Tipos de máquinas de moldeo por soplado: extrusión, inyección y estirado-soplado

Descubra los tipos de máquinas de moldeo por soplado para elegir la adecuada para su proyecto y sus necesidades específicas de producción.

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El moldeo por soplado es una técnica esencial en la industria del plástico, utilizada para crear una amplia gama de productos huecos, desde botellas y contenedores hasta piezas automotrices. Este proceso se caracteriza por su versatilidad y eficiencia económica, permitiendo la producción en grandes volúmenes de piezas con diversas formas y tamaños.

En esencia, el moldeo por soplado implica el calentamiento de un material termoplástico hasta convertirlo en un tubo fundido, el cual se coloca dentro de un molde. A continuación, se sopla aire comprimido dentro del tubo, expandiéndolo hasta que adopta la forma del molde. Al enfriarse, el plástico se solidifica, resultando en un producto hueco y simétrico. Pese a que este método ofrece numerosas ventajas, como la eficiencia en costos, la flexibilidad de diseño, y la resistencia de los productos finales, también presenta desafíos, como el control de las tolerancias de pared y las limitaciones en el diseño de formas complejas.

Existen varios tipos de procesos de moldeo por soplado, como el moldeo por soplado de extrusión, el moldeo por soplado de inyección, y el moldeo por soplado de estirado-soplado, cada uno adecuado para distintas necesidades de producción y tipos de productos.

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Tipos de máquinas de moldeo por soplado en la industria del plástico

Abrir la puerta para optimizar la eficiencia, reducir costos y mejorar la calidad del producto final, requiere de un conocimiento exacto del tipo de procesos que se pueden llevar a cabo a través del moldeo por soplado. A continuación, se presentarán en detalle los tipos de máquinas de moldeo por soplado que se utilizan en la industria del plástico, o mejor, los tipos de moldeo por soplado que existen:

Moldeo por extrusión soplado (EBM)

El moldeo por extrusión soplado es un proceso avanzado dentro de la fabricación de productos plásticos que combina la extrusión de plásticos con el moldeo por soplado. Inicia con la extrusión de un tubo de plástico fundido, denominado parison, que es inmediatamente capturado por un molde que se enfría con agua. Una vez que el molde se cierra herméticamente, se introduce aire a presión por el cuello o la parte superior del molde, lo que provoca que el parison se expanda hasta adaptarse completamente a las paredes internas del molde. Este contacto con el molde frío hace que el plástico se solidifique rápidamente, adoptando una forma rígida y definitiva que corresponde a la cavidad del molde.

Este método es particularmente efectivo para la producción de una amplia gama de productos huecos, desde botellas y contenedores hasta componentes automotrices y artículos industriales. La flexibilidad del proceso permite ajustar el peso de las piezas fabricadas y es capaz de producir artículos con características específicas, como mangos o asas, adaptándose a las necesidades de diseño y funcionalidad de los productos finales. El moldeo por extrusión y soplado es apropiado para tiradas más pequeñas.

Ventajas del moldeo por extrusión soplado:

• Alta capacidad de producción: capaz de fabricar entre 300 y 350 botellas por hora.
• Versatilidad en diseño: permite una amplia variedad de formas, tamaños y tipos de aberturas de cuello.
• Costo de herramientas bajo: los moldes son menos costosos en comparación con los utilizados en otros procesos, como el moldeo por inyección soplado.
• Rapidez en la fabricación de moldes: los moldes se pueden producir en un tiempo relativamente corto.
• Amplia gama de materiales: compatible con diversos plásticos, incluyendo HDPE, PVC, PC, PP y PETG.
• Adaptabilidad: posibilidad de crear estructuras mono-capa o multi-capa para mejorar características específicas del producto.
• Inversión inicial moderada: adecuado para producciones pequeñas y medianas debido a su relativa baja inversión en equipo.

Proveedores de máquinas de moldeo por extrusión soplado destacados

• Bekum America Corp.: con máquinas automatizadas de moldeo por soplado para la producción de piezas que no hacen daño al medio ambiente, Bekum se caracteriza por sus máquinas de extrusión-soplado de alta velocidad.
• Kung Hsing Plastic Machinery: con un amplio portafolio de soluciones de extrusión, esta compañía tiene varias opciones de máquinas de extrusión de película soplada.
• Ming Jilee Enterprise: desde máquinas hasta líneas completas de extrusión soplado, este proveedor ofrece una gran variedad de productos.

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Lea también: Tres tips para el ahorro de costos y cuidado del medio ambiente en el moldeo por soplado.

