Novedades de proveedores de tecnología de inyección en sistemas de canal caliente

Los sistemas de colada caliente han sido diseñados para permitir el moldeo de piezas sin la generación de "mazarotas" o "coladas". Aplicados correctamente, ofrecen un menor consumo de materias primas y una menor pérdida de presión en comparación con los sistemas de canales que se solidifican en cada ciclo. Los sistemas de colada caliente son, por lo tanto, apropiados para inyectar productos extremadamente grandes, como por ejemplo, los parachoques de automotores. Así mismo, estos sistemas permiten la operación de los moldes de pisos. Otras ventajas se refieren al ahorro de tiempo de llenado y espacio en las máquinas de inyección, debido a que los sistemas de canal caliente son más cortos que los de colada fría.

El objetivo de todo sistema de colada caliente es el de distribuir el material desde la válvula de inyección de la máquina hasta cada compuerta de acceso a las cavidades del molde, minimizando los posibles efectos adversos a las propiedades del material.

Varios proveedores ofrecen sistemas de colada caliente integrados y listos para ser montados en el molde. Estos sistemas se utilizan especialmente en moldes de cavidades múltiples. Por ejemplo, Husky ofrece estos sistemas completos con placas o simplemente el distribuidor con la colada embebida; este último, un concepto similar al mostrado en la figura 1. El sistema completo con placas se suministra totalmente ensamblado y listo para ser instalado sobre la placa de las cavidades, que luego se incorpora en la máquina de inyección. Por otro lado, el distribuidor incluye todos los componentes relacionados con los canales calientes, excepto las placas que lo cubren.

Durante la última feria K 2007, Husky ofreció la posibilidad de fabricar placas completas con su nueva tecnología de vástagos sincronizados de válvulas tipo Ultra. Este sistema permite obtener un funcionamiento más consistente y reproducible de la colada caliente, muy aplicable en la industria médica donde se requiere un control y exactitud superior. La nueva tecnología, de acuerdo con Husky, proporciona sellos y compuertas más seguros y apropiados para trabajar en ambientes de cuarto limpio. El accionamiento de los vástagos en la placa asegura que las válvulas se abran y cierren exactamente en los mismos tiempos. Cuando se instalan las válvulas de compuerta Ultra 350, por ejemplo, la distancia entre cavidades puede reducirse a 18 mm, presentando así una solución para la fabricación de alta precisión de partes pequeñas.

Otro sistema para cavidades múltiples fue presentado por DME en la feria K 2007. Se denomina Bacchus Hot Runner System y proporciona una solución para la fabricación cajas inyectadas. El sistema está disponible en configuraciones de 4 a 6 puntos de inyección, con distancias que pueden variar entre140 mm y 440 mm en la dirección X, y entre 80 mm y 260 mm en la dirección Y. Los sellos incorporados son de doble acción para prevenir fugas y las válvulas contienen puntas que pueden ser removidas con facilidad. Las puntas pueden pasar por el orificio o por el punto en la compuerta. Las resistencias están embebidas en el cuerpo del sistema para optimizar la transferencia de calor. Los filtros también integrados en los canales son de fácil extracción para evitar el desarmado del sistema en las operaciones de mantenimiento.

Un sistema adicional para cavidades múltiples fue también ofrecido por DME en la pasada feria K. La compañía asegura que el sistema de colada caliente Polivalve Multi-Use con válvulas de compuerta puede ayudar a los fabricantes de productos inyectados a superar los retos asociados con los productos de formas especiales y con los que se fabrican en cavidades múltiples. Por lo tanto, el sistema es una solución ideal para partes pequeñas y grandes en donde el acabado superficial deba ser de alta calidad, afirma DME. "Polivalve mejora la calidad de los productos, reduce los costos e incrementa las opciones de diseño de los mismos abriendo ventanas de proceso y eliminando las líneas de partición". El sistema hace posible obtener flujos de material en el molde para el llenado fácil de manera simultánea o secuencial a productos con geometrías de difícil llenado o de volúmenes variables. Igualmente, este sistema les permite a los fabricantes pensar en moldes que producen simultáneamente partes de diferentes tamaños y formas en un mismo ciclo.

