Inyección y extrusión Transformación por inyección y ex ... · PDF fileEl moldeo por co-inyección permite producir de forma sencilla una combinación de material duro-blando

Transformación por inyección y ex-trusión de elastómeros termoplásticos

Inyección y extrusión

Las especifi caciones contenidas en este documento están basadas en nuestroconocimiento y experiencia acumulados. Debido a la multitud de variables de proceso y usos, el usuario deberá realizar sus propias comprobaciones. De nuestras especifi caciones o características no se pueden derivarninguna consecuencia legal. El usuario denuestros productos deberá respetar todas las leyes, derechos y regulaciones existentes bajo su única responsabilidad.

Contenidos

1 La empresa KRAIBURG TPE .......................................................................... 6

2 Propiedades de los elastómeros termoplásticos .............................................. 7

3 KRAIBURG TPE – los productos ..................................................................... 9

4 Ventajas de los elastómeros termoplásticos .................................................... 10

4.1 Ventajas de transformación por inyección y extrusión de elastómeros termoplásticos

4.2 Ventajas en el proceso de moldeo por inyección

4.2.1 Moldeo por co-inyección

4.2.2 Requisitos para el moldeo por co-inyección .............................. 11

4.3 Ventajas en el proceso de extrusión .................................................... 13

4.4 Embalaje y almacenado

4.5 Presecado ....................................................................................... 16

4.6 Coloreado

4.7 Reciclado ........................................................................................ 17

5 El proceso de moldeo por inyección .............................................................. 18

5.1 La máquina de inyección

5.2 Limpieza de la máquina

5.3 Presión hidráulica y específi ca ........................................................... 19

5.4 Parámetros de proceso ..................................................................... 20

5.5 Temperaturas de husillo y de fusión

5.6 Temperatura de molde ...................................................................... 21

5.7 Presión y velocidad de inyección

5.8 Estudio de llenado / llenado volumétrico ............................................ 22

5.9 Fase de compactación ...................................................................... 23

5.10 Presión dinámica y velocidad de husillo .............................................. 24

5.11 Cojín residual .................................................................................. 25

5.12 Bebederos

5.13 Liberación de aire............................................................................. 26

5.14 Superfi cie del molde y expulsores

5.15 Contracción .................................................................................... 27

6 Análisis del moldeo por inyección: solución de problemas ............................... 28

7 El proceso de extrusión ............................................................................... 31

7.1 La extrusora


7.3 Husillos, tamices y placas perforadas

7.4 Parámetros de proceso

7.5 Temperatura de proceso ................................................................... 32

7.6 Temperatura de molde

7.7 Calibración ..................................................................................... 33

7.8 Hileras

8 Análisis de la extrusión: solución de problemas .............................................. 34

6

1 La empresa KRAIBURG TPE

KRAIBURG TPE ha venido desarrollando y produciendo elastómeros termoplásticos

durante décadas. Debido a su alta especialización en esta área, KRAIBURG TPE ha

alcanzado el liderazgo en competencia e innovación. Gracias a la localización

estratégica de sus centros productivos y afi liadas en Ásia Pacífi co, Europa y América,

KRAIBURG TPE puede atender de manera rápida, efi ciente y descentralizada a las

peticiones de cada uno de sus clientes.

El alto rendimiento de los productos y toda la cartera de servicios de KRAIBURG TPE

están orientados a las necesidades del mercado actual y a las de sus clientes. La oferta

se complementa con productos a medida. Todos los productos se producen con el mismo

alto estándar de calidad para cualquier cliente allí donde este se encuentre.

1. La empresa KRAIBURG TPE

7

2 Propiedades de los elastómeros termoplásticos

Los elastómeros termoplásticos (TPE) se suministran en forma de granza. La granza de

KRAIBURG TPE se puede procesas sin la necesidad de la adición de otros aditivos y se

distingue por las excelentes propiedades mecánicas y siguientes características:

Adhesión

Los TPEs se pueden combinar efi cientemente con otros termoplásticos en procesos de

moldeo por co-inyección. Los productos de KRAIBURG TPE se adhieren con PP, PE y PS, así

como con otros termoplásticos técnicos como son el PC, ABS, SAN, PBT etc. Incluso se

pueden combinar con poliamidas tipo PA6, PA6.6 y PA 12 con resultados sobresalientes.

Resistencia UV

La resistencia UV de los productos de KRAIBURG TPE cumple con las demandas más

exigentes para el uso en aplicaciones de exteriores de automóvil, y pueden superar los

dos años de ciclo de acuerdo con la norma PV 3930 de VW. Cumple también con las

estrictas normas RAL-GZ716 y CSTB/DER/BV-PEM para el uso en edifi cios.

Fluidez

KRAIBURG TPE produce sus compuestos en varios rangos de viscosidad dependiendo de

los requerimientos del mercado. La gama de productos ofrece materiales con muy baja

viscosidad, por ejemplo en el sobre-moldeado de cristales y evitar así su rotura.

Paralelamente, la gama de productos también ofrece TPE con alta viscosidad con una

considerable resistencia a la fusión.

Tacto

Con el uso de la tecnología de dos componentes se pueden conseguir superfi cies con

tactos suaves en piezas tales como mangos o carcasas. A su vez, se pueden alcanzar

diferentes tipos de superfi cies dependiendo de los deseos del cliente: superfi cies suaves

con alta o baja fricción.

