El moldeo por soplado y extrusión es un proceso utilizado para fabricar productos termoplásticos huecos.
La resina plástica se funde dentro del extrusor y se empuja a través de un cabezal de hilera para formar un tubo hueco llamado primera compresión.
El molde se cierra alrededor del parisón. A continuación, se introduce aire comprimido en el interior del parisón, lo que fuerza al plástico caliente contra la cavidad del molde.
Después de que el plástico se enfría y se vuelve lo suficientemente rígido como para mantener su forma, el molde se abre y se retira el producto.
Este proceso es ampliamente utilizado para productos tales como:
- Botellas de detergente
- Frascos de lubricante
- Frascos de químicos
- Envases agroquímicos
- Frascos de reactivos de laboratorio
- Bidones
- Contenedores de boca ancha
- Juguetes de plástico
- Flotadores
- Pelotas de piscina de bolas
- Conductos de aire automotrices
- Otras piezas industriales huecas
¿Cómo funciona una máquina de moldeo por soplado y extrusión?
Alimentación de plástico → Plastificación y extrusión → Formación de la preforma → Cierre del molde → Moldeo por soplado → Enfriamiento → Apertura del molde y extracción del producto
Este es el ciclo de producción básico de una máquina de moldeo por soplado y extrusión.
1. Alimentación y plastificación de plástico
Los gránulos de plástico se introducen en la tolva y entran en el cilindro calentado.
El tornillo gira dentro del cilindro, moviendo el material hacia adelante mientras se calienta, se comprime y se mezcla. Para cuando el plástico llega al cabezal del dado, ya debe haber formado un fundido estable y uniforme.
El control de la temperatura es importante aquí.
Si la temperatura de fusión es demasiado baja, la extrusión puede ser inestable y la superficie del parisón puede no ser lisa.
Si la temperatura es demasiado alta, el fundido se vuelve demasiado blando. Una párison larga puede estirarse bajo su propio peso antes de que el molde se cierre.
Por lo tanto, la temperatura debe adaptarse tanto al material como al producto.
2. Formación del parison
El plástico fundido pasa a través del cabezal de la hilera y forma un tubo hueco conocido como párison.
El producto final se forma a partir de esta preforma, por lo que su diámetro, longitud y espesor tienen un efecto directo en la calidad del producto.
Para una botella simple, puede ser suficiente un grosor de preforma relativamente uniforme.
Para un bidón con asa, hombro y un área inferior grande, la distribución del material se vuelve más importante. Diferentes partes del producto pueden necesitar distintas cantidades de material.
En este caso, un sistema de control de la parisina puede ajustar la abertura de la hilera durante la extrusión y cambiar el grosor de las diferentes secciones de la parisina.
El propósito no es simplemente hacer el envase más grueso. Es colocar material donde se necesita.
3. Cierre del molde
Cuando la preforma alcanza la longitud requerida, el molde se cierra a su alrededor.
Las dos mitades del molde presionan el plástico y forman la forma básica requerida para el soplado.
La unidad de cierre debe proporcionar suficiente espacio para el molde y mantenerlo cerrado durante el proceso de soplado.
Por esto la selección de la máquina no puede basarse únicamente en el volumen de la botella.
Dos productos pueden ser ambos de 5 L, pero uno puede ser alto y estrecho mientras que el otro es bajo, ancho y cuenta con un asa. Sus dimensiones de molde pueden ser muy diferentes.
Las dimensiones del producto y el tamaño esperado del molde siempre deben verificarse antes de confirmar la máquina.
Moldeo por soplado
Después de que el molde se cierra, el aire comprimido entra en el parison.
El plástico caliente se expande hasta entrar en contacto con la superficie interior de la cavidad del molde.
La cavidad determina la forma externa del producto, incluidos el cuerpo, el hombro, el asa y otros detalles moldeados.
La presión de soplado, la posición de soplado y la ventilación del molde afectan la calidad de formación.
Si el aire no puede escapar adecuadamente de la cavidad del molde, es posible que algunas áreas del producto no se formen con claridad incluso cuando se disponga de suficiente presión de soplado.
5. Enfriamiento
El plástico debe enfriarse dentro del molde antes de poder retirar el producto.
El agua de enfriamiento circula a través de canales en el molde y extrae el calor del plástico.
El enfriamiento es una parte importante del ciclo de moldeo por soplado, especialmente para envases grandes o pesados.
Una botella liviana de 500 ml normalmente necesita mucho menos enfriamiento que un bidón de pared gruesa de 20 litros.
Esta es también la razón por la cual el rendimiento de la máquina no está determinado únicamente por el nivel de automatización. Para un mismo producto, sistema de extrusión y configuración de molde, las máquinas semiautomáticas y automáticas pueden tener un rendimiento de moldeo similar.
El peso del producto, la tasa de extrusión, la eficiencia de enfriamiento, el diseño del molde y el ciclo de formación suelen tener una mayor influencia en la producción.
5. Enfriamiento
El plástico debe enfriarse dentro del molde antes de poder retirar el producto.
El agua de enfriamiento circula a través de canales en el molde y extrae el calor del plástico.
El enfriamiento es una parte importante del ciclo de moldeo por soplado, especialmente para envases grandes o pesados.
Una botella liviana de 500 ml normalmente necesita mucho menos enfriamiento que un bidón de pared gruesa de 20 litros.
