Máquinas de moldeo por inyección de alta velocidad
Máquinas de moldeo por inyección de alta-velocidad para producción de paredes-delgadas y de ciclo alto-
Las máquinas de moldeo por inyección de alta velocidad están diseñadas específicamente para envases-de pared delgada, consumibles médicos, contenedores de comida rápida- y componentes electrónicos de alto-volumen que requieren tiempos de ciclo rápidos, inferiores a 5 segundos. Las unidades de inyección estándar luchan con la uniformidad de la masa fundida y la respuesta dinámica cuando se requiere inyectar a velocidades superiores a 250 mm/s. Al incorporar acumuladores hidráulicos, sistemas servohidráulicos de alta-respuesta o transmisiones totalmente-eléctricas y estructuras mecánicas reforzadas, los equipos de inyección de alta-velocidad ofrecen una consistencia estable entre disparos-a-disparos, peso reducido de la pieza gracias a capacidades de pared delgada-y menores costos unitarios de producción.
Descripción general de la máquina de moldeo por inyección de alta velocidad
Para abordar las distintas infraestructuras de fábrica, los costos de energía y los requisitos de sala limpia, las máquinas de alta-velocidad se construyen en tres configuraciones de unidades principales:
Acumulador hidráulico asistido:
Utiliza un sistema de servo-bomba combinado con acumuladores de nitrógeno de alta-presión. Los acumuladores almacenan energía durante las fases que no son-de inyección y se descargan instantáneamente durante la inyección, logrando alta velocidad sin requerir motores de bomba principal excesivamente grandes.
Propulsión eléctrica-completa:
Impulsado por servomotores de CA independientes de alta-respuesta para inyección, plastificación, sujeción y expulsión. Ofrece respuesta dinámica, cero riesgos de contaminación del aceite hidráulico, compatibilidad con salas blancas y capacidades de movimiento paralelo para tiempos de ciclo rápidos.
Unidad híbrida:
Combina una unidad de plastificación servo-eléctrica (que permite la recuperación continua durante la apertura del molde) con inyección y sujeción de un acumulador hidráulico. Proporciona una solución equilibrada para altas tasas de fusión y requisitos de alta fuerza de inyección.
Descripción general de la máquina de moldeo por inyección de alta velocidad
El moldeo por inyección de alta velocidad difiere fundamentalmente del moldeo por inyección estándar en la respuesta hidráulica, la rigidez mecánica y la gestión térmica. Las máquinas estándar dependen del suministro de flujo por bomba-, lo que produce velocidades de inyección de entre 80 mm/s y 150 mm/s. Los sistemas de alta-velocidad utilizan acumuladores hidráulicos-cargados de nitrógeno o accionamientos eléctricos dinámicos para alcanzar velocidades de inyección de hasta 800 mm/s con tiempos de aceleración inferiores a 30 milisegundos.
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Característica |
Máquina de inyección estándar |
Máquina de inyección de alta velocidad |
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Velocidad de inyección |
80 - 150 mm/s |
300 - 800 mm/s |
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Rango de tiempo del ciclo |
15 - 60 segundos |
2.5 - 12 segundos |
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Respuesta de sujeción |
Control de válvula proporcional estándar |
Servoválvulas direccionales de alta-velocidad/movimiento de palanca de guía lineal |
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Rigidez del plato |
Fundición nodular estándar |
Platinas de caja de alta resistencia-optimizadas para el análisis de elementos finitos (FEA) |
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Unidad de plastificación |
Motor hidráulico estándar |
Servomotor-de alto par con refrigeración de tornillo-de doble capa |
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Aplicaciones primarias |
Industria general, molduras de automóviles, artículos domésticos pesados. |
Contenedores de pared delgada-, envases IML, jeringas médicas y lentes ópticas. |
Lista de productos
Serie de embalaje de alta velocidad HS-180
Fuerza de sujeción: 1.800 kN (180 toneladas)
Velocidad de inyección: hasta 500 mm/s
Espaciado entre barras de unión: 510 × 510 mm
Aplicación principal: Recipientes para alimentos de paredes delgadas con 4-cavidades y tapas de embalaje.
HS-280 Edición IML de ciclo alto
Fuerza de sujeción: 2800 kN (280 toneladas)
Velocidad de inyección: hasta 600 mm/s
Espaciado entre barras de unión: 620 × 620 mm
Aplicación principal: en envases de yogur-con etiquetado de moldes (IML) y cajas de comida rápida-integradas con automatización de entrada lateral-.