2. Propiedades de los elastómeros termoplásticos

8

Estabilidad térmica

Gracias a las materias primas de alta calidad, los compuestos TPE de KRAIBURG TPE

tienen un excelente comportamiento frente al envejecimiento, incluso a elevadas

temperaturas. En función de la aplicación, la gama cubre rangos de temperatura de hasta

140º C con cargas dinámicas.

Coloreado

Los TPEs pueden ser coloreados con un buen ajuste de color con muchos de los master

batches disponibles en el mercado. KRAIBURG TPE puede también suministrar el producto

ya coloreado con una tolerancia de color muy ajustada.

Los elastómeros termoplásticos combinan estas positivas características y facilitan que

procesadores, diseñadores y OEMs dispongan de una gran cantidad de posibilidades y

ventajas.

2. Propiedades de los elastómeros termoplásticos

9

3 KRAIBURG TPE- los productos

KRAIBURG TPE ofrece una gama de elastómeros termoplásticos desarrollados a medida

para el cliente y un portfolio de productos orientados al mercado bajo las marcas

registradas de THERMOLAST®, COPEC®, For Tec E® y HIPEX®.

THERMOLAST®

Estos compuestos se encuentran divididos en cinco grupos bajo las marcas

THERMOLAST® K, THERMOLAST® V, THERMOLAST® A y THERMOLAST® M. La versat-

ilidad de nuestros compuestos THERMOLAST® en lo referente a dureza, color, calidad

superfi cial y características mecánicas proporcionan casi unas posibilidades ilimitadas en

el diseño y funcionalidad de los productos fi nales.

COPEC®

Los materiales COPEC® se distinguen por una muy agradable sensación aterciopelada

al tacto. Los compuestos COPEC® se distinguen también por su resistencia a los aceites

corporales y a numerosos agentes limpiadores.

For Tec E®

Los compuestos For Tec E® presentan una extraordinaria adhesión a la PA6.6 y a muchas

otras poliamidas semiaromáticas. Estos compuestos son resistentes a los aceites

corporales y a varios agentes químicos.

HIPEX®

HIPEX® se utiliza para aplicaciones que precisan de resistencia a altas temperaturas en

contacto con aceites. Los TPE con estas características son usados frecuentemente en áreas

cercanas al motor o a transmisiones.

Escanee este código con su lector*QR del teléfono móvil

para una mayor información acerca de nuestra gama de productos en www.kraiburg-tpe.com

* Nuestro app KRAIBURG TPE incluye un lector QR disponible y gratis en la App Store o a través de

http://www.kraiburg-tpe.com/de/news_press/multimedia

3. KRAIBURG TPE- los productos

10

4 Ventajas de los elastómeros termoplásticos

4.1 Ventajas de transformación de los elastómeros termoplásticos

El éxito alcanzado por los elastómeros termoplásticos se basa principalmente en las

ventajas del moldeo por inyección multicomponente. Los compuestos TPE pueden ser

procesados como un plástico y tienen las propiedades de los elastómeros. Esto

proporciona una transformación efi ciente para altas cantidades, particularmente en

tecnología de dos componentes.

4.2 Ventajas en el proceso de moldeo por inyección

Diferencias de proceso en comparación con los elastómeros convencionales:

• No produce vulcanización

• Los métodos de transformación son los mismos que en los termoplásticos convencionales

• No son necesarias inversiones en nueva maquinaria

• Proceso económico

• Ciclos de proceso cortos

• Amplia ventana de transformación

• Bajo consumo energético

• 100% reciclable

• Fácil de colorear

• No es corrosivo

• Uso de metales standard en los moldes

4.2.1 Moldeo por co-inyección

El moldeo por co-inyección es normalmente seleccionado debido a su bajo coste de

ensamblaje y un tiempo de producción corto, llevando consigo la fabricación de una

pieza a bajo coste.

El moldeo por co-inyección permite producir de forma sencilla una combinación de

material duro-blando. Ejemplos de este tipo serían las juntas, elementos antideslizantes

o las empuñaduras. Por razones de diseño, frecuentemente se utilizan TPEs en diferentes

colores en combinación con otros termoplásticos. Muchas carcasas son habitualmente

sobremoldeadas con elastómeros termoplásticos gracias a su agradable tacto y su

calidez superfi cial.

4. Ventajas de los elastómeros termoplásticos

11

Ventajas:

• Adhesión a termoplásticos convencionales

• Variación de durezas y fl exibilidades.

• Mayor libertad en el diseño de la pieza (color, características superfi ciales etc.)

• Alta productividad

• Sin ensamblaje en pieza multicomponentes

• Control de calidad

• Bajo peso de la pieza

• Benefi cios adicionales para los consumidores fi nales (diseño, calidad, funcionalidad, etc.)

4.2.2 Requisitos para el moldeo por co-inyección

Existen requerimientos importantes en un sistema de dos componentes. El TPE debe estar

adaptado a las propiedades del termoplástico. La característica fundamental a tener en

cuenta es la polaridad. Esta debe ser similar entre el TPE y el termoplástico.

KRAIBURG TPE ha desarrollado diferentes series de productos que se adaptan a este

propósito.

Los productos se pueden básicamente clasifi car en tres grupos:

• Termoplásticos no polares tales como PP o PE

• Termoplásticos polares tales como ABS, PC, SAN, PBT, POM

• Poliamidas

El segundo factor en importancia para conseguir una buena adhesión radica en el punto

de fusión y la buena humectabilidad del primer componente. Esto se consigue a través

de un suministro de calor alto (temperatura de fusión y de molde) al componente blando.

