Atemperadores para la industria del plástico: ¿qué son?

 

Los atemperadores juegan un papel importante en la estabilidad y calidad del producto terminado. 

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La temperatura es un factor importante en el moldeo por inyección. Si la temperatura no es lo suficientemente alta, la pieza puede no llenarse completamente, lo que resulta en una pieza incompleta.

Si la temperatura es demasiado alta, se pueden producir problemas de calidad como la “quemadura de la resina”, que se manifiesta por la aparición de manchas oscuras o puntos negros en la superficie de la pieza.

¿Qué son los atemperadores o controladores de temperatura?

Las unidades de control de temperatura (TCU, por sus siglas en inglés) o atemperadores, son dispositivos utilizados en procesos de manufactura para mantener la temperatura específica del proceso. Estos dispositivos regulan la temperatura del material que se está procesando para garantizar la calidad de las piezas y evitar la deformación debido a cambios de temperatura.

Se usan habitualmente en moldeo por inyección, extrusión y otras aplicaciones en las que mantener temperaturas constantes es esencial para la calidad del producto y la eficacia del proceso.

¿Cómo funcionan los atemperadores para moldes?

Los atemperadores funcionan haciendo circular un fluido de transferencia de calor, normalmente agua o aceite, a través de un proceso para mantener una temperatura constante. El fluido se calienta o enfría mediante una fuente de calor o frío, como un calentador eléctrico o un refrigerador, y luego circula por el proceso hasta alcanzar la temperatura deseada.

Existen cuatro componentes clave para el funcionamiento de un atemperador:

• Bomba
• Calentador eléctrico
• Controlador de precisión
• Válvula de refrigeración para controlar el caudal de agua

La principal responsabilidad de la bomba de la unidad de control de temperatura (TCU) es hacer circular el fluido refrigerante por todo el proceso y devolverlo a la TCU. Para alcanzar la temperatura deseada para el proceso, puede ser necesario un calentador eléctrico.

Por ejemplo, los plásticos básicos, como las poliolefinas, suelen enfriarse entre 21 y 27 °C (70 y 80 °F), mientras que los materiales técnicos, como el nailon o el policarbonato, pueden enfriarse entre 38 y 93 °C (100 y 200 °F).

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A medida que el fluido se desplaza por el proceso, absorbe calor del polímero antes de volver a la TCU. El controlador digital compara la temperatura del fluido del proceso con la temperatura de proceso deseada y puede iniciar el enfriamiento utilizando uno de los varios métodos disponibles.

Al poner en marcha un molde frío, es casi seguro que el fluido del proceso requerirá calentamiento. Sin embargo, una vez que alcanza la temperatura adecuada y se inyecta material caliente repetidamente, la eliminación del calor se convierte en la tarea más crítica. La capacidad tanto de enfriar como de calentar permite a la TCU mantener una temperatura ideal constante.

Tipos de atemperadores

Existen dos tipos principales de unidades de control de temperatura: a base de agua y a base de aceite. Las unidades a base de agua se emplean normalmente en aplicaciones en las que el rango de temperatura requerido es inferior a 300 °F, mientras que las unidades a base de aceite se utilizan para rangos de temperatura superiores.

Los atemperadores de agua son los más comunes y suelen ser más baratos que los de aceite. También son más fáciles de mantener y menos peligrosos. Sin embargo, no son adecuados para aplicaciones de alta temperatura, ya que el agua puede congelarse y dañar la unidad.

Los atemperadores de aceite son más caros que los de agua, pero son necesarios para aplicaciones que requieren temperaturas más altas. También son más eficaces que los de agua porque tienen mayor capacidad calorífica y pueden mantener la temperatura de forma más constante.

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¿Por qué es importante controlar la temperatura en los procesos de inyección?

El control de la temperatura es un factor crucial en el proceso de moldeo por inyección de plástico. Una efectiva regulación de la temperatura ayuda a prevenir los defectos en las piezas moldeadas, asegurando una calidad constante en el producto final. Por lo tanto, las unidades de control de temperatura (TCU) son comúnmente utilizadas en el proceso de moldeo por inyección para garantizar que la temperatura esté en el rango correcto mientras la resina es inyectada en el molde.

Según un informe reciente, se espera que el mercado global de unidades de control de temperatura utilizadas en el proceso de moldeo por inyección de plástico crezca a una tasa compuesta anual del 5.8% de 2021 a 2028, impulsado por la creciente demanda en las industrias automotriz, de envases y electrónica, entre otras.

Esto se debe a que el control preciso de la temperatura también puede mejorar la calidad del producto y reducir la cantidad de residuos generados. La falta de control de la temperatura puede dar lugar a defectos de llenado, desgaste de la resina y deformación de las piezas.

El informe también señala que el proceso de enfriamiento del molde es fundamental en el control de temperatura. Si no se realiza correctamente, puede aumentar el tiempo de ciclo del proceso, disminuir la productividad y llevar a una menor calidad de las piezas. Por lo tanto, es importante no solo enfriar el molde a la temperatura correcta, sino también controlar la tasa de enfriamiento.

¿Cómo seleccionar un atemperador?

Al elegir un controlador de temperatura, es importante considerar factores como la capacidad de respuesta, la facilidad de uso, la precisión de la temperatura y la compatibilidad con el molde y la resina utilizados. Además, el controlador también debe ser fácilmente configurable para adaptarse a diferentes requisitos de producción.

Rango de temperatura

Tenga en cuenta el rango de temperatura necesario para su proceso. Asegúrese de que el TCU que elija pueda mantener el rango de temperatura requerido con precisión.

Capacidad

Tenga en cuenta el tamaño de su proceso y la cantidad de calor necesaria. Elija un atemperador que pueda manejar la capacidad requerida para su proceso.

Capacidad de la bomba

 La capacidad de la bomba es un factor crítico, ya que garantiza el flujo adecuado del fluido refrigerante a través del molde.

Tipo de control

 El tipo de control determina el nivel de precisión y automatización que proporciona el TCU.

Requisitos de mantenimiento

Tenga en cuenta los requisitos de mantenimiento del TCU, incluida la frecuencia de mantenimiento, la facilidad de mantenimiento y la disponibilidad de piezas de repuesto.

Funciones de seguridad

Elija un atemperador con características de seguridad como desconexión automática y protección contra sobre-temperatura para garantizar la seguridad del proceso y de los operarios.

Marca y reputación

Elija una marca reputada con un historial comprobado de suministro fiable.

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¿Cómo ahorran dinero las unidades de control de temperatura?

Los atemperadores permiten la regulación de la temperatura en el molde, lo que ayuda a mejorar la calidad de las piezas moldeadas mientras reduce los tiempos de ciclo, lo que a su vez aumenta la eficiencia de la producción y reduce los costos.

Además, con la tecnología avanzada de detección y control de las unidades de control de temperatura, se puede evitar la aparición de defectos o deformaciones en las piezas moldeadas, reduciendo los costos asociados con la reposición de productos defectuosos

Un control adecuado de la temperatura también puede generar ahorros a largo plazo en costos de producción y disminuir la cantidad de residuos generados, pues se ha demostrado que una pequeña reducción en las tasas de rechazo puede generar un ahorro significativo en costos y mejorar la rentabilidad del negocio.

También puede impactar significativamente en costos de energía y agua, ya que únicamente utiliza la cantidad exacta de energía y agua necesaria para producir una buena pieza. Esta eficiencia le ayuda a evitar costes elevados, conservar recursos y reducir su huella de carbono.