Especificaciones de sala blanca médica HS-380
Fuerza de sujeción: 3800 kN (380 toneladas)
Tipo de unidad: Totalmente-eléctrica/lista para sala limpia ISO Clase 7
Espaciado entre barras de unión: 720 × 720 mm
Aplicación principal: jeringas con múltiples-cavidades, puntas de pipeta y tubos de extracción de sangre.
HS-Serie de componentes electrónicos de alta precisión 480
Fuerza de sujeción: 4800 kN (480 toneladas)
Velocidad de inyección: 450 mm/s con control de presión de circuito cerrado-
Espaciado entre barras de unión: 810 × 810 mm
Aplicación principal: placas-guía de luz, micro-conectores y lentes ópticas para automóviles.
HS-550 Sistema de envasado de cavidades múltiples
Fuerza de sujeción: 5500 kN (550 toneladas)
Capacidad del acumulador: Acumuladores dobles de nitrógeno de alta-presión de 50 litros
Espaciado entre barras de unión: 880 × 880 mm
Aplicación principal: Vasos para bebidas de pared delgada de 16-cavidades y 32 cavidades, recipientes para lácteos.
Unidad de ciclo rápido de servicio pesado-650-HS
Fuerza de sujeción: 6500 kN (650 toneladas)
Estructura de Platina: Platina de caja reforzada con soporte de guía lineal sobre platina móvil
Espaciado entre barras de unión: 980 × 980 mm
Aplicación principal: cajas-de gran formato, bandejas logísticas y cubos industriales multi-cavidades.
Características técnicas clave
Sistema de inyección del acumulador hidráulico:Las servoválvulas-de circuito cerrado combinadas con acumuladores de gas de alta-presión permiten una aceleración instantánea hasta la velocidad máxima de inyección en 25 ms, manteniendo la velocidad lineal a través de perfiles de presión de múltiples-etapas.
Caja rígida-Diseño de platina:La deformación de la platina se minimiza con un tonelaje de sujeción completo mediante la optimización del análisis de elementos finitos (FEA), lo que garantiza una distribución uniforme de la fuerza de sujeción en moldes de múltiples-cavidades y prolonga la vida útil del núcleo del molde.
Rieles de guía lineal para placa móvil:La placa móvil descansa sobre-rieles guía lineales de alta resistencia en lugar de deslizarse sobre barras de unión. Esto elimina la contaminación del lubricante de la barra de unión y reduce la fricción, logrando una respuesta de movimiento más rápida y una precisión de alineación mejorada.
Servoplastificación de alto-torque:Los servomotores-de accionamiento directo impulsan la rotación del tornillo de forma independiente durante la apertura del molde y la expulsión de la pieza (recuperación sincrónica), lo que reduce los tiempos generales del ciclo.
Tornillo y cilindro bimetálicos:Las geometrías de tornillo especializadas con relaciones L/D de 22:1 a 24:1 cuentan con un revestimiento bimetálico completamente ala (aleación de carburo de tungsteno) para manejar altas velocidades de corte y aditivos abrasivos sin degradación térmica.
Controlador de bucle-cerrado-en tiempo real:El controlador industrial de tiempo de respuesta- de 0,5 ms monitorea los interruptores de presión de la cavidad, la posición de inyección a través de codificadores ópticos lineales y la retroalimentación de la válvula proporcional para una regulación continua del proceso.
Velocidad de inyección, tiempo de ciclo y producción de ciclo alto-
El moldeo por inyección de alta-velocidad requiere sincronizar cada fase de la secuencia de moldeo para reducir los tiempos totales del ciclo de secado.
Comparación de secuencias y desglose de movimientos paralelos
Secuencia estándar de la máquina (ciclo total de 18,0 s):
Cierre del molde: 2,0 s
Inyección y retención: 4,0 s
Enfriamiento y plastificación (secuencial): 8,0 s
Molde abierto: 2,5 s
Expulsión de piezas: 1,5 s
Secuencia de máquina de alta velocidad (ciclo total de 4,2 s):
Cierre del molde: 0,6 s
Inyección: 0,4s
Mantenimiento y enfriamiento: 2,0 s (la plastificación se produce en paralelo durante esta fase)
Molde abierto: 0,7 s
IML para sacar-expulsión/expulsión: 0,5 s
Factores de optimización
Velocidad de inyección y cambio de presión: Las altas velocidades de inyección (hasta 800 mm/s) llenan secciones de pared delgadas (por ejemplo, 0,4 mm de espesor de pared) antes de que el polímero fundido se solidifique. Los tiempos de respuesta de conmutación V/P (velocidad a presión) inferiores a 2 ms evitan la variación de destello y amortiguación.