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Moldeo por inyección soplado (IBM)

El moldeo por inyección soplado es una técnica híbrida que combina elementos del moldeo por inyección y del moldeo por soplado, diseñada principalmente para la fabricación de envases pequeños y precisos. Este proceso inicia con la inyección de polímero fundido alrededor de un núcleo metálico en forma de pin, creando así una preforma. Esta preforma incluye ya formado el cuello del envase, con características como roscas o aberturas de boca ancha.

Posteriormente, la preforma se traslada a una estación de soplado donde, mediante la inyección de aire comprimido, se expande hasta adquirir la forma final del producto dentro de un molde hueco y refrigerado. Una vez que la preforma se ha expandido y adaptado a la cavidad del molde de soplado, se permite un tiempo de enfriamiento para que el material se solidifique. El molde se abre entonces y el producto terminado es expulsado, estando listo para ser sometido a pruebas de calidad, como la verificación de fugas, antes de su empaquetado.

Este proceso se distingue por su capacidad para producir piezas con una distribución uniforme del material sin necesidad de recortes o ajustes posteriores. Además, permite la creación de envases con formas complejas y estilizadas, manteniendo tolerancias estrechas en características críticas como los cuellos de los envases.

Ventajas del proceso de moldeo por inyección soplado:

• Precisión en las dimensiones: ideal para contenedores que requieren tolerancias estrechas, especialmente en cuellos con rosca y aberturas. O en aplicaciones como como botellas médicas o recipientes individuales.
• Uniformidad del material: la distribución equitativa del material elimina la necesidad de recortes o ajustes posteriores.
• Capacidad para formas complejas: permite la creación de envases con diseños estilizados y mangos sólidos.
• Eficiencia en la producción: aunque es menos común que otros métodos de moldeo por soplado, su eficacia para producir pequeñas botellas médicas o envases individuales es notable.
• Automatización del proceso: desde la inyección hasta la expulsión del producto final, el proceso puede ser completamente automatizado, aumentando la eficiencia y reduciendo los tiempos de producción.
• Reducción de desperdicio: al no requerir recortes adicionales, el proceso es más limpio y económico en términos de material utilizado.

Proveedores de máquinas de moldeo por inyección soplado destacados

• Jomar Corporation: líder global en maquinaria para inyección-soplado (serie IBM), esta compañía ofrece modelos desde 15 hasta 175 toneladas para la producción de botellas de alta calidad en un rango de tamaños entre 1 ml y 4 litros.

Moldeo por inyección estirado soplado (ISBM)

El moldeo por inyección estirado soplado es un proceso avanzado de fabricación de envases, especialmente reconocido por su uso en la producción de botellas de PET, que son comunes en el envasado de agua, jugos y una amplia gama de productos. Este método combina la precisión del moldeo por inyección con las técnicas de soplado y estiramiento, lo que resulta en recipientes de alta calidad.

El proceso implica inicialmente la creación de una preforma mediante moldeo por inyección, seguido de un calentamiento y estiramiento de esta preforma dentro de un molde de soplado, donde finalmente se infla para adquirir la forma final del envase.

El proceso se puede dividir en dos categorías principales: de una etapa y de dos etapas. En el método de una etapa, la inyección, el estiramiento y el soplado se realizan de manera secuencial en una misma máquina. Aquí, la preforma se inyecta y se enfría para formar una estructura semisólida, que luego se recalienta y se estira en el molde de soplado, donde se infla para formar la botella final. Este método es particularmente útil para aplicaciones específicas que no requieren altas tasas de producción, como tarros de boca ancha.

Por otro lado, el proceso de dos etapas separa la fabricación de la preforma de su soplado y estiramiento. Las preformas se producen primero, se enfrían y luego se recalientan en una segunda máquina donde se realiza el estiramiento y el soplado. Esta técnica es ideal para la producción en masa de artículos como botellas de bebidas carbonatadas, ofreciendo flexibilidad a las empresas para producir o adquirir preformas.

Ventajas del moldeo por inyección estirado soplado:

• Capacidad de estiramiento biaxial: permite estirar la preforma tanto en dirección circunferencial como axial, mejorando significativamente la resistencia a la tensión, las propiedades de barrera, y la resistencia al impacto de caída del envase.
• Reducción del peso: gracias a las mejoras en la eficiencia del material, es posible reducir el peso total del recipiente en un 10 a 15 % en comparación con otros métodos de producción, sin comprometer su integridad estructural.
• Mejora en la claridad y carga del recipiente: el proceso no solo aumenta la claridad y la estética del envase, sino que también mejora su capacidad de carga, haciéndolo más resistente y funcional.
• Eficiencia en aplicaciones especiales: el método de una etapa es particularmente eficaz para producir envases con características especiales, como tarros de boca ancha, donde las altas tasas de producción no son críticas.
• Optimización para grandes volúmenes de producción: la técnica de dos etapas es ideal para la producción de grandes volúmenes, como botellas de bebidas carbonatadas, gracias al uso eficiente de preformas pre-fabricadas y al ahorro en costos de equipo y moldeo.

