En el moldeo por inyección de plástico pueden aparecer una gran variedad de defectos. Las bandas brillantes u opacas que se extienden y repiten en una dirección perpendicular al flujo se conocen como líneas de flujo o marcas de flujo. Estas imperfecciones pueden ocurrir por diversas razones y en diferentes tipos de polímeros, afectando negativamente tanto las propiedades mecánicas como la calidad del acabado superficial de las piezas plásticas.
¿Qué son los defectos de líneas o marcas de flujo?
En la superficie de un objeto moldeado, las líneas de flujo (también llamadas marcas de flujo) se refieren a surcos lineales o patrones circulares que reflejan la dirección del flujo del material dentro del molde. Cerca de la entrada del molde, donde se encuentra la boquilla de inyección, estas marcas pueden tomar forma de anillos.Aunque generalmente no afectan la integridad ni la funcionalidad de la pieza moldeada, las diferencias de color y la irregularidad del flujo pueden reducir su atractivo estético ante los consumidores.
Los defectos de líneas de flujo pueden clasificarse en cuatro tipos típicos según la forma de las marcas:
1. Líneas en forma de serpiente (Snake Lines)
Son líneas sinuosas provocadas por el efecto de chorro al entrar el material fundido al molde. Estas líneas se asemejan al movimiento de una serpiente en la superficie del producto.
2. Líneas onduladas (Wave Lines)
Se deben al flujo irregular del material fundido, que se mueve a diferentes velocidades. El resultado son marcas parecidas a olas sobre la superficie de la pieza.
3. Líneas radiales (Radiation Lines)
Aparecen normalmente cerca del área de la boquilla, generadas por la inyección del material fundido al entrar en la cavidad del molde.
4. Líneas fluorescentes (Fluorescent Lines)
Estas se producen debido al esfuerzo cortante durante el flujo del material, lo cual genera un brillo en la superficie similar al de una luciérnaga, de ahí su nombre.
Causas Potenciales de las Líneas de Flujo en el Moldeo por Inyección
Debido a que este defecto de material no uniforme puede surgir por múltiples razones, a continuación se analizan las causas potenciales que provocan las marcas de flujo, desde la perspectiva del material, la máquina, las condiciones del molde y el diseño del molde.
Enfriamiento Desigual Dentro del Molde
Las líneas de flujo se producen con frecuencia debido a variaciones en la velocidad de enfriamiento del plástico fundido mientras fluye por diferentes zonas del molde. También pueden aparecer al fabricar piezas con grosores desiguales, ya que las zonas más delgadas se enfrían más rápido que las más gruesas.
Este defecto se forma cuando el plástico caliente continúa fluyendo sobre secciones que ya se han enfriado y vuelto pegajosas.Aunque existen muchas causas para estas marcas, una de las principales es el enfriamiento desigual del material plástico. Por ello, se recomienda instalar un enfriador de aire o agua durante el proceso de moldeo por inyección para monitorear y controlar la temperatura de manera precisa.
Aunque existen muchas causas para estas marcas, una de las principales es el enfriamiento desigual del material plástico. Por ello, se recomienda instalar un enfriador de aire o agua durante el proceso de moldeo por inyección para monitorear y controlar la temperatura de manera precisa.
Tiempo de Residencia o Ciclo de Inyección Inadecuado
El ciclo de moldeo incluye varias etapas, pero las marcas de flujo pueden formarse si el tiempo de fundición es insuficiente. El plástico debe calentarse correctamente en el cilindro de la máquina para alcanzar el estado fundido antes de la inyección. Si se observan defectos de flujo, se puede prolongar el tiempo de calentamiento de los pellets plásticos como medida correctiva.
Los calentadores integrados en el cilindro funden las resinas plásticas a medida que avanzan hacia el molde. Este cilindro incluye zonas trasera, media, delantera y una boquilla. Para asegurar una inyección adecuada, la temperatura en estas zonas debe mantenerse alta y constante. Si no se alcanza la temperatura ideal, la resina no se funde correctamente y no se adhiere a las paredes del molde, lo que genera marcas de flujo.
Temperatura del Molde Demasiado Baja
Una temperatura demasiado baja en el molde también puede causar estas marcas, ya que la resina se enfría muy rápido. Esto impide que la presión de inyección y de mantenimiento sea suficiente para empujar la capa solidificada contra la superficie del molde, formando marcas visibles.
Tamaño Inadecuado del Canal de Alimentación, Corredor o Punto de Inyección
Si el canal de alimentación (sprue), el corredor (runner) o el punto de inyección (gate) son demasiado pequeños, la resistencia al flujo aumenta. Además, si la presión de inyección no es suficiente, el frente de flujo se moverá lentamente y el plástico se enfriará antes de tiempo. Esto impide que el material presione adecuadamente contra las paredes del molde, lo que resulta en líneas de flujo visibles en la dirección del flujo del material.
¿Cómo evitar las marcas de flujo para lograr un mejor acabado superficial?
Una solución directa es aumentar la temperatura del molde. Esto puede lograrse mediante el uso de controladores de temperatura de molde por agua o por aceite, los cuales estabilizan la temperatura a un nivel adecuado para el material. Como expertos en tecnología de moldeo, en Flying Tiger ofrecemos controladores de temperatura de agua, de aceite y combinados, adecuados para distintos materiales y rangos térmicos. Una vez alcanzada la temperatura ideal, se pueden aplicar altas presiones de inyección y de mantenimiento para solidificar correctamente la capa contra la superficie del molde, evitando así las líneas de flujo.
En segundo lugar, la presión de inyección es directamente proporcional a la velocidad de inyección. A mayor presión, mayor velocidad de flujo. Cuando el material fluye lentamente, tiene más tiempo para enfriarse, lo que favorece la aparición de defectos. Por ello, incrementar la velocidad del flujo es crucial. Para mejorar este flujo y retrasar el enfriamiento prematuro, se puede considerar aumentar el diámetro de la boquilla.
No obstante, el proceso de moldeo por inyección es un sistema interconectado, y solucionar un solo punto no siempre ofrece resultados óptimos. La clave está en contar con un buen diseño del molde, que garantice un flujo eficiente del material y un control térmico adecuado.
Controla Mejor la Temperatura del Molde para Prevenir las Líneas de Flujo
Mantener una temperatura constante en el molde es complejo, ya que tanto la máquina como el molde generan calor. Cambios bruscos en cualquiera de los dos pueden generar aún más defectos. La presión, que influye en muchos otros defectos de moldeo, está estrechamente relacionada con la temperatura. Aunque los materiales suelen tener un rango recomendado de temperatura para el molde, es importante recordar que el plástico tiende a enfriarse cuando se aleja de la fuente de calor.
Por ello, el uso de un controlador de temperatura de molde es altamente recomendable. Su objetivo es mantener la temperatura deseada para prevenir líneas de flujo y otros defectos en la superficie.
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