5 Estrategias para incrementar la productividad de sus moldes de inyección

Nota: Artículo publicado en la revista "Tecnología del Plástico" con autorización de su autor, disponible en https://bit.ly/3xDPPsk.

El molde de inyección es uno de los activos más importantes de su empresa. Para que tenga una vida útil prolongada y entregue el mayor rendimiento posible siga las siguientes recomendaciones.

El molde de inyección es uno de los activos más valiosos de una empresa. Podríamos decir que es el corazón de cualquier proceso de inyección. Sin embargo, muchas veces no somos conscientes del valor que tiene y del valor que nos representa, y no lo cuidamos.

A veces protegemos un auto con mucha más atención de la que tenemos al cuidar un molde: le hacemos sus mantenimientos, nos duele cualquier rayón de la pintura, le cambiamos el aceite. Sin embargo, muy pocos empresarios en la región tienen algo similar a un programa de mantenimiento para sus moldes.

Pero los moldes, como cualquier componente mecánico, se desgastan y sufren con la operación. Máxime reconociendo que el proceso de inyección y la máquina, al cerrarse y sostener la presión de cierre, le hacen pasar por picos de esfuerzos muy altos.

“Sin embargo, muy pocos empresarios en la región tienen algo similar a un programa de mantenimiento para sus moldes.”

Por esto, y para que el molde brinde el mejor desempeño posible, hemos compilado las siguientes estrategias.

1. Preste atención a la refrigeración

Así como el molde es el corazón, los canales de refrigeración son las arterias. Los canales se tapan de manera inevitable con el agua, y es importante cuidar que estén libres de óxido y sarro. El óxido y el sarro limitan dramáticamente la transferencia de calor entre el agua y las cavidades del molde, y por tanto retrasan el tiempo de ciclo de la pieza inyectada. Apenas 1 mm de sarro equivale a poner cerca de 75 mm de acero bloqueando la transferencia de calor entre agua y plástico.

El mantenimiento rutinario de los moldes debe contemplar una limpieza profunda de canales de refrigeración. La mejor forma de limpiar el molde completo es a través de baños de ultrasonido, para que la limpieza llegue a las zonas más profundas. Para limpieza de las zonas a las que se puede acceder una gran alternativa es usar chorro de hielo seco.

Pero día a día es recomendable utilizar desincrustante, por ejemplo una bomba que circule una solución de limpieza, que no solo limpie sino que prevenga la deposición de óxido. Sea metódico en sus mantenimientos y busque la mejor alternativa para lograr mantener destaponados los canales.

Otra tarea muy efectiva que se puede hacer para mejorar la productividad es seleccionar mangueras correctas. Es muy común encontrar mangueras neumáticas conectadas en los moldes de inyección. Pero para garantizar suficiente caudal, es necesario contar con mangueras de al menos 10 mm de diámetro interno. Y siempre se debe velar porque las aguas no recirculen dentro del molde; el agua debe entrar a un canal, enfriar y volver a salir, en lo posible a un manifold. En nuestra experiencia, este sencillo paso de independizar la refrigeración puede reducir al menos en un 10% el tiempo de ciclo y estabilizar definitivamente problemas dimensionales en un proceso de producción

2. Seleccione los materiales adecuados

Los materiales del molde se deben seleccionar con cuatro criterios: capacidad de ser mecanizados, transferencia de calor, tenacidad (o capacidad de resistir impactos sin quebrarse) y resistencia a la corrosión. Ningún material tiene todas las características, unos tienen unas, otros tienen otras. Por ejemplo, los materiales altamente resistentes a la corrosión en general tienen una transferencia de calor pobre. Sin embargo, para incrementar la productividad es esencial que los materiales sean altamente conductores. La gama disponible de aceros para fabricación de herramentales es muy amplia, vale la pena dedicarle un tiempo a estudiarla. Algunos aceros, como los utilizados para trabajo en frío en punzones o troqueles, pueden cumplir un gran trabajo desde el punto de vista de conductividad térmica.

Figura 1. La selección del material del molde debe considerar varios criterios que compiten entre sí, como la durabilidad (límite de fatiga) y la conductividad térmica, que acorta el tiempo de ciclo (Fuente: Kazmer).

3. Haga mantenimientos preventivos

El molde es una de las inversiones más costosas que tiene un proyecto. Por tanto, es inexplicable que encontremos moldes sin un plan de mantenimiento. Desde la negociación del molde es fundamental contar con planos detallados de fabricación y un listado de partes, y clasificar estas piezas de acuerdo con la criticidad y el desgaste. Muchas de las piezas de nuestros moldes van a desgastarse, por estar sometidas constantemente a carga cíclica. Es necesario por tanto estimar cuándo deben reponerse y tener planos de fabricación con tolerancias, para poderlos volver a fabricar.

Uno de los elementos más simples para hacer un mantenimiento adecuado es un contador de ciclos. Desde la concepción del molde vale la pena tenerlo incorporado, pues es una inversión muy pequeña para el gran servicio que presta.

El plan de mantenimiento debe también contener una lista de chequeo de las actividades rutinarias de limpieza y engrase. El personal debe estar capacitado para usar herramientas correctas (todas en bronce, nunca en acero) para ensamble y desensamble. La limpieza jamás debe hacerse con soplete, pues se está afectando el tratamiento térmico del molde.

4. Cuide la fuerza de cierre de su máquina

La presión de inyección y el área proyectada son las dos variables que controlan la fuerza de cierre necesaria en la máquina. El área proyectada es una variable geométrica fija, pero es posible disminuir la presión a través de diferentes alternativas: bajar la velocidad de inyección, elevar la temperatura para bajar viscosidad, escoger una resina con un índice de fluidez mayor. Trabajar con una menor presión de inyección siempre va a ir a favor de incrementar la durabilidad del molde.

La fuerza de cierre debe monitorearse permanentemente, pues si es muy alta puede literalmente aplastar el molde. Siempre debe trabajarse con la fuerza estrictamente necesaria, dependiendo del molde que esté montado y de las condiciones de operación.

5. En lo posible, diseñe con elementos estándar

Los elementos estándar son una gran alternativa para lograr funcionalidades concretas dentro del molde, pero también para reducir los posibles fallos por imprecisiones en el mecanizado. Cuando un molde no queda bien alineado, o hay fugas por falta de selle en ciertos componentes, vamos a perder una gran cantidad de tiempo productivo haciendo mantenimientos no planeados, o cerrando cavidades por falta de productividad.

Hay piezas que se pueden adquirir con tolerancias muy precisas, como porta-cavidades o expulsores, por ejemplo, y que pueden reponerse de manera sencilla y sin demora. Además, garantizan una perfecta alineación y por tanto evitan desgastes provocados por los movimientos cíclicos de apertura y cierre. Existe un amplio portafolio de elementos normalizados, que además de brindar una alta precisión en la manufactura tienen tiempos de entrega mucho más cortos que si se mecanizan uno a uno. Es una buena estrategia conocer las alternativas disponibles y diseñar los moldes incluyendo este tipo de componentes.