El presente artículo brinda los cálculos, en combinación con la experiencia en el moldeo, para determinar la caída de presión causada por el tipo de colada que se esté manejando. Además, hay que considerar las características reológicas del material a emplear, dependiendo si es cristalino o amorfo, ya que se comportan de manera diferente; de ahí que los principios aquí señalados son aplicables sobre todo para los cristalinos.
Cabe mencionar que la Industria Plástica Mexicana está formada en su mayoría por pequeños y medianos moldeadores, mismos que en ocasiones no cuentan con el soporte financiero para invertir en moldes de colada caliente. El presente estudio aplica para herramentales de “colada fría”.
Aparte de que la función de una “colada” es la de conducir el flujo polimérico hacia las cavidades, también hay que considerar el aspecto mecánico y las propiedades inherentes de cada polímero.
El diseño de una colada es algo que hay que tomar en consideración con toda seriedad. Una colada mal diseñada puede significar el consumo en exceso de materia prima, de energía y, en consecuencia, del costo.
De ahí que tiene mucho sentido el minimizar la cantidad no vendible de material empleado en una colada. El moldeador que no toma en consideración estos factores está renunciando a optimizar el costo y mejorar la productividad en el moldeo de las partes.
El diseño eficiente de una colada no es producto de la “magia negra” es sólo matemática básica. El cálculo, si contamos con toda la información necesaria, nos puede llevar un par de horas. Toma como base las propiedades reológicas del polímero, tales como el “esfuerzo cortante” y su viscosidad en el estado fundido.
Su diseño implica el considerar algunos conceptos, tales como:
- El sistema deberá ser lo más compacto posible.
- Para facilitar el llenado de la cavidad, es deseable reducir al mínimo la caída de presión y transferencia de calor. El llenado adecuado de las cavidades produce piezas con buenas propiedades y dimensiones uniformes.
- Para proveer el llenado uniforme de las cavidades, se debe diseñar el sistema para que éstas llenen al mismo tiempo.
- El tener un sistema equilibrado es muy importante, de ahí que la distancia del bebedero (sprue) a cada una de las cavidades deberá ser igual. Si el sistema no está equilibrado de seguro vamos a tener problemas de llenado y un control deficiente de las dimensiones.
- El diseño más eficiente de la colada es el totalmente cilíndrico ya que así ofrece la menor área de contacto por unidad de volumen y, en consecuencia, mínimas caídas de presión. Los diámetros de las coladas circulares son generalmente entre 1/8” a 3/4”.
- El diseño de colada llamado “media luna” es el más ineficiente.
- El tipo “trapezoidal” es de los empleados más comúnmente en moldes del tipo de tres platos cuando la colada es retenida en uno de ellos antes de su inyección.
