Tiempo de Inyección

**Tiempo de Ciclo** es el tiempo total que tarda una máquina de inyección en producir una pieza completa, medido desde el cierre del molde hasta el siguiente cierre. Es el indicador económico más crítico del proceso: cada segundo ahorrado se multiplica por la cavidad y el volumen anual. ## Fases del ciclo 1. Cierre del molde y bloqueo 2. Inyección (llenado dinámico de la cavidad) 3. Mantenimiento (sostenimiento de presión) 4. Refrigeración y plastificación simultáneas 5. Apertura del molde 6. Extracción de la pieza y carrera del robot ## Valores típicos por pieza - Piezas pequeñas (<10 g): 5 – 15 s - Tapas y envases medianos: 8 – 25 s - Carcasas grandes (>200 g): 25 – 60 s - Piezas técnicas con insertos: 30 – 90 s La refrigeración suele ser el 50 – 70 % del ciclo total. ## Factores que afectan el tiempo de ciclo Espesor de pared (relación cuadrática con la refrigeración), tipo de resina (cristalino > amorfo), diseño de canales de refrigeración, perfil de inyección, eficiencia del robot/EOAT y tiempo muerto por desmolde difícil. ## Reducción del tiempo de ciclo Optimizar refrigeración conformal, ajustar perfil de velocidad de inyección, balancear cavidades, usar valve gates en hot runner, separar plastificación de la apertura y eliminar movimientos innecesarios del robot.

**Tiempo de llenado (Fill Time)** es la duración medida entre el inicio del movimiento del husillo y el punto de transferencia, durante el cual la cavidad se llena al 95 – 99 %. Es uno de los **indicadores más sensibles** de la estabilidad del proceso de moldeo por inyección. ## Por qué es crítico - **Reproducibilidad**: variaciones <2 % indican proceso estable - **Dosificación**: tiempo constante asegura volumen constante - **Diagnóstico**: cambios en el tiempo revelan desgaste de check valve, cambios de viscosidad o restricciones ## Valores típicos - Piezas pequeñas (<10 g): 0.3 – 1 s - Piezas medianas (10 – 100 g): 1 – 3 s - Piezas grandes (>100 g): 2 – 6 s - Piezas técnicas con detalle fino: 1 – 4 s ## Tiempo programado vs. real - **Programado**: ideal según perfil de velocidad y volumen - **Real**: efectivo, puede ser **mayor** si la presión de inyección satura (la velocidad cae) - Diferencia típica: <5 % en proceso estable ## Cómo monitorearlo - Registro automático en la máquina (la mayoría) - Sensores externos de posición de husillo (alta gama) - Histograma estadístico en SPC - Alertas: ±5 % o ±10 % según criticidad de la pieza ## Diagnóstico de variaciones - **Aumento gradual** (semanas): desgaste de check valve, fuga progresiva - **Aumento súbito**: bloqueo de gate, contaminación, cambio de batch - **Disminución gradual**: temperatura de molde subiendo, resina absorbiendo humedad - **Variaciones aleatorias**: humedad inconsistente en la resina, mezcla virgen/regrind irregular ## Optimización Buscar el **tiempo más corto sin generar defectos** (jetting, splay, burn marks). Cada décima de segundo ahorrada se multiplica por miles de ciclos. La regla empírica: tiempo de llenado = (espesor más fino) / (velocidad de fluencia crítica de la resina).

**Presión de inyección (Injection Pressure)** es la presión que ejerce el husillo sobre el material fundido durante la fase de llenado dinámico, hasta el punto de transferencia. Es **resultado** del proceso, no parámetro: se eleva tanto como sea necesario para mantener la velocidad de inyección programada. ## Tipos de presión de inyección - **Plástica (Ppsi)**: presión real en el material, medida en bar - **Hidráulica (Hpsi)**: presión del aceite en el cilindro hidráulico - Relación: **Ppsi = Hpsi × factor de intensificación** del husillo (típicamente 10:1 a 15:1 según diámetro) ## Valores típicos por resina - Commodity (PE, PP): 400 – 1200 bar plástico - Técnicos (ABS, PC, PA): 700 – 1800 bar - Reforzados con fibra: 1000 – 2200 bar - Resinas de alta viscosidad (PEEK, PSU): hasta 2500 bar - Máquinas modernas: hasta 2400 bar máximo ## Por qué importa Si la presión satura (alcanza el máximo de la máquina), la velocidad cae y la pieza se llena más lento → pieza fría, soldaduras frías, short shot. Hay que **diseñar para no saturar**: aumentar diámetro de gates, runners, espesor o reducir longitud de flujo. ## Diagnóstico - Picos repetibles disparo a disparo: proceso estable - Picos crecientes: degradación de check valve, contaminación, gate parcialmente bloqueado - Picos decrecientes: temperatura de molde subiendo, gate desgastado ## Optimización Aumentar temperatura de masa, ampliar gates si la restricción es ahí, usar resinas de mayor MFI, o cambiar a máquina con mayor capacidad de presión (rara vez necesario en moldes bien diseñados).

**Velocidad de inyección (Injection Speed)** es la velocidad lineal con la que el husillo avanza durante la fase de llenado, programada en mm/s (o caudal cm³/s). Es **uno de los parámetros que controla la calidad de llenado**, junto con la temperatura y la presión de sostenimiento. ## Por qué importa La velocidad determina: - **Tiempo de llenado**: 0.3 – 3 s en piezas técnicas - **Esfuerzo cortante** en el material (más rápido → más shear → menor viscosidad efectiva) - **Marcas estéticas**: jetting (velocidad excesiva en gate pequeño), flow marks (velocidad muy lenta o discontinua) - **Orientación molecular** y stress residual ## Perfil multi-stage Las máquinas modernas permiten 5 – 10 escalones de velocidad a lo largo de la posición del husillo: 1. Lenta al entrar al gate (evita jetting) 2. Rápida en cavidades amplias 3. Lenta cerca de zonas con venteos críticos (evita atrapamiento de aire) 4. Lenta al fin de llenado para suave transición a hold ## Valores típicos - Resinas commodity, piezas de espesor estándar: 50 – 150 mm/s - Piezas técnicas con detalle: 30 – 80 mm/s - Piezas de pared muy delgada (<0.8 mm): 200 – 500 mm/s (máquinas servo de alta dinámica) - Resinas degradables al shear (PVC, PMMA): velocidad moderada ## Optimización Análisis de Moldflow / Moldex3D para definir perfil teórico, ajuste iterativo con visión al cierre del frente de flujo, y monitoreo de temperatura de masa al final de inyección (no debe subir más de 5 – 10 °C por sobre-shear). ## Problemas comunes Jetting con velocidad alta en gate puntual, flow marks por velocidad insuficiente, burn marks por atrapamiento de aire al fin, y delaminación si el frente se enfría parcialmente.

Valores resultantes del Proceso de Moldeo que no pueden ser ajustados directamente en el Control de Mando, como Tiempo de Inyección y Presión Pico.