Optimización del ciclo de secado: las válvulas proporcionales de alto-flujo y los mecanismos de sujeción de doble-cilindro reducen los tiempos del ciclo de secado mecánico a menos de 1,5 segundos para estructuras de medio-tonelaje.
Implementación de movimiento paralelo: la expulsión, la extracción del núcleo-y la plastificación del tornillo funcionan simultáneamente durante la apertura del molde, lo que elimina los retrasos en la fase inactiva.
Especificaciones técnicas
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Parámetro / Modelo |
HS-180 |
HS-280 |
HS-380 |
HS-550 |
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Fuerza de sujeción (kN) |
1,800 |
2,800 |
3,800 |
5,500 |
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Espacio libre de la barra de unión (H×V) (mm) |
510 × 510 |
620 × 620 |
720 × 720 |
880 × 880 |
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Carrera máxima del plato (mm) |
480 |
580 |
680 |
850 |
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Diámetro del tornillo (mm) |
35 / 40 |
45 / 50 |
55 / 60 |
70 / 80 |
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Relación L/D |
22:1 |
23:1 |
24:1 |
24:1 |
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Velocidad máxima de inyección (mm/s) |
500 |
600 |
600 |
450 |
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Presión de inyección (máx.) (bar) |
2,200 |
2,100 |
2,000 |
1,850 |
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Tasa de plastificación (PS) (g/s) |
32 |
58 |
92 |
145 |
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Tiempo (s) del ciclo de secado |
1.3 |
1.6 |
1.8 |
2.4 |
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Capacidad del tanque de aceite (L) |
350 |
500 |
650 |
950 |
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Dimensiones de la máquina (L×W×H) (m) |
5.2 × 1.6 × 2.0 |
6.3 × 1.8 × 2.2 |
7.4 × 2.0 × 2.4 |
8.8 × 2.3 × 2.6 |
Cómo seleccionar
Seleccionar la máquina correcta requiere una geometría de pieza coincidente, un comportamiento de flujo de polímero e integración de automatización:
Calcule la tasa de inyección y el espesor de la pared
Evalúe la relación entre la longitud del flujo y el espesor (relación L/T).
Si la relación L/T > 150:1: seleccione una configuración eléctrica-asistida por acumulador o totalmente-eléctrica con una velocidad de inyección mayor o igual a 400 mm/s.
Si la relación L/T es menor o igual a 150:1: una máquina servohidráulica-de alta-respuesta estándar es suficiente.
Determinar el tonelaje requerido
Calcule la fuerza de sujeción mínima:
Área proyectada (cm2)×Factor de cavidad del material (0,5-0,8 ton/cm2)=Fuerza de sujeción mínima (toneladas)
Evaluar los parámetros de automatización y ciclo de secado
Si el tiempo de ciclo objetivo es < 5 segundos o requiere IML Robotics: seleccione una serie de guía lineal equipada con un motor de plastificación sincrónico.
Si se aplica el tiempo de ciclo estándar: utilice un marco de sujeción de palanca estándar de alta-velocidad.
Criterios de selección clave
Relación entre longitud y espesor del flujo (L/T):
Si la relación L/T de la pieza excede 200:1 (común en contenedores de pared delgada- de 0,35 mm a 0,5 mm), la velocidad de inyección estándar genera disparos cortos. Seleccione modelos de acumuladores de alta-presión que proporcionen una velocidad mayor o igual a 500 mm/s.
Tamaño del disparo versus capacidad del cañón:
Para aplicaciones de ciclo alto-, lo ideal es que el tamaño del disparo se mantenga entre el 20 % y el 60 % de la capacidad total del cañón. Esto evita la degradación de la resina causada por tiempos de residencia prolongados o una recuperación demasiado rápida de la resina no derretida.
Distancia de la barra de unión y dimensiones del molde:
Asegúrese de que haya un espacio adecuado entre las barras de unión para acomodar los brazos de automatización de-entrada lateral en-etiquetado de moldes (IML) o placas de enfriamiento de moldes de alta-cavidad.
Velocidad de expulsión y carrera:
Verifique que la fuerza y la velocidad del eyector hidráulico o servo coincidan con los requisitos de caída de piezas o las velocidades de extracción del robot de alta-velocidad.
Aplicaciones
Productos: tarrinas de margarina, tazones de comida desechables, tazas de té con leche, tapas selladas.
Materiales: PP con alto índice de flujo de fusión (MFI 30–100), PS.