Un espesor de pared del TPE ayuda a la adhesión con el componente duro. La adhesión

se inhibe si se producen migraciones de sustancias tales como agentes desmoldeantes o

aditivos en superfi cie.


12

Accesorio flexible

ThermoplásticoTPE

Accesorio

Equipo de ensayo de desgarro

Accesorio rígido

Para poder comparar la adhesión entre diferentes compuestos se mide esta en base a la

norma VDI 2019.

La confi guración del ensayo mostrado a continuación muestra como se mide la fuerza de

pelado en N/mm dependiendo de la trayectoria de la sujeción superior. Esta

trayectoria se refi ere como la trayectoria de pelado. Se indica el porcentaje en el que

el TPE se despega.

Estaríamos encantados de proporcionas plaquetas de muestra producidas en una

máquina bicomponente.

Observe que el proceso, parámetros, geometría de la pieza y composición del

componente duro tienen una infl uencia crucial en los resultados de adhesión que se

obtengan. La adhesión fi nal solo se consigue después de un periodo de 24 horas

aproximadamente de almacenamiento.

Nuestro departamento de tecnología de aplicación puede asistirle en asuntos que van

desde la idea de producto hasta la elección de material, ensayos y producción en serie.

Dimensiones de la muestra

Pieza termoplástica: 130 x 60 x 2 mm

Pieza de TPE: 130 x 20 x 2 mm


13

4.3 Ventajas en el proceso de extrusión

Adicionalmente al proceso de moldeo por inyección, la extrusión ofrece también una

buena posibilidad de proceso para los TPE. Ud. puede usar un TPE en una línea

convencional de extrusión de plásticos pudiéndose también fabricar piezas

multicomponentes. Los TPE son o bien coextrusionados directamente sobre el

termoplástico o se pueden combinar diferentes TPE con durezas diferentes.

KRAIBURG TPE ofrece una variedad de compuestos con adhesión a PP, PE, ABS, PS, PC,

PVC-U (PVC rígido), etc.

Ventajas:

• No produce vulcanización

• Los métodos de transformación son los mismos que en los termoplásticos convencionales

• No son necesarias inversiones en nueva maquinaria.

• Proceso económico

• 100% reciclable

• Fácil de colorear

• No es corrosivo

• Adhesión a la práctica totalidad de los termoplásticos más utilizados

• Variación de durezas y fl exibilidades.

4.4 Embalaje y almacenado

Dependiendo de la densidad del producto, los compuestos TPE se pueden suministrar en

bolsas de 20 Kg (B102) o 25 Kg (B100), octabines o en Big-Bags. Cuando sean

almacenados por un largo periodo de tiempo, el material debe estar guardado en un

lugar seco y protegido de la luz.


14

Los siguientes tipos de embalajes están disponibles en KRAIBURG TPE:

B100 (bolsas)

• 8 niveles de 3 bolsas cada una (24 bolsas), no engarzados en pallets de un

solo uso (CP2) y retractilados

• Para compuestos de densidad 1.05 g/cm3 o superior

• Peso máximo: 600 Kg ( 25Kg por bolsa)

• Largo: 1.20m · ancho: 0.80 m · alto: 1.25 m

• Pallets no apilables

B102 (bolsas)

Diferencias respecto al formato B100:

• Para compuestos con densidad hasta 1.05 g/cm3

• Peso máximo: 480 Kg ( 20 Kg por bolsa)

S100 (bolsas en caja de cartón)

• 18 bolsas en caja, apiladas en un pallet de un solo uso (CP2)

• Para compuestos con densidad de 1.05g/cm3 o superior

• Peso máximo: 450 Kg (25 Kg por bolsa)

• Largo: 1.20 m · ancho: 0.80 m · alto: 1.05 m

• Pallets apilables

S102 (bolsas en caja de cartón)

Diferencias con el formato S100:

• Para compuestos con una densidad hasta 1.05 g/cm3

• Peso máximo: 360 Kg (20 Kg por bolsa)

S140 (sacks, ground and cover made of carton) - only available for compounds > 40 ShA

• 24 bolsas sueltas en pallet de un solo uso (CP3)

• Para compuestos con densidad de 1.05g/cm3 o superior

• Peso máximo: 600 Kg (25 kg por bolsa)


• Pallets solo apilables en contenedor


15

S142 (bolas, suelo y tapa hecha de cartón)- solo disponible para compuestos > 40 ShA

Diferencias con el formato S140

• 25 sacos sueltos en pallet de un solo uso (CP3)

• Para compuestos de densidad hasta 1.05 g/cm3

• Peso máximo: 500 kg ( 20 kg por bolsa)

C100 (octagonal, octabín standard)

• Llenado en un octabín grande en pallet de un solo uso (CP1)

• Peso máximo: de 400 a 500 kg dependiendo del compuesto/densidad


• Los pallets pueden ser almacenados hasta tres alturas

C110 (octagonal, small octabin)

• Llenado en un octabín grande de un solo uso (CP2)

• Peso máximo: de 300 a 350 kg dependiendo del compuesto/densidad


• Los pallets pueden ser almacenados hasta tres alturas

C130 (octagonal, octabín grande) – solo posible para pedidos con lotes de 2500 Kg o superiores

• Llenado en un octabín grande de un solo uso (CP1)

• Peso máximo: de 800 a 1,000 kg dependiendo del compuesto/densidad



C140 (Big-bag) – solo posible para pedidos con lotes de 2500 kg o superiores

• Llenado en contenedor (Tipo 05) en un pallet CP3

• Peso máximo: de 750 a 1,000 Kg dependiendo del compuesto/densidad



Nota: existe el riesgo de apelmazamiento en compuestos con una dureza < 30 ShA.