Hasco lanzó durante la feria K 2007 su nuevo diseño de válvula de aguja Valve Shot Z3145, especial para moldes de cavidades múltiples como son los que fabrican tapas de botellas y otros productos de la industria del empaque. La empresa afirma haber logrado un producto que facilita el control óptimo del proceso de inyección por medio de un balance del llenado de todas las cavidades, abriendo simultáneamente las agujas de las válvulas después de cierta presión límite. Este modelo de válvula trabaja mejor con poliolefinas y poliestireno con cantidades inyectadas en el rango de 5 a 25 gr por cavidad. El frente de sellado de la válvula de aguja es de apenas 10 mm de diámetro. El cuerpo tiene un diámetro de 16,5 mm viene en longitudes que varían entre 80 mm y 140 mm. Las agujas de las válvulas pueden cambiadas o ajustadas manteniendo el molde en la máquina y sin necesidad de desmantelar la placa del sistema de colada caliente.

Desde 2006, Synventive Molding Solutions, reconocida por sus sistemas de canal caliente medianos y grandes destinados especialmente a la industria automovilística, amplió su gama de productos con nuevas boquillas y cilindros para aplicaciones con cavidades múltiples y pequeñas, que incorpora tamaños de inyectada de tan sólo 0,1 g. La compañía suministra moldes de cavidades múltiples para la producción de componentes de los sectores automotor, eléctrico y de empaque --en su mayoría en forma de bloques cámara caliente con placa base, puente y controladores de temperatura incluidos-- con estas nuevas boquillas y cilindros.

Innovaciones en colada caliente
Incoe presentó una nueva versión de un sistema de colada caliente para moldes apilados. Aquí, la válvula de compuerta común no se presenta desplazada, como ocurre generalmente. Por tal motivo, el nuevo diseño permite obtener un apilamiento que ocupa un menor espacio y, en consecuencia, da la posibilidad de construir moldes de placas apiladas más económicos.

Esta compañía también lanzó al mercado el sistema GasCore, el cual tiene integrado el proceso de moldeo asistido por gas inyectado a presión. En este caso, el gas se introduce a través del vástago de la válvula en el sistema de colada caliente. Una primera ventaja del nuevo sistema se debe entonces al hecho de que el inyector de gas no requiere mayor espacio del ya disponible en el sistema de colada caliente. Por otro lado, debido a que la válvula no penetra en la cavidad, el proceso no queda limitado por el espesor de la sección moldeada. En tercer término, el material fundido mantiene su dirección de flujo porque el gas entra en la cavidad en el momento en que la resina lo hace. La dirección deseada del flujo no se ve afectada por un contraflujo del gas. En todos los sentidos, el nuevo sistema permite mantener todas las ventajas conocidas del moldeo asistido por gas inyectado a presión, según afirma Incoe.

Por su parte, Mold-Masters introdujo al mercado nuevas soluciones de sistemas de canal caliente para aplicaciones de sala limpia. "Durante varios años, los clientes les han pedido a los proveedores de sistemas de colada caliente válvulas de compuerta para sala limpia, y ahora Mold-Masters ofrece una solución comercialmente viable. Nuestro nueva unidad servo accionada de válvulas de compuertas E-DriveTM satisface los requerimientos especiales para aplicaciones de la industria médica", comentó Bruce Catoen, vicepresidente de mercadeo y desarrollo de negocios de Mold-Masters. El modelo E-DriveTM está diseñado para alta aplicaciones de moldeo de alta cavitación y precisión en sala limpia y en ambientes libres de aceite. Su avanzado control de retroalimentación servo asegura la correcta posición de las puntas y elimina la necesidad de reajustarla. En poco menos de 0,1 segundo, ostenta los tiempos más cortos de apertura/cierre en la industria, asegura la compañía fabricante.