Requisitos: velocidad de inyección > 400 mm/s, espesor de pared de hasta 0,35 mm, claridad óptica sin estrés-, ciclos de enfriamiento rápidos.
Productos: Jeringas, émbolos, puntas de pipetas, tubos de ensayo, placas de Petri.
Materiales: PP de grado médico-, policarbonato (PC), PET.
Requisitos: Cumplimiento de sala limpia ISO Clase 7/8, área de platina libre de aceite, alta repetibilidad del peso en múltiples cavidades (variación < 0,2 %).
Productos: Botes de pintura, tarrinas para helado, envases para cosméticos.
Materiales: PP, PE.
Requisitos: precisión de posicionamiento de la platina (±0,05 mm) para coordinar con la colocación del robot de entrada lateral-de alta velocidad-.
Productos: marcos internos de teléfonos móviles, placas guía de luz óptica, micro-conectores.
Materiales: LCP, PBT, PA66+GF, PC.
Requisitos: velocidad de inyección de circuito cerrado-y control de presión de retención para eliminar rebabas y deformaciones en geometrías delgadas.
Fabricación y control de calidad
Los estándares de producción en fábrica determinan la longevidad, la estabilidad y la repetibilidad de los disparos de la máquina en condiciones de ciclos rápidos-continuos.
Mecanizado estructural: las bases y placas de las máquinas están fundidas en hierro dúctil (GGG50/GGG60) y se alivia la tensión-mediante un tratamiento térmico antes de mecanizarlas en centros de mecanizado CNC de 5 ejes en una sola configuración. Esto garantiza perpendicularidad y paralelismo dentro de 0,03 mm.
Ensamblaje y pruebas hidráulicas: Las líneas hidráulicas de alta-presión utilizan tuberías duras con accesorios de brida tipo-sello blando-para evitar fugas de fluido causadas por ondas de choque de alta-frecuencia. Los niveles de carga del acumulador de nitrógeno se someten a un control de caída de presión cada 72 horas.
Equipo de inspección de calidad:
Interferómetros láser de Renishaw: calibra la precisión posicional de la platina, la repetibilidad de sujeción y la linealidad de la carrera.
Detectores de fallas ultrasónicos: revisa las placas de hierro fundido nodular y las barras de unión en busca de micro-grietas o huecos internos.
Equipo de imágenes térmicas: monitorea la distribución de temperatura entre componentes electrónicos, servoaccionamientos y colectores de aceite hidráulico durante las pruebas de carga.
Funcionamiento con carga completa-en: Cada máquina se somete a una prueba de ciclo seco-continuo de 48-horas como mínimo y una prueba de carga a presión total de 12 horas antes del envío para verificar el equilibrio térmico y la estabilidad hidráulica.
Personalización y OEM
Los diseños de maquinaria se pueden adaptar para cumplir con los requisitos de líneas de producción especializadas:
Personalización de la unidad de inyección:
Geometrías de tornillos personalizadas (tornillos de barrera, cabezales mezcladores, revestimientos-resistentes a la corrosión) para materiales especializados como PLA, PCR (resina reciclada post-consumo) o compuestos de ingeniería rellenos.
Adaptación de sala limpia:
Áreas de sujeción cerradas, cubiertas de acero inoxidable, casquillos de barra de unión sin aceite-y conductos de extracción de aire centralizados para instalaciones de fabricación médica.
Apertura extendida del molde y luz natural:
Trazos de placa móvil personalizados y opciones de luz diurna ampliadas para moldes de contenedores de embutición profunda- o instalaciones de moldes apilados.
Integración de automatización:
Interfaces EUROMAP 67/SPI instaladas en fábrica, válvulas de soplado de aire integradas, extractores de núcleo y pantallas de control integradas para sistemas de automatización IML de entrada lateral.
Máquinas relacionadas
Máquinas de moldeo por inyección servo-hidráulicas estándar:
Diseñado para piezas industriales en general, bienes de consumo y componentes automotrices con ciclos > 15 segundos.
Sistemas de inyección de preformas de PET:
Sistemas especializados de alto-rendimiento optimizados para preformas de PET, que incluyen plastificación continua y enfriamiento de múltiples-etapas.
Máquinas de dos{0}}colores/multi-componentes:
Equipado con unidades de inyección dual para productos plásticos co-moldeados o multi-materiales.
Sistemas de equipos auxiliares:
Secadores deshumidificadores, dosificadores gravimétricos, controladores de temperatura de moldes y granuladores de chatarra automatizados.
Preguntas frecuentes
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