Esto se debe tener en cuenta a la hora del transporte y almacenamiento.


16

4.5 Presecado

Con la variedad de TPEs existentes la necesidad de un presecado dependerá de la

composición en la formulación. Por favor, diríjase a las instrucciones de proceso de cada

compuesto para conocer exactamente las que condiciones de presecado que se

necesitan, si es que estas fueran necesarias. Esta información la puede encontrar en

www.kraiburg-tpe.com.

El tiempo especifi cado no debería sobrepasarse. El presecado mejora el aspecto superfi -

cial de todos los TPEs.

En aplicaciones de co-inyección, si el componente duro debe de ser presecado, entonces

también se recomienda presecar el TPE. Los elastómeros termoplásticos con adhesión a PP

no necesitan presecado. Los materiales con adhesión a termoplásticos técnicos tales como

PC o PA deben presecarse.

En los procesos de extrusión, el presecado se recomienda básicamente cuando el espesor

de pared es > 3mm.

4.6 Coloreado

Considerando alguna excepción, normalmente nuestros materiales de la gama standard

son transparentes, translúcidos, negros o color natural. Podemos suministrar prácticamente

cualquier color que Ud. solicite. El color intrínseco del compuesto permite la coloración en

tonos brillantes y luminosos. Adicionalmente, el proceso de coloración, por ejemplo

mediante el uso de master batch de color en una máquina de inyección o en una

extrusora es simple. Los compuestos THERMOLAST® pueden ser coloreados fi elmente y

ofrecen una buena estabilidad de color en comparación con compuestos de EPDM/PP.






17

Muchos de los master batch de color son adecuados para la coloración de los TPE.

Dependiendo del color se necesitará entre un 2 y un 5%. En el proceso se deberá respetar

las especifi caciones del suministrador del color batch. El coloreado no deberá signifi car

un cambio signifi cativo de las propiedades del material. La dureza normalmente se ve

incrementada entre 0.5 y 2 Shore A, dependiendo el master batch

4.7 Reciclado

Debido al su carácter termoplásticos, los elastómeros termoplásticos se pueden reciclar. Es

posible una adición de hasta un 15% en material virgen.

Los molinos que puedan cizallar y cortar son los utilizados más habitualmente para

elastómeros termoplásticos, fi bras o materiales blandos. Una rotación lenta del molino ha

demostrado ser benefi cial. La reducción a partículas de 2 a 10 mm debe llevarse a cabo

con cuchillas afi ladas que proporcionen cizalla.

Cuanto más fría esté la colada o pieza, mejor será el ratio de granulación. El siguiente

gráfi co muestra el cambio en los valores mecánicos con el uso de un 100% de material

reciclado después de varios ciclos de reciclado. En total, el material fue molido ocho

veces y moldeado por inyección en nueve ocasiones.

Valores mecánicos después de x ciclos de reciclado en % de su valor original


18

5.1 La máquina de inyección

Los elastómeros termoplásticos de KRAIBURG TPE se pueden procesar en máquinas de

inyección de termoplásticos convencionales con husillo de tres zonas.

Los husillos debería tener un ratio de compresión del al menos 2:1 y un ratio L/D de al

menos 20. Bajo condiciones especiales puede resultar ventajoso el uso de tornillos de

barrera, por ejemplo para conseguir una capacidad plastifi cadora superior. El

proceso con boquillas abiertas es posible, si bien la utilización de boquillas de cierre

es recomendable.

El tamaño del husillo debe ser seleccionado en relación al tiempo de residencia. El

volumen de la cámara caliente no debe sobrepasar en una o dos veces el peso de cada

inyectada. Los compuestos THERMOLAST® K pueden generalmente soportar un largo

tiempo de residencia. En el caso de COPEC® y HIPEX® el tiempo total de residencia no

debe de ser superior a los cinco minutos. Si necesita detalles concretos acerca de un

compuesto en concreto, póngase en contacto con su representante en KRAIBURG TPE.


Previo al procesado, se recomienda la limpieza de la línea de inyección con

polipropileno. La unidad deberá ser vaciada del material sobrante del anterior material,

si esté es diferente al que se va a utilizar ahora y se procederá la limpieza con PP. La

máquina deberá estar exenta de PVC.

5 El proceso de moldeo por inyección

5. El proceso de moldeo por inyección

19

P1 P2A1 A2

1200

1000

800

600

400

200

00 20 40 60 80

25 mm

40 mm

55 mm

Pres

ión

espe

cífic

a (

bar)

Presión hidráulica (bar)

P1: Presión específi ca; A1: Superfi cie de la sección transversal de la barrena; P2: Presión hidráulica; A2: Área del pistón

5.3 Presión hidráulica y específi ca

Las máquinas de inyección modernas pueden cambiar los valores de la pantalla del mon-

itor entre presión hidráulica y absoluta/específi ca. La conversion se realiza mediante la

siguiente fórmula:

Las presiones absoluta/específi ca se utilizan para la confi guración de la máquina.

Mediante esto las presiones de diferentes máquinas en diferentes tamaños pueden ser

comparadas entre sí. La presión específi ca es la presión que se aplica directamente sobre

el material.

Normalmente la máquina de inyección facilita un diagrama de presión específi ca vs.

presión hidráulica. Si este no fuera el caso, el fabricante de la máquina puede facilitar

esta información de conversión.

