma zona? Si es así, eso significa que la burbuja proviene de un lugar fijo. Esté atento a los efectos de pista de carreras o chorros que podrían hacer que el aire quede atrapado en el polímero.
Compruebe si hay nervaduras o salientes en la pared nominal. Si son cortos, significa que hay aire en esa zona y que se expulsa para formar una burbuja a medida que se llena la nervadura. A veces, incluso se puede ver un rastro de burbujas desde ese saliente. ¿Las burbujas solo aparecen después de que la pieza está llena? Si es así, podría tratarse de un problema de ventilación. Compruebe las ventilaciones.

Existen varias posibilidades: costillas, pasadores de expulsión, mal ajuste de la punta de la boquilla al buje del bebedero, boquillas desalineadas y placas separadas en el canal caliente. Estas son más difíciles de detectar, pero se deben verificar en la herramienta cuando se descartan otras fuentes. Aplique agente pavonado cerca del goteo del canal caliente y en la superficie de contacto de la placa, teniendo cuidado de que no entre nada en la ruta de flujo. Si aparece agente pavonado al inicio, ha encontrado la fuente del problema. Otra fuente común de burbujas es la descompresión excesiva, especialmente en moldes de canal caliente.

Otra fuente es el tornillo, más específicamente la zona posterior o sección de alimentación. Un tornillo de uso general con una relación L/D de 18:1 o menos puede ser el culpable. Intente utilizar una temperatura de zona posterior más baja y/o una contrapresión más alta. Otra solución puede ser hacer vacío en el molde antes de la inyección.

Vacíos
Los huecos se producen cuando una pieza está dentro o fuera del molde, normalmente en las secciones más gruesas, durante el enfriamiento. En las secciones más gruesas de la pieza, el centro se enfría lentamente y el polímero se contrae más, separándose de sí mismo y formando burbujas. Si hace funcionar el molde a una temperatura más alta y las burbujas desaparecen, pero termina con un hundimiento, eso indica que las burbujas están vacías. Los huecos y los hundimientos son signos de estrés interno y son señales de advertencia de que la pieza puede no funcionar como se esperaba.
La falta de plástico es la causa principal de hundimientos o huecos, por lo que se recomienda rellenar la cavidad con más material. Asegúrese de tener un colchón uniforme y de no tocar el fondo de los tornillos para poder rellenar la pieza correctamente. Las presiones de empaquetamiento más altas o los tiempos de retención más prolongados pueden ayudar, pero muchas veces la compuerta se congela antes de que pueda rellenar adecuadamente el centro de la pared nominal.

Adelgace la pared nominal. Perfore la parte más gruesa si es posible.
Para resolver los huecos o hundimientos, intente reducir la velocidad de llenado, utilizando contrapresión de gas o aumentando la contrapresión. Asegúrese de que el canal o la compuerta no se congelen prematuramente, y los tiempos de retención más prolongados permitirán una mayor compactación en la segunda etapa. Si la compuerta se congela prematuramente, simplemente ábrala ligeramente, ya que un pequeño cambio en el diámetro dará como resultado un mayor tiempo para que la compuerta se selle. También intente reducir la temperatura de fusión si es posible.

Otras formas de eliminar huecos o hundimientos es adelgazar las paredes nominales. Las piezas de plástico más gruesas no siempre son más resistentes. Las paredes nominales más gruesas deben rediseñarse para que sean más delgadas y tengan nervaduras de refuerzo. Esto ahorrará plástico y tiempo de ciclo.
Si es posible, perfora la parte más gruesa. Si cambias la ubicación de la compuerta para rellenar primero las áreas más gruesas del molde, es posible que entre más polímero en la pieza antes de que la compuerta se congele. También puedes intentar aumentar la temperatura del molde o expulsar la pieza lo más rápido posible, lo que puede evitar que se formen huecos al permitir que las paredes externas colapsen durante el enfriamiento, aunque esto puede provocar marcas de hundimiento.