Una breve historia del moldeo por inyección de plástico

El moldeo por inyección es un proceso de fabricación popular que hace posible que los equipos de productos creen rápidamente grandes volúmenes de piezas idénticas con una alta calidad constante. El proceso funciona mediante la inyección de plástico derretido a través de una boquilla calentada y presurizada en un molde de metal duradero con control de temperatura. Una vez que la pieza se enfría, el molde se abre, la pieza se expulsa, el molde se cierra y el proceso se repite.

Estos moldes, generalmente mecanizados a partir de acero, aunque el aluminio es una alternativa común, requieren mucho tiempo y son costosos de fabricar, pero los altos volúmenes de producción reducen drásticamente el costo por unidad, lo que permite que tanto el fabricante como el cliente obtengan ganancias. El moldeo por inyección se usa comúnmente para crear artículos como botellas de agua de plástico, empaques, piezas mecánicas, sillas y mesas de una sola pieza, y más.

Si bien el proceso puede parecer una invención relativamente reciente, el moldeo por inyección de plástico existe desde hace más de un siglo. En este artículo, seguiremos la historia de este proceso de fabricación desde sus sencillos comienzos hasta el día de hoy, incluidas las nuevas tecnologías que están preparadas para dar forma al futuro del moldeo por inyección.

El desarrollo y el surgimiento de la fabricación de plástico

La historia del moldeo por inyección de plástico comienza en 1868 cuando el inventor John W. Hyatt patentó el proceso de creación de celuloide, un material originalmente destinado a reemplazar el marfil utilizado en las bolas de billar. En 1872, Hyatt y su hermano Isaiah patentaron la primera máquina de moldeo por inyección, que usaba un mecanismo de émbolo simple para empujar el celuloide a través de un cilindro calentado y dentro de un molde. El dispositivo condujo al desarrollo de una floreciente industria manufacturera que producía botones, peines, tirantes y otros artículos de celuloide.

Las formas solubles de acetato de celulosa estuvieron disponibles a principios del siglo XX, ofreciendo un sustituto mucho menos inflamable de los materiales anteriores. En el período previo a la Segunda Guerra Mundial, se desarrollaron muchos de los termoplásticos comúnmente utilizados en la actualidad, incluidos el poliestireno y el cloruro de polivinilo (PVC).

El impacto de la Segunda Guerra Mundial en la fabricación de plásticos

Los desarrollos en tecnología de guerra, incluidos aviones, acorazados marinos, tanques y otras formas de armamento, consumieron grandes cantidades de materias primas durante el transcurso de la Segunda Guerra Mundial. El auge industrial de la posguerra experimentado por muchos países occidentales desarrollados coincidió con una demanda vertiginosa de materiales asequibles que pudieran usarse para producir piezas en masa. Esto se debió en gran parte a cómo la guerra interrumpió las rutas marítimas globales y requirió la extracción de enormes cantidades de recursos naturales para fabricar tanques, barcos y otros productos de guerra, lo que provocó una escasez mundial de caucho y metal.

Los termoplásticos presentaron opciones asequibles capaces de llenar muchos de los vacíos del mercado creados por esta escasez de materiales. El moldeo por inyección hizo posible que los fabricantes fabricaran piezas en grandes volúmenes de forma rápida y rentable. A medida que los mercados y las cadenas de suministro de todo el mundo cambiaron hacia el plástico, el moldeo por inyección surgió como un pilar y un accesorio para las empresas de fabricación modernas.

En 1946, la máquina de inyección de tornillo de extrusión de James Watson Hendry revolucionó el campo moderno de moldeo por inyección de plástico. El tornillo giratorio de la máquina le dio al operador un mejor control sobre el proceso de producción, lo que resultó en mejoras significativas en la calidad de las piezas moldeadas por inyección. Hendry también fue pionero en el proceso de moldeo por inyección asistido por gas, que hizo posible la fabricación de piezas huecas largas y complejas.

Durante la segunda mitad del siglo XX, los materiales plásticos se volvieron más avanzados y competitivos, ofreciendo una resistencia comparable a la de algunos metales pero con un peso muy reducido.

La producción de plástico superó a la producción de acero en términos de participación de mercado en la década de 1970, y la introducción de moldes de aluminio livianos en la década de 1990 ofreció un sustituto más rápido y rentable para las herramientas de acero en algunos casos.

El futuro del moldeo por inyección de plástico

El futuro es brillante para la industria del moldeo por inyección de plástico, con varias tecnologías nuevas que muestran un alto grado de promesa.

Las tecnologías de Internet de las cosas (IoT), como sensores y soluciones de automatización, por ejemplo, permiten una mayor conectividad en todo el sistema de producción. Esto brinda una mejor visibilidad del estado del proceso de moldeo por inyección y, al mismo tiempo, posiciona mejor a los fabricantes para producir piezas de mayor calidad a costos reducidos. Las soluciones automatizadas, como los descargadores robóticos que pueden apilar y desapilar piezas de manera más eficiente, pueden usar configuraciones programables, sensores y otras funciones de IoT para ayudar a acortar los plazos de producción sin sacrificar la calidad de las piezas.

El moldeo por microinyección es otro proceso emergente que aplica los mecanismos del moldeo por inyección a escala microscópica. Esto es especialmente interesante en los círculos de fabricación de dispositivos médicos, donde la tecnología podría permitir que los equipos de productos diseñen ensamblajes de dispositivos más pequeños capaces de realizar procedimientos que pueden salvar vidas utilizando métodos y herramientas menos invasivos.

Los materiales de moldeo por inyección ecológicos tienen una demanda cada vez mayor. Si bien la mayoría de los termoplásticos se pueden recuperar y reutilizar simplemente derritiéndolos y reintegrándolos, los defensores de la sustentabilidad están impulsando metas más ambiciosas. El pensamiento innovador está llevando a los fabricantes a desarrollar y utilizar materiales con un contenido termoplástico menor o nulo, incluidos los materiales de próxima generación a base de plantas, como los plásticos a base de maíz y lino.

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