Tabla de conversión a presiones específi cas para varios diámetros de husillo


20


Como que los compuestos KRAIBURG TPE se han desarrollado de acuerdo con

requerimientos específi cos de cliente y mercado, pueden existir diferencias en el

comportamiento de proceso entre grados. Para una más detallada información sobre un

producto en concreto, por favor diríjase a nuestra base de datos de producto.

5.5 Temperatura de husillo y de fusión

Por lo general, la temperatura del husillo se incrementará de unos 10 a 20ºC por zona

partir de la primera zona después de la tolva. La temperatura en la boquilla debería estar

de unos 5 a 10ºC menos que en la última zona del husillo.

Con los productos THERMOLAST®, la viscosidad normalmente disminuye con la cizalla,

teniendo la temperatura una menor infl uencia sobre la viscosidad que en otros termoplásticos.

Posibles efectos de una temperatura de fusión alta:

• Una mejor adhesión

• Un recorrido de llenado superior

Posible efecto de una temperatura de fusión baja:

• Prevención de daños por temperatura






21

5.6 Temperatura de molde

La temperatura de molde ideal varía dependiendo del compuesto y en particular en los

procesos de co-inyección.

En general, recomendamos de 25 a 40º C. Con paredes delgadas se recomienda de 40

a 60º C. Para procesos de co-inyección, el material duro es el que determina la temperatura.

Posibles efectos con un molde a alta temperatura:

• Mejor adhesión

• Menores defectos superfi ciales

Posibles efectos con un molde a baja temperatura:

• Disminuye la adhesión

5.7 Presión y velocidad de inyección

La presión y la velocidad de inyección infl uyen en la viscosidad estructural del material

y puede consecuentemente variar dependiendo del compuesto. En compuestos altamente

viscosos, se hace esencial que el material haya alcanzado una cizalla sufi ciente. En este

caso, la cavidad se debe llenar con una presión de inyección alta y una velocidad de

inyección alta, de aproximadamente del 50 al 80 % de la capacidad de la máquina. El

tiempo de inyección resultante debería ser de 0.5 a 2 segundos. En el proceso, se pueden

alcanzar trayectorias largas de llenado incluso para piezas de paredes fi nas.

La dependencia de la temperatura y presión de inyección en la fl uidez se muestra en la

siguiente tabla basada en los ensayos con tres THERMOLAST® muy viscosos.


22

Parámetros de proceso en ensayo de espiral en cm / presión limitada a 900 bar (Presión específi ca)

Temperatura 200 °C 220 °C 240 °C

Velocidadmm/sec

30 50 75 30 50 75 30 50 75

TC4GPN 71 131 – 81 133 – 83 124 –

TC6GPN 68 93 – 69 107 164 70 126 183

TC9GPN 57 59 58 70 72 72 72 90 90

Posibles efectos con una velocidad de fl ujo alta

• Superfi cie homogénea

• Mejor adhesión

Posibles efectos con una velocidad de fl ujo baja

• Menores tensiones

5.8 Estudio de llenado / llenado volumétrico

Las velocidades y presiones de inyección óptimas se determinan basándose en un

estudio de llenado. Este empieza con la puesta en marcha de la máquina a una velocidad

reducida y sin presión de compactación. El peso de la inyectada se incrementa en fases

de 10%, empezando al 50% del volumen calculado. De esta manera la efi ciencia de los

eyectores está asegurada.

El resultado de las piezas incompletas demuestra el comportamiento de llenado en el

molde. En moldes multicavidad o para piezas con más de un punto de inyección, un

estudio de llenado pondrá de manifi esto cualquier inconsistencia en el llenado y/o

sistema de boquillas que no esté equilibrado. Incluso más, se mostrarán indicaciones

sobre las líneas de unión y posibles oclusiones de aire.

El molde debería llenarse al 100% sin presión de compactación. Esta debería utilizarse a

posterior para compensar efectos de contracción y rechupados.


23

5.9 Fase de compactación

La boquilla se cierra cuando el plástico plastifi cado se enfría hasta un punto en que se

solidifi ca en la boquilla. El punto de sellado se determina en función de la combinación

del tiempo de presión de compactación y nivel de presión de compactación. La fase de

compactación tiene una infl uencia notable en muchas de las características, tales como

contracciones, rechupados, combados, peso y dimensiones.

Empezando aproximadamente de un 40 a 60% de la presión de inyección necesaria, el

tiempo de compactación se incrementa sistemáticamente sin que esto llegue a generar un

sobrellenado. El peso se determina después de cada inyectada y se apunta. Este proceso

continúa hasta que no se observa un aumento de peso, lo que conduce a un peso

constante de la pieza. Es entonces cuando se alcanza el punto de sellado para esta

presión de compactación. Si persisten rechupados, el proceso se repite con una presión

de compactación superior. De esta forma, se llegará a un resultado óptimo paso a paso.

Para asegurarse que el molde no se abre con el incremento de presión, recomendamos

la inclusión de un medidor adecuado al molde (precisión 1/1000). Si se detectara una

apertura de molde, la presión se debe reducir en un 10%.

Se tiene que determinar si el molde está perfectamente fi jado o respira.

Posibles efectos con una presión de compactación alta:

• Sobrellenado de la cavidad

• Difi cultades en el desmoldeo, delaminado

• Deformaciones en el área del punto de inyección

• Mejora de la tensión de rotura en las líneas de unión

• Pérdida de adhesión cerca del punto de inyección

Posibles efectos con una presión de compactación baja:

• Rechupados en piezas de paredes gruesas

• Mayor contracción


24

20.5

20.0

19.5

19.0

18.5

18.0

17.5

17.0

16.52 3 4 5 6

300 bar

350 bar

7

Tiempo de compactación en segundos

Peso de la pieza en gramos

5.10 Presión dinámica y velocidad de husillo

En general se recomienda una presión de inyección entre 20 y 100 bar.

