¿Cómo solucionar los defectos de neblina superficial en productos de plástico de alto brillo?

Los productos plásticos de alto brillo y gran luminosidad presentan superficies altamente reflectantes, lo que los hace extremadamente sensibles a los defectos. Cualquier pequeña imperfección se detecta fácilmente y no se puede ocultar. Las finas partículas de polvo presentes en el taller pueden causar problemas de calidad, como picaduras, marcas de hundimiento o contaminación superficial. Por lo tanto, el control de la limpieza es un factor crítico que afecta al rendimiento.

Figura 1. Producto de plástico defectuoso.

Figura 2 Producto plástico mejorado

Fenómeno

Desde una perspectiva visual, se observa el defecto de neblina blanca en la superficie del producto plástico. Este tipo de defecto, que se manifiesta como una marca de agua blanca, es particularmente notorio en productos plásticos negros de alto brillo. Como se muestra en la Figura 1, el producto está fabricado con material PP. Se aprecian diversas manchas blancas y parches irregulares de distintos tamaños distribuidos por la superficie, que se asemejan a nubes o niebla.

Teoría

Basándonos en el análisis anterior, la explicación teórica es la siguiente:

Durante la etapa de alimentación del material, se forman ciertos espacios entre las partículas de plástico. Estos espacios permiten la entrada de aire al cilindro durante el proceso de corte del tornillo. Durante este proceso, el material experimenta cambios físicos, pasando de un estado vítreo a un estado altamente elástico, y posteriormente de este último a un estado de flujo fundido.

Este proceso de transformación puede durar desde unos pocos segundos hasta varias decenas de segundos, dependiendo de las condiciones de la máquina de inyección de plástico y del tamaño de los productos. Completar una transformación tan compleja en un período de tiempo tan corto puede provocar fácilmente defectos en el moldeo por inyección.

Cuando se comprimen los espacios entre las partículas de plástico, el aire atrapado puede disolverse en el material fundido. Si el aire no se libera eficazmente del cilindro durante la plastificación, el gas restante quedará atrapado dentro del material fundido y se inyectará en la cavidad del molde.

La eficacia con la que el molde libera los gases depende de la calidad del sistema de ventilación. Si el sistema de ventilación es insuficiente, pueden producirse defectos como neblina, acumulación de gases o marcas de quemaduras.

Obviamente, la neblina blanca también es una forma de atrapamiento de gas. Muchos técnicos de moldeo por inyección creen erróneamente que solo las marcas de quemadura se consideran defectos de atrapamiento de gas, o agrandan inmediatamente las ranuras de ventilación cuando aparecen atrapamientos de gas. Este enfoque no es científicamente correcto.

Las marcas de quemaduras aparecen cuando el atrapamiento de gas se agrava. Bajo alta presión y compresión a alta velocidad, el gas atrapado no puede escapar y provoca combustión localizada. La temperatura de combustión puede alcanzar instantáneamente los 600-800 °C. Esta es la etapa más grave del atrapamiento de gas.

Soluciones

¿Cómo se puede liberar el gas de forma eficaz para prevenir los defectos de neblina blanca?

1) Molde

La ventilación de gases no se puede solucionar completamente solo con moho.

Para los materiales de PP, el rango de temperatura de procesamiento es relativamente amplio y el material presenta una excelente fluidez. Si las ranuras de ventilación del molde son demasiado grandes o están mal ubicadas, no solo pueden fallar en la liberación adecuada de gases, sino que también pueden causar defectos de rebaba. Por lo tanto, un diseño de ventilación correcto es fundamental para una eliminación eficaz de los gases.

2) Proceso

Dominar las técnicas adecuadas de ajuste del moldeo por inyección resulta muy eficaz en la producción real.

1) Reducir la velocidad de rotación del tornillo

Reducir la velocidad de rotación del tornillo puede ayudar a lograr una temperatura de fusión más uniforme y reducir la posibilidad de que se incorpore aire.

Si la velocidad de rotación del tornillo es demasiado alta, es más probable que quede aire atrapado en el material. Al mismo tiempo, la fuerza de cizallamiento excesiva del tornillo genera calor por fricción, lo que provoca una temperatura de fusión irregular. Esto puede conducir a la degradación del material y a la generación de gases.

2) Aumentar la temperatura del molde

Aumentar la temperatura del molde ayuda a lograr un llenado a alta presión y baja velocidad, lo que permite una mayor liberación de gases. Si la temperatura del molde es demasiado baja, la superficie del producto plástico puede congelarse prematuramente. En este caso, no se puede lograr un llenado a baja velocidad de manera efectiva, lo que puede resultar en piezas incompletas o con defectos menores.

3) Reducir la velocidad de inyección

Cuanto mayor sea la velocidad de inyección, más rápido se comprime el gas y mayor es la temperatura generada. Una velocidad de inyección más lenta comprime el gas de forma más gradual, lo que permite que el aire atrapado escape con mayor facilidad.

4) Fuerza de sujeción

Cuanto mayor sea la fuerza de sujeción, peor será el efecto de ventilación en la superficie de la cavidad. Una fuerza de sujeción menor permite una mejor liberación de gases de la superficie de la cavidad.

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