Proveedores de máquinas de moldeo por inyección estirado soplado destacados

• Beier Machinery: es un proveedor de equipos integrados que acelera la transición de la extrusión de plástico a la tecnología de reciclaje y regeneración, conozca su maquinaria aquí.
• Multipet: sus sopladoras son máquinas eléctricas que trabajan con alta tecnología en la producción de envases de PET en una amplia gama de moldes y tamaños.
• Suzhou Jwell Machinery: con un gran portafolio en líneas de extrusión, esta compañía se ha consolidado como un importante centro de estrategia de desarrollo, así como también la base de fabricación de JWELL Machinery.

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Productos más comunes de moldeo por soplado

Según el proceso de producción y dadas las características acordes para cada tipo de aplicación, se pueden distinguir los siguientes productos comunes creados a partir de técnicas de moldeo por soplado:

Moldeo por soplado de extrusión (EBM)

• Botellas de leche
• Botellas de champú
• Conductos automotrices
• Regaderas
• Piezas industriales huecas como tambores
• Contenedores de polietileno para diversos usos
• Juguetes huecos
• Envases para productos de limpieza

Moldeo por soplado de inyección (IBM)

• Pequeñas botellas médicas
• Botellas individuales para farmacéuticos
• Contenedores con rangos de tolerancia cortos para cuellos con rosca
• Aberturas de boca ancha para envases especiales
• Envases con formas muy estilizadas
• Botellas para cosméticos y cuidado personal

Moldeo por inyección estirado-soplado

• Botellas de PET para agua
• Botellas para jugos
• Envases para bebidas carbonatadas
• Botellas para el envasado de detergentes
• Frascos de boca ancha para mantequilla de maní
• Botellas de licor
• Envases para productos alimenticios con requerimientos específicos de barrera

 

¿Cómo elegir una máquina de moldeo por soplado adecuada?

Al elegir una máquina de moldeo por soplado adecuada (en cualquiera de sus tres versiones) es fundamental considerar varios aspectos clave que aseguren que la inversión se alinee con las necesidades específicas de producción y los objetivos a largo plazo de la empresa. Tenga en cuenta:

1. Capacidad de producción: es esencial seleccionar una máquina cuya capacidad de producción no solo se ajuste a las necesidades actuales, sino que también ofrezca un margen para el crecimiento futuro. Considerar máquinas que puedan producir un 25 % más de lo necesario actualmente puede ser una buena práctica para acompañar la expansión del negocio.
2. Tamaño del equipo: este debe ser adecuado para el espacio disponible y las dimensiones de los moldes que se planean utilizar. Elegir el tamaño correcto evita problemas de compatibilidad y optimiza el flujo de trabajo en la planta de producción.
3. Tipo de producto a fabricar: dependiendo de las características de los productos que se planean fabricar (por ejemplo, botellas de HDPE o LDPE con cuello ancho), se deberá elegir el tipo de máquina de moldeo por soplado más adecuado (extrusión, inyección, etc.). Cada tipo de máquina está optimizado para ciertos materiales y formas de productos.
4. Fuerza de sujeción: así como en la mayoría de procesos de plástico, la fuerza de sujeción de la máquina debe ser suficiente para manejar la presión requerida durante el proceso de moldeo. Elegir una máquina con la fuerza de sujeción adecuada es vital para asegurar la calidad del producto final.
5. Eficiencia energética: optar por máquinas que destacan por sus ahorros significativos a largo plazo es una gran opción, especialmente en la coyuntura actual de sostenibilidad. La inversión inicial en equipos más eficientes se compensa con la reducción de los costos operativos relacionados con el consumo de energía.
6. Automatización: la integración de funciones automatizadas en la máquina de moldeo por soplado puede mejorar significativamente la eficiencia de la producción, reducir el tiempo de inactividad y minimizar los errores humanos. Evaluar el nivel de automatización que ofrece cada máquina y cómo este se alinea con las necesidades específicas de la operación es crucial.
7. Demostraciones y pruebas: solicitar demostraciones de la máquina puede proporcionar una comprensión clara de su funcionamiento, eficiencia y calidad del producto final. Esto es especialmente útil para comparar diferentes máquinas y tomar una decisión informada.
8. Soporte y servicio técnico: considerar los beneficios postventa que ofrece el fabricante es fundamental. Una buena asistencia técnica puede hacer una gran diferencia en la resolución de problemas y el mantenimiento de la máquina.