Un valor orientativo para la velocidad de husillo es de 25 a 75 rpm. El material se

comporta de forma similar al polipropileno en relación a la velocidad de husillo.

Posibles efectos con una presión de inyección alta:

• Una mejor distribución, por ejemplo en la adicción de master batch de color u otros aditivos

• Incremento de la homogeneidad de la masa

• Mayor tiempo de plastifi cación en consistencia con la velocidad de husillo

• Posibles deformaciones en el área del punto de inyección

Posibles efectos con una presión de inyección baja:

• Masa no homogénea


Diagrama para determinar el punto de sellado

25

5.11 Cojín residual

Esto se refi ere al material sobrante delante de la punta del husillo después de la fase de

compactación. El cojín residual garantiza la transferencia de presión durante la fase de

compactación. Se deberá básicamente mantener bajo, si bien no se debe eliminar. La

vía de dosifi cación debe ser seleccionada de forma que el cojín pueda estar presente

incluso bajo condiciones desfavorables. Un cojín óptimo es de 3 a 5 mm para husillos

de pequeño diámetro ( p. ej. 25 mm) y de 5 a 10 mm para husillos de mayor diámetro

(p.ej. 80mm).

Efectos con cojín residual grande:

• Mayor tiempo de residencia

• Posible degradación de material o áreas quemadas

Efectos con cojín residual bajo:

• Rechupados

• Daños en la boquilla debidos a la punta del husillo

5.12 Bebederos

Debido a las excelentes propiedades de fl uidez de los materiales de KRAIBURG TPE, el

uso de múltiples bebederos se puede eliminar para cavidades grandes. Es importante

recordar que para los compuestos TPE la viscosidad disminuye signifi cativamente con la

cizalla. Adicionalmente a esto la posición del punto de inyección debe ser seleccionada

de forma que el material entre en contacto directo con una pared o noyo justo después de

la entrada en la cavidad. Debe evitarse el fl ujo libre de material.

La relación entre el espesor de pared de la pieza moldeada y el diámetro del bebedero

juega un papel importante. La recomendación para el diámetro del bebedero idealmente

se sitúa entre 0.4 y 0.6 mm, con un diámetro máximo de 1.0 mm. Un área de bebedero

limpia se consigue con una ligera depresión.


26

5.13 Liberación de aire

Con una óptima salida de gases se puede reducir el tiempo de ciclo. Esta liberación

puede tener lugar en la línea de partición del molde. Para algunas geometrías, se

recomienda que el punto de liberación de aire se sitúe en la zona más alejada del punto

de inyección o en la posición de líneas de unión. Con un estudio de llenado, se puede

determinar la posición esta posición correcta. Se recomienda unos canales de aireación

con una profundidad de 0.005 a 0.02 mm.

Efectos posibles de una aireación limitada:

• Cavidades incompletas

• Defectos superfi ciales

• Marcas de quemaduras

• Adhesión insufi ciente en piezas bicomponentes

Efectos posibles de una sobreventilación:

• Formación de rebabas

5.14 Superfi cie del molde y expulsores.

Los TPE normalmente presentan una fricción superfi cial alta. Los compuestos blandos

además tienden a adherirse sobre superfi cies poco rugosas. Las superfi cies de molde

erosionadas reducen la adhesión al mismo y facilitan consecuentemente su desmoldeo.

Los eyectores deberían diseñarse en concordancia con la dureza del compuesto. Para

piezas con durezas blandas se recomienda aumentar el área de los eyectores y evitar

los de aguja. Piezas rebajadas pueden ser normalmente fabricadas con moldes simples

sin correderas, en donde la pieza pueda ser expulsada del molde. Eyectores por aire y

mayores rebajas son benefi ciosos para los compuestos blandos.

Si una superfi cie pulida en un componente duro puede conducir a una adhesión

insufi ciente en un sistema bicomponente, se recomienda entonces una superfi cie más rugosa.


27

5.15 Contracción

La contracción varía en función de las líneas de fl ujo debido al comportamiento anisotrópi-

co de los elastómeros termoplásticos. Estaremos encantados de asistirles en el diseño de

su molde y en facilitar valores de contracción basados es plaquetas de ensayo, así como

la información adicional de las condiciones en las que se fabricaron estas plaquetas.

Por favor, tenga en cuenta que los valores de contracción no pueden ser facilitados con

precisión. Esto es debido a que la contracción de un compuesto puede venir infl uenciada

por los siguientes factores:

• Parámetros de proceso

• Sistema de bebederos (cámara caliente/cámara fría)

• Temperatura de molde

• Diseño de molde

• Diseño de la pieza

• Temperatura de fusión

• Dirección de fl ujo

Infl uencia en la contracción con el cambio de las condiciones de inyección: la contracción

es superior en la dirección de la línea de fl ujo que en dirección transversal a esta línea

(comportamiento anisotrópico).

Cambios en lascondiciones de inyección

Infl uencia en la contracción

Temperatura de fusión y de molde ▲ ▲

Tiempo de enfriamiento en el molde ▲ ▼

Presión de compactación ▲ ▼


28

6 Análisis del moldeo por inyección: solución de problemas

Problema Causa posible Solución posible

La pieza no está llena Aire atrapado debido

a una insufi ciente salida

de gases

1. Comprobar que los canales de aireación estén abiertos

2. Comprobar la posición de los canales de aireación

3. Incrementar el tamaño de los canales de aireación

4. Cambiar el comportamiento de llenado reduciendo o

incrementando la presión / velocidad de inyección

5. Aplicar el vacío a los canales de aireación

6. Reducir la fuerza de cierre

Alimentar el sistema 1. Comprobar que el bebedero está abierto

2. Incrementar el tamaño del bebedero

3. Incrementar el tamaño del mazacote

Temperatura de fusión y/o

de molde baja

1. Incrementar la temperatura de cilindro y de boquilla

2. Incrementar temperatura de molde

3. Incrementar velocidad de inyección

4. Incrementar velocidad rotación de husillo

Cojín muy pequeño 1. Comprobar el cojín residual e incrementarlo

Rechupados

(no confundir con aire

atrapado)

Presión de compactación

demasiado baja

1. Incrementar presión de compactación

Insufi ciente salida de gases 1. Reducir la fuerza de cierre

2. Reducir la velocidad de inyección

3. Crear un orifi cio de expulsión

4. Proporcionar salida de gases

Combado / deformación

de pieza

Orientación molecular 1. Incrementar la temperatura de fusión y de molde.

2. Incrementar la velocidad de inyección

Pieza sobrellenada 1. Reducir la presión de compactación

2. Ajustar tiempo de llenado y de inyección

Llenado inconsistente

de molde

1. Cambiar la posición de inyección

2. Asegurarse de una temperatura de molde uniforme

3. Incrementar la velocidad de inyección y la contrapresión

6. Análisis del moldeo por inyección: solución de problemas

29

Problema Causa posible Solución posible

Puntos negros/ particulas

sin fundir

Contaminación 1. Limpiar con PP o HDPE

2. Comprobar el master de color; carrier de PP o PE no de PVC

Adhesión al molde La pieza está demasiado

caliente

1. Reducir la temperatura de cilindro y boquilla

2. Reducir la temperatura de molde

3. Alargar el tiempo de enfriamiento

La pieza está sobrellenada 1. No llenar completamente la pieza e ir incrementando poco

la cantidad de llenado hasta alcanzar el óptimo

Diseño de molde 1. Incrementar los ángulos de entrada

2. Utilizar agente desmoldeante

3. Proporcionar rugosidad a las paredes del molde

Formación de grumos en el

bebedero

Humedad 1. Secar el granulado

2. Usar un husillo con ventilación, comprobar si las salidas de

gases están cerradas

3. Aplicar el vacío a las salidas de gases

Líneas de fl ujo Masa y/o molde muy frío 1. Incrementara la temperatura de cilindro y boquilla

2. Incrementar la temperatura de molde


4. Incrementar la rotación del husillo y la contrapresión

5. Comprobar la idoneidad del husillo

Diseño de molde 1. Cambiar la posición del punto de inyección

2. Incrementar el tamaño del punto de inyección3. Incrementar el tamaño del mazacote

Burbujas(no confundir con aire ocluido)

La masa se solidifi ca demasiado rápidamente

1. Incrementar la temperatura del molde

2. Incrementar la velocidad de rotación del husillo

y la contrapresión

Humedad 1. Secar el granulado

2. Usar un husillo con ventilación, comprobar si las salidas de

gases están cerradas

3. Aplicar el vacío a las salidas de gases

Contrapresión demasiado baja 1. Incrementar la contrapresión


demasiado baja

1. Incrementar presión y tiempo de compactación


30

Problema Causa posible Soluciones posibles

Pobre y/o nula adhesión

en co-inyección al

principio/mitad del

recorrido


demasiado elevada

(los materiales fríos resbalan

uno encima del otro)

1. Reducir la presión de compactación

Velocidad de inyección

demasiado baja


Pobre y/o nula adhesión

en co-inyección al fi nal del

recorrido

Temperaturas de proceso/

molde demasiado bajas

1. Incrementar temperaturas de proceso/molde

Velocidad de inyección

demasiado baja

1. Incrementar velocidad de inyección

Salida de gases insufi ciente 1. Reducir fuerza de cierre

2. Reducir velocidad de inyección

3. Crear eyectores de aireación

4. Facilitar la salida de gases

Pobre y/o falta de

adhesión en la

co-inyección en general

Combinación de materiales

inapropiada

1. Comprobar la compatibilidad de materiales

Uso de agente desmoldeante 1. Procesar sin agente desmoldeante

La pieza a ser sobremoldeada

contiene grasa y/o polvo

1. Limpiar la pieza que va a ser sobremoldeada

(utilizar guantes si fuera posible)

2. Limpiar el molde


31

7.1 La extrusora

Básicamente, las extrusoras diseñadas para plásticos estándar convencionales son tam-

bién apropiadas para el proceso de los materiales de KRAIBURG TPE (por ej. extrusoras

universales o para poliolefi nas). Algunas limitaciones deben tenerse en cuenta con las

extrusoras de PVC. Si Ud. tiene dudas, contacte con su representante de KRAIBURG TPE.


Previo a procesar, recomendamos la limpieza de la extrusora con polipropileno o poli-

etileno. Se debe observar un especial cuidado en la limpieza si previamente se ha pro-

cesado PVC. Si está pendiente el cambio de material, la unidad se debe vaciar comple-

tamente con el TPE restante y proceder a la limpieza de igual manera que previo a la

transformación.

7.3 Husillos, tamices y placas perforadas

El uso de husillos de tres zonas se muestra como el que proporciona los mejores resultados.

La longitud del husillo ha de ser por lo menos de 25 D; el ratio de compresión debería

no ser inferior a 3:5:1. El sistema debería proporcionar sufi ciente cizalla al material. Un

husillo con barrera puede ser benefi cioso.

Como un principio básico, recomendamos trabajar con disco y tamiz perforados para

incrementar la presión.


Los parámetros de proceso facilitan una visión y unas recomendaciones generales en el

proceso de los elastómeros termoplásticos de KRAIBURG TPE. En general, la experiencia

acumulada en la transformación del material con el equipo presente se deberá tener en

cuenta. Dado que los compuestos THERMOLAST®, COPEC® and For Tec E® se desarrollan

a menudo de acuerdo con requerimientos concretos, pueden existir diferencias en la

transformación.

7 El proceso de extrusión

7. El proceso de extrusión

32

Se pueden encontrar recomendaciones particulares en las instrucciones de proceso en

www.kraiburg-tpe.com. Nuestro departamento de tecnología puede aconsejarle y, si lo

desea, proporcionar ayuda en pruebas.

7.5 Temperatura de proceso

Las temperaturas más usuales del proceso de extrusión son:

Temperatura

Zona de alimentación 140 – 160 °C

Zona de compresión 150 – 170 °C

Zona de dosifi cación 160 – 180 °C

Conexión 170 – 180 °C

Hilera 180 – 220 °C

La temperatura máxima del proceso no debería sobrepasar los 250ºC. Temperaturas

superiores o tiempos de residencia prolongados en la unidad pueden causar daños

térmicos.

7.6 Temperatura de la hilera

La temperatura de la hilera estará normalmente entre 180º C y 220º C.






33

7.7 Calibración

Generalmente no es necesario calibrar. Cuando la dureza del material aumenta, y en los

procesos de co-extrusión con termoplásticos, será necesaria la utilización de elementos

de soporte.

7.8 Hileras

En la mayoría de aplicaciones una hilera sencilla es sufi ciente para el proceso de los ma-

teriales de KRAIBURG TPE. En el proceso, la hilera debe ser lo más corta posible- máximo

3 o 4 mm. Esto adquiere mayor relevancia si la superfi cie de la hilera no está sufi ciente-

mente pulida.

Considerar hileras con múltiples placas que corrijan los fl ujos es benefi cioso debido a la

menor contracción longitudinal y combado del perfi l. Esto además puede proporcionar

mayores velocidades de producción. En perfi les huecos es benefi ciosa la utilización de

aire.

Los diversos compuestos de KRAIBURG TPE se pueden co-extrusionar entre sí. Debido al

elevado espectro de compuestos de extrusión, existe un gran número de combinaciones

posibles (dureza, transparencia, color, tacto, etc.).


34

8 Análisis de la extrusion: solución de problemas

Problema Causa posible Soluciones posibles

Superfi cie aspera La masa fundida está

demasiado fría

1. Elevar la temperatura de extrusión

2. Elevar la temperatura de la boquilla

Fusión no homogénea/

particulas sin fusionar

1. Usar husillos con una relación de compresión más alta

o zona de mezclado

Confi guración desfavorable de

la boquilla

1. Acortar la hilera

2. Revisar las dimensiones

Sección transversal

irregular

Extrusión a impulsos 1. Reducir el caudal de extrusión

2. Utilizar un husillo con una zona de entrada o dosifi cación

más larga

3. Utilizar diversos tamizes para incrementar la presión

dinámica y / o reducir el tamaño de malla.

4. Reducir la temperatura de la boquilla

Puntos negros / partículas

no fundidas

Contaminación 1. Limpiar con PP o HDPE que arrastre

2. Revisar el master de color; carrier PP o PE, no PVC

Olor o decoloracion Masa fundida demasiado

caliente

1. Reducir la temperatura del cilindro

2. Reducir la temperatura de la boquilla

3. Reducir la velocidad de husillo

4. Usar tamices con mayor tamaño de malla para reducir la

presión dinámica

5. Utilizar un husillo con una relación de compresión menor

Burbujas, porosidad Humedad 1. Presecar el granulado

Alta presión en la

extrusora / menor caudal

Masa fundida fría 1. Incrementar la temperatura de extrusión

2. Incrementar la temperatura de boquilla

Tamices embozados 1. Limpiar o sustituir los tamices

8. Análisis de la extrusion: solución de problemas

35

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

Notas

Sede central en Alemania

Centros de producción:

EMEA: Waldkraiburg, GermanyKRAIBURG TPE GmbH & Co. KG

E-mail: [email protected]

AMERICAS: Atlanta, USAKRAIBURG TPE Corporation


ASIA PACIFIC: Kuala Lumpur, MalaysiaKRAIBURG TPE TECHNOLOGY (M) SDN.BHD.


KRAIBURG TPE está representada mundialmente por fi liales

y distribuidores. www.kraiburg-tpe.com

www.kraiburg-tpe.com

© Copyright 2016 KRAIBURG TPE. Se reserva el derecho a cambios y modifi caciones. KRAIBURG TPE no aume ninguna garantía ni se hace responsable en cualquier cosarelacionada con el uso de esta información. 2|P|TP2|BR|ES|01|01

Documents

Inyección y extrusión Transformación por inyección y ex ... · PDF fileEl moldeo por co-inyección permite producir de forma sencilla una combinación de material duro-blando