Con el lanzamiento exitoso del modelo Fusion-SeriesTM, ideal para piezas grandes y para el mercado automor, los diseños ‘drop-and-go’ de Mold-Masters han sido expandidos a su línea de producto Master-Series. La solución híbrida Master-Series es perfecta pesos de inyección bajos pero que requieren una solución drop-in con cambios rápidos de molde y arranques cortos, aseguran voceros de la compañía.

El desempeño de un sistema de colada caliente puede ser ahora simulado en el computador con mayor exactitud. Sigma Engineering anunció a mediados del año pasado la disponibilidad de la versión 4.5 de su programa 3D-Sigma para la simulación del proceso de inyección en un molde. Esta versión puede importar la geometría de un sistema de colada caliente así como la capacidad calórica y la conductividad térmica de los materiales en función de la temperatura. Con esta información, el programa de simulación puede representar el proceso de calentamiento en estado no estacionario (tiempo real) desde el punto donde están localizados los elementos de calentamiento hasta la masa misma de la resina fundida en los canales calientes. Igualmente, el programa simula el comportamiento de la temperatura y las propiedades de la resina fundida a medida que evoluciona el ciclo, que también corresponde a un análisis en estado no estacionario. La consideración de estas condiciones lleva a eliminar las suposiciones que se hacían en el pasado y mejora enormemente la exactitud de los cálculos destinados al diseño y construcción de los sistemas de colada caliente.

Control de temperatura
En materia del control de la temperatura en sistemas de cavidades múltiples, Incoe ofreció en la feria K 2007 su sistema denominado Gang Wizard, el cual se conecta a un número de elementos calefactores equivalentes entre sí y accionados por un controlador único. Esta compañía asegura que el control es exacto a pesar de que situaciones del entorno de cada cavidad pueden ejercer influencia sobre la temperatura puntual. Este sistema realiza un control individual y resuelve la limitación del número de cavidades por zona, que está dada por la potencia máxima conectada a los elementos de calentamiento, explica Incoe.

La más reciente generación de control de temperatura para sistemas de canal caliente de Incoe, el Microcom, posee una tecnología patentada de corrección de voltaje desarrollada para proveer una operación confiable e ininterrumpida. Esta tecnología automáticamente mantiene constante el voltaje hacia el sistema de colada caliente, inclusive cuando hay fluctuaciones de voltaje. Con diseño modular para máxima flexibilidad, y con hasta 48 zonas, el nuevo controlador ha sido específicamente creado para optimizar el desempeño del sistema de canal caliente y satisfacer los requerimientos de cualquier ambiente productivo, asegura la compañía. "El nuevo controlador Microcom provee una productividad optimizada, confiabilidad y simplifica la resolución de problemas", comenta John Blundy, vicepresidente de desarrollo de negocios de Incoe.

También el la feria de Alemania, Gammaflux L.P. mostró un nuevo diseño de controlador de temperatura para sistemas de colada caliente de cavidades múltiples. Este controlador integra un sistema de control para el llenado de las cavidades y para el enfriamiento de las partes del sistema de colada caliente. La referencia comercial de este controlador integrado es TTC-eDAQ 8102 y combina el controlador de temperatura TTC de Gammaflux con el sistema de enfriamiento edad de Priamus System Technologies LLC. El sistema emplea un sensor de temperatura ubicado en la cavidad para detectar el llenado en cada cavidad del molde. De esta manera, puede mostrar las variaciones en los tiempos de llenado de cada cavidad y compararlos con las curvas de temperatura de cada una de ellas. El sistema integrado ajusta automáticamente el tiempo de llenado de cada cavidad cambiando las temperaturas de referencia en el controlador TTC. De acuerdo con estas compañías, se logra que todas las cavidades en el molde se llenen prácticamente de manera simultánea, mejorando así la uniformidad del producto.

Recientemente, Gammaflux LP y Synventive Molding Solutions firmaron un acuerdo mediante el cual Gammaflux le suministrará sus sistemas LEC y TCC de control de temperatura de canal caliente a Synventive para que los incorpore en sus sistemas.