Esta es también la razón por la cual el rendimiento de la máquina no está determinado únicamente por el nivel de automatización. Para un mismo producto, sistema de extrusión y configuración de molde, las máquinas semiautomáticas y automáticas pueden tener un rendimiento de moldeo similar.
El peso del producto, la tasa de extrusión, la eficiencia de enfriamiento, el diseño del molde y el ciclo de formación suelen tener una mayor influencia en la producción.
6. Apertura del molde y extracción del producto
Después de un enfriamiento suficiente, el molde se abre y se retira el producto.
Los productos moldeados por soplado y extrusión suelen tener rebaba alrededor de áreas como el cuello, la base o el asa.
Con una máquina semiautomática, la extracción del producto y el tratamiento de rebaba generalmente se realizan manualmente.
Una máquina completamente automática puede integrar la extracción de productos, el rebabeo, la transportación y el manejo de desperdicios en el proceso de producción.
Por lo tanto, la diferencia principal radica en la manipulación posterior al moldeo y en el requerimiento de mano de obra, más que en una gran diferencia en la producción básica de moldeo.
Principales partes de una máquina de extrusión-soplado
Aunque los diseños de las máquinas varían, la mayoría de las máquinas de moldeo por soplado y extrusión contienen varios sistemas principales.
Sistema de extrusión
Su función es plastificar el material y suministrar suficiente plástico fundido para cada ciclo de moldeo.
El sistema de extrusión normalmente incluye:
- Hopper
- Tornillo
- Barril
- Zonas de calefacción
- Motor de accionamiento
- Caja de cambios
Al elegir una extrusora, el diámetro del husillo es solo una referencia.
La capacidad de extrusión real es más importante.
Por ejemplo, un envase de 20 litros que pesa 1 kg requiere mucho más material por ciclo que una botella ligera de 5 litros.
Si el extrusor no puede preparar suficiente material dentro del ciclo requerido, la extrusión se convierte en el cuello de botella de la producción.
Cabezal de extrusión
El cabezal de roscar forma el plástico fundido en la preforma.
Dependiendo del producto, una máquina puede utilizar:
- Cabezal único
- De doble cabeza
- Múltiples cabezas
- Cabezal de extrusión continua
- Cabezal acumulador
Las botellas pequeñas y medianas se producen comúnmente mediante extrusión continua.
Los productos grandes y pesados pueden requerir un cabezal acumulador, que almacena una mayor cantidad de material fundido y lo extruye en un período más corto.
El cabezal de hilera debe seleccionarse de acuerdo con el peso, el tamaño del producto, el número de cavidades y las dimensiones requeridas de la préforma.
Unidad de cierre
El cabezal de roscar forma el plástico fundido en la preforma.
Dependiendo del producto, una máquina puede utilizar:
- Cabezal único
- De doble cabeza
- Múltiples cabezas
- Cabezal de extrusión continua
- Cabezal acumulador
Las botellas pequeñas y medianas se producen comúnmente mediante extrusión continua.
Los productos grandes y pesados pueden requerir un cabezal acumulador, que almacena una mayor cantidad de material fundido y lo extruye en un período más corto.
El cabezal de hilera debe seleccionarse de acuerdo con el peso, el tamaño del producto, el número de cavidades y las dimensiones requeridas de la préforma.
Sistema de soplado
El sistema de soplado suministra aire comprimido para formar el producto dentro del molde.
La posición de soplado depende del producto y del diseño del molde.
La estructura del cuello de la botella, la posición del asa y el diseño de la abertura pueden afectar la disposición del soplado.
Sistema hidráulico y de control
El sistema hidráulico controla movimientos como la apertura y el cierre del molde.
Los sistemas servo hidráulicos pueden ajustar la salida hidráulica de acuerdo con la demanda real de la máquina y reducir el consumo de energía innecesario.
El sistema de control eléctrico coordina la extrusión, el calentamiento, el movimiento del molde, el soplado, el enfriamiento y la sincronización del ciclo.
El PLC y el control táctil permiten ajustar y almacenar los parámetros de producción para diferentes moldes y productos.
¿Qué productos puede fabricar una máquina de extrusión-soplado?
El moldeo por soplado y extrusión se puede utilizar para muchos productos plásticos huecos.
Ejemplos comunes incluyen:
- Botellas de detergente
- Botellas de champú y productos químicos para el hogar
- Botellas de aceite de motor
- Frascos de lubricante
- Envases de agroquímicos
- Frascos de reactivos de laboratorio
- Bidones
- Contenedores de químicos
- Contenedores de boca ancha
- Juguetes de plástico
- Pelotas de piscina de bolas
- Flotadores
- Conductos de aire automotrices
- Otras piezas industriales de plástico huecas
La máquina adecuada depende de más que el volumen del producto.
Por ejemplo, dos productos de 5L pueden requerir configuraciones de máquina diferentes si uno pesa 150g y el otro pesa 400g.
Las dimensiones del producto, el peso, la forma y la estructura del molde son importantes.
¿Está planeando un nuevo proyecto de moldeo por soplado? Envíe a I-TOP Machinery la foto del producto, dimensiones, volumen, peso, material y la producción requerida. Podemos revisar el producto primero y recomendar una máquina adecuada y una configuración de molde basada en el requisito de producción real.
