¿Por qué se rompen los pernos botadores en el proceso de moldeo?

La explicación al “Porqué se rompen los pernos botadores o pernos de expulsión”, es un poco compleja, ya que no existe un solo factor o situación por el cual se rompen los pernos botadores.

Para que un perno botador llegue a romperse durante el proceso de moldeo, influyen muchos factores que están asociados principalmente a una carga desigual o irregular sobre la placa de expulsión de la máquina moldeadora.

Cuando un perno botador se rompe, por la razón que sea, indudablemente vamos a tener un problema de paro en la producción o de tiempos muertos, lo que afectará directamente a nuestro bolsillo, representando fuertes pérdidas económicas para nuestra industria.

Los pernos botadores en el proceso de transformación del plástico

Los procesos para transformar plástico se pueden clasificar en dos categorías:

Procesos Primarios:

• Extrusión.
• Inyección.
• Soplado.
• Calandreo.
• Inmersión.
• Rotomoldeo.
• Compresión.

Procesos Secundarios:

• Termoformado.
• Doblado.
• Corte.
• Torneado.
• Barrenado.

En los procesos primarios, el plástico es moldeado mediante un proceso térmico en el cual el material pasa por el estado líquido hasta solidificarse; mientras que en los procesos secundarios, el producto final es formado a través de medios mecánicos o neumáticos sin necesidad de que el plástico sea sometido a una fusión.

Dentro de la primera categoría de los procesos de transformación del plástico – específicamente en el caso de la inyección a través de moldeo – los pernos botadores son un componente esencial y adquieren un peso importante, pues es gracias a ellos que las piezas moldeadas salen fácilmente y sin defectos, de la cavidad del molde.

20 factores por los que se rompen

Como comentamos al inicio de este artículo, los factores por los que se rompen los pernos botadores son muy variados, y pocos de ellos tienen que ver directamente con los propios pernos botadores.

La mayoría de las veces los responsables del porqué los pernos botadores se rompen, son algunos componentes o extensiones de la máquina de moldeo y del sistema de expulsión que se encuentran en mal estado o con características poco compatibles, y que en consecuencia ejercen una carga mal distribuida sobre la placa de expulsión, provocando que eventualmente los pernos de botado colapsen.

Estos son algunos factores y situaciones que causan una ruptura en los pernos botadores y que desencadenan otros problemas durante el proceso de moldeo.

1. Bujes desgastados que provocan una carga desigual sobre la placa de expulsión.
2. Barras de botado o barras extraíbles mal alineadas con algunos orificios pasantes de la placa móvil.
3. Barras o extensiones de expulsión con longitudes diferentes.
4. Pernos de retención flojos.
5. Extensiones estandarizadas usadas en un diseño personalizado. Muchas de estas extensiones topan con la parte posterior de la placa de retención del expulsor y hacen que ésta se doble o rompa.
6. Resortes helicoidales rotos en el sistema de retorno de expulsión del molde.
7. Resortes de longitudes diferentes.
8. Cantidad de precarga variable respecto a la diversidad de las profundidades de los alojamientos.
9. Barras de expulsión separadas de manera poco uniforme.
10. La localización de los pernos botadores. Un ejemplo de esto son los pernos botadores ubicados debajo de un slider. En este caso el perno o el slider resultarán dañados cuando el molde se cierre.
11. Un mal ajuste en la posición de retracción de la máquina.
12. Pequeñas piezas moldeadas dentro del alojamiento del sistema de expulsión.
13. La expansión térmica.
14. Placas muy pesas o ciclos anuales de 10,000 o más, sin un sistema de botado guiado.
15. Moldes con insuficientes pernos de botado y pernos de retorno.
16. Las altas velocidades de expulsión y retracción.
17. La fuerza necesaria para expulsar la pieza excede la resistencia de mismo perno.
18. La contracción diferencial de la pieza necesita fuerzas diferentes o desiguales en los diferentes pernos de expulsión.
19. Desgaste adhesivo: Éste es causado por la adhesión y la fricción cuando dos metales se deslizan uno contra el otro.
20. Falta de mantenimiento a los pernos botadores y otros componente del sistema de la máquina moldeadora.

¿Cómo evitar que se rompan?

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Hay varias medidas que podemos implementar para evitar o solucionar un problema de ruptura de los pernos botadores.

Éstas son algunas de ellas:

• Usa stop pins de apoyo

Ten un stop pins de apoyo cerca de cualquier componente que pueda aplicar presión a la placa de expulsión o coloca un stop pin cerca de los orificios roscados de las barras de expulsión de la moldeadora.

Por lo general los stop pins se usan entre la placa de sujeción y la placa de expulsión; entre la placa de retención y la placa de soporte.

• Instala cubiertas o protectores

Colocar una cubierta o protector en la parte superior del molde te ayudará a evitar que las piezas pequeñas moldeadas se alojen dentro del sistema de expulsión.

De esta manera evitarás que eventualmente las placas de expulsión se doblen a causa del estancamiento de estas piezas y evitarás que los pernos botadores colapsen.  

• Sigue los patrones de expulsión recomendados por la PLASTICS

Intenta seguir las recomendaciones de expulsión proporcionadas por la Plastics Industry Association (PLASTICS).

Instala en el molde los patrones de expulsión que los expertos recomiendan.

• Barras de expulsión espaciadas de manera uniforme

Cuida que las barras de expulsión estén uniformemente espaciadas.

En el caso de los moldes muy grandes, puedes usar barras adicionales de expulsión para que no haya una distribución irregular de fuerza sobre la placa expulsora.

• Instala pernos adicionales

Instalar pernos adicionales que conecten a la placa de retención del expulsor con la placa de expulsión, proporcionará resistencia extra para evitar que las placas de expulsión y retención se doblen.

• Coloca los pernos de expulsión entre 0,0005 y 0,0015 pulgadas

Jim Fattori, experto en el tema, recomienda colocar los pernos de expulsión entre 0,0005 y 0,0015 pulgadas, debajo de la superficie de la pieza que se va a expulsar.

En palabras de Fattori “esto ayuda a garantizar que la pieza no ‘cuelgue’ en el perno, lo que requeriría pulsos de expulsión extras”.

• Agrega líneas de enfriamiento e instala “pernos guía”

Agregar líneas de enfriamiento en la placa expulsora ayuda a resolver el problema de expansión térmica que provoca la ruptura de los pernos botadores.

Por otro lado, los pernos guía sobre la placa de soporte también ayudan a disminuir el problema de expansión térmica.

• Instala un sistema de expulsión guiado

Esto es recomendable si las placas son muy pesadas o si el número anual de ciclos es igual o mayor a 100,000.

• Placas de expulsión paralelas a la línea central

Para evitar que los pernos botadores se rompan, es importante que las placas de expulsión viajen de forma paralela a la línea central del molde, esto ayuda a que las placas reciban y apliquen una carga distribuida de manera uniforme.

• Limita la cantidad de fuerza de expulsión de la máquina de moldeo

Hay máquinas que permiten limitar la fuerza de expulsión aplicada sobre la placa de expulsión.

En estos casos es muy factible establecer un valor ligeramente mayor que el necesario para expulsar la pieza en condiciones normales de operación. Además, con esto la máquina puede detener el ciclo y evitar daños. Si tu máquina tiene esta modalidad, ¡úsala!

• Dale mantenimiento a los pernos botadores o pernos de expulsión

Es importante darles mantenimiento preventivo a los pernos botadores o de expulsión.

Para hacerlo podemos limpiarlos, lubricarlos y, dependiendo del material que inyectamos, neutralizarlos.

• Cuida que el núcleo esté adecuadamente enfriado

Asegúrate de que el núcleo tenga un enfriamiento adecuado, porque cuando el metal se calienta, se expande.

• Usa una cantidad de bujes guía adecuados y con las medidas adecuadas

Usar la cantidad de bujes guía del diámetro adecuado, ayudará a que las placas de expulsión tengan un mayor soporte de peso.

La importancia de los pernos botadores en la inyección de plástico

En el proceso de inyección de plástico mediante moldeo, es importante tener los componentes adecuados para que la producción sea óptima, nunca se detenga y lo más importante, para que nuestras piezas producidas sean de una calidad irreprochable.

Uno de estos componentes esenciales, como ya lo sabrás, son los pernos botadores, ya que sin ellos sería prácticamente imposible expulsar la pieza de plástico una vez que termina el proceso de inyección.

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