Contracción y alabeo

¿Por qué se producen?

El encogimiento es inherente al proceso de moldeo por inyección. La contracción se produce porque el
la densidad del polímero varía de la temperatura de transformación a la temperatura ambiente
(véase el diagrama de volumen específico (pvT)). Durante el moldeo por inyección, la variación de la contracción tanto globalmente como a través de la sección transversal de una pieza crea tensiones internas. Estas tensiones denominadas residuales (véase Tensiones residuales) actúan sobre una pieza con efectos similares a las tensiones aplicadas externamente. Si las tensiones residuales inducidas durante el moldeo son elevadas
suficiente para superar la integridad estructural de la pieza, ésta se alabeará al ser expulsada.
del molde o grieta con carga de servicio externa.

Contracción

La contracción de las piezas de plástico moldeadas puede llegar al 20% en volumen, cuando se mide a la temperatura de procesamiento y a la temperatura ambiente. Los materiales cristalinos y semicristalinos son especialmente propensos al encogimiento térmico; los materiales amorfos tienden a encogerse menos. Cuando los materiales cristalinos se enfrían por debajo de su temperatura de transición, las moléculas se disponen de forma más ordenada, formando cristalitos. En cambio, la microestructura de los materiales amorfos no cambia con el cambio de fase. Esta diferencia hace que los materiales cristalinos y semicristalinos tengan una mayor diferencia de volumen específico ( ) entre su fase fundida y su fase sólida (cristalina). Esto se ilustra en la figura 1. Nos gustaría señalar que la velocidad de enfriamiento también afecta al comportamiento pvT de enfriamiento rápido de los materiales cristalinos y semicristalinos.

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FIGURA 1. Las curvas pvT de los polímeros amorfos y cristalinos y la variación del volumen específico entre el estado de transformación (punto A) y el estado a temperatura ambiente y presión atmosférica (punto B). Obsérvese que el volumen específico disminuye al aumentar la presión.

Causas de la contracción excesiva de las piezas

Una contracción excesiva, por encima del nivel aceptable, puede deberse a los siguientes factores. La relación de la contracción con varios parámetros de procesamiento y el espesor de la pieza se representa esquemáticamente en la Figura 2.

- baja presión de inyección
- breve tiempo de retención del envase o de enfriamiento
- alta temperatura de fusión
- alta temperatura del molde
- baja presión de retención.

Problemas causados por la contracción de las piezas

La contracción volumétrica no compensada produce marcas de hundimiento o huecos en el interior del molde. Controlar la contracción de la pieza es importante en los diseños de piezas, moldes y procesos, especialmente en aplicaciones que requieren tolerancias estrechas. La contracción que provoca marcas de hundimiento o huecos puede reducirse o eliminarse rellenando la cavidad después del llenado. Además, el diseño del molde debe tener en cuenta la contracción para ajustarse a las dimensiones de la pieza. La contracción de la pieza predicha por C-MOLD ofrece una guía útil para el diseño adecuado del molde.