¿Qué es una máquina de moldeo por servoinyección?

Un " "máquina de moldeo por servoinyección" es un tipo de equipo de moldeo por inyección que utiliza un servomotor como fuente de energía principal. "Servo" se refiere a la capacidad del sistema de accionamiento para responder con precisión y rapidez a los comandos de control.

1. Máquina de moldeo por inyección hidráulica tradicional vs. Máquina de moldeo por servoinyección

Máquinas tradicionales de moldeo por inyección hidráulica: utilice un motor asíncrono de velocidad constante para accionar una bomba hidráulica. La bomba hidráulica funciona de forma continua, generando una presión y un caudal fijos. La máquina utiliza válvulas proporcionales o servoválvulas para ajustar la presión y el caudal necesarios para diferentes operaciones (como cierre del molde, inyección, presión de retención, enfriamiento, apertura del molde y expulsión).

Las desventajas de este método son:
Importante desperdicio de energía: el motor y la bomba funcionan continuamente a plena capacidad, consumiendo energía. Incluso cuando la máquina se está enfriando o esperando, se requiere una cantidad significativa de energía para mantener la presión y el desbordamiento del sistema.
Aumento rápido de la temperatura del aceite: el desbordamiento y la fricción generan un calor significativo, lo que requiere un sistema de enfriamiento adicional.
Alto ruido: La bomba en funcionamiento continuo genera un ruido considerable.
Precisión de control y velocidad de respuesta limitadas: dependiendo de la regulación de la válvula, la precisión y la velocidad son inferiores al control directo del motor. Las máquinas totalmente eléctricas tradicionales utilizan múltiples servomotores para impulsar directamente cada eje de movimiento (como el cierre del molde, la inyección y la expulsión) a través de mecanismos como tornillos de bolas o correas síncronas.
Las ventajas incluyen alta precisión, funcionamiento limpio y eficiencia energética. Las desventajas incluyen una estructura compleja, un alto costo y, en general, una fuerza de sujeción menor que los modelos hidráulicos.

Características y principios operativos de las máquinas de moldeo por servoinyección:
Fuente de alimentación central - Servomotor: reemplaza el motor tradicional de velocidad constante.
Sistema de control de circuito cerrado:
El controlador emite comandos basados en parámetros de proceso establecidos (presión, velocidad y posición).
El servoaccionamiento hace girar con precisión el servomotor.
El servomotor acciona directamente una bomba hidráulica de desplazamiento fijo (normalmente una bomba de engranajes interna o una bomba de émbolo).
Un dispositivo de retroalimentación (como un codificador) montado en el motor o la bomba monitorea la velocidad del motor (correspondiente al flujo de salida de la bomba) y el torque (correspondiente a la presión de salida de la bomba) en tiempo real.
La señal de retroalimentación se envía de regreso al controlador, que compara continuamente el valor real con el valor establecido y ajusta el comando enviado a la unidad, formando un sistema de control de circuito cerrado para garantizar que la salida coincida con precisión con el flujo y la presión requeridos para la fase de operación actual. Suministro de petróleo bajo demanda:
Esta es la principal ventaja de las máquinas de moldeo por inyección servohidráulicas.
El sistema acciona el motor y la bomba sólo cuando se requiere una acción, y la velocidad y el par (es decir, el caudal y la presión) se ajustan con precisión en tiempo real en función de los requisitos específicos de esa acción.
Cuando se completa una acción y comienza la siguiente etapa (como cuando termina la inyección y se mantiene la presión), o cuando la máquina está en modo de enfriamiento o de espera, el servomotor y la bomba hidráulica pueden detenerse por completo, consumiendo prácticamente ninguna energía.
No se requiere válvula de desbordamiento para regular la presión y el flujo, lo que reduce la pérdida de energía y el calentamiento del aceite.

Ventajas de las máquinas de moldeo por servoinyección:
Ahorro de energía: en comparación con las prensas hidráulicas tradicionales, normalmente se logra un ahorro de energía del 30% al 70%, dependiendo del ciclo del producto, los parámetros del proceso y la máquina en sí.
Alta capacidad de respuesta y control preciso: la velocidad de respuesta extremadamente rápida del servomotor y el control preciso del torque mejoran en gran medida la precisión del control y la repetibilidad de parámetros clave del proceso, como la velocidad de inyección, la presión de mantenimiento y el control de posición, mejorando así la calidad y la consistencia del producto. Es especialmente adecuado para el moldeo de precisión. Temperatura del aceite más baja: debido a la reducción significativa del desperdicio de energía (especialmente la eliminación de pérdidas por desbordamiento y la reducción del calor por fricción), el aumento de temperatura del aceite hidráulico es significativamente menor, lo que extiende la vida útil del aceite hidráulico y los sellos.
Bajo nivel de ruido: el motor funciona a baja velocidad o se detiene la mayor parte del tiempo, lo que da como resultado niveles de ruido significativamente más bajos que el ruido de funcionamiento continuo de una prensa hidráulica tradicional.
Mayor eficiencia de producción: una velocidad de respuesta más rápida a veces puede acortar los tiempos de ciclo (como durante la aceleración de apertura y cierre del molde).
Limpio y respetuoso con el medio ambiente: las temperaturas más bajas del aceite reducen la tendencia a la oxidación y las fugas de aceite, lo que da como resultado un entorno de trabajo más limpio.

Las diferencias estructurales entre las máquinas de moldeo por inyección servo y las máquinas de moldeo por inyección hidráulicas tradicionales:
La principal diferencia radica en la unidad de accionamiento eléctrico.
Prensas hidráulicas tradicionales: Bomba dosificadora de motor de velocidad constante/válvula proporcional de bomba variable/válvula servo.
Prensas servohidráulicas: Dispositivo de retroalimentación de alta precisión con servomotor, bomba dosificadora y servomotor.
La estructura principal de la máquina, incluido el mecanismo de sujeción, el mecanismo de inyección, el tornillo cilíndrico, etc., es similar a la de una prensa hidráulica estándar.

2. Fallos comunes de las máquinas de moldeo por servoinyección

(1) Alarma/falla del servoaccionamiento:
Sobrecorriente/sobrecarga: atasco mecánico, carga excesiva (como mala lubricación, problema de molde), cortocircuito interno del accionamiento o motor, ajuste inadecuado de parámetros.
Sobretensión/subtensión: Tensión de alimentación inestable, fallo de la resistencia del freno o selección incorrecta, energía regenerativa excesiva, fallo interno del accionamiento.
Sobrecalentamiento: Mala disipación del calor (falla del ventilador, polvo en el disipador de calor), temperatura ambiente alta, funcionamiento sobrecargado.
Fallo del codificador/error de comunicación: daño en el cable del codificador, mal contacto, daño en el codificador, interferencia grave, problema en la interfaz de la unidad.
Desviación excesiva de posición: cambio repentino o excesivo de carga, configuración irrazonable de parámetros de respuesta, espacio libre mecánico excesivo, problema de retroalimentación del codificador.

(2) Fallo del servomotor:
Sobrecalentamiento del motor: funcionamiento por sobrecarga, mala disipación del calor, alta temperatura ambiente, daños en los cojinetes que provocan mayor fricción y problemas de bobinado. Ruido/vibración anormal del motor: Desgaste o daño del rodamiento, flexión del eje del motor, acoplamiento suelto o dañado, desequilibrio de carga, resonancia mecánica.
El motor no gira/es débil: el controlador no tiene salida, el devanado del motor está abierto o en cortocircuito, problema con el suministro de energía, el freno no está liberado (si lo hay), error de configuración de parámetros.

(3) Presión anormal del sistema:
Presión insuficiente: Salida insuficiente de la servobomba (velocidad/par del motor insuficiente, desgaste interno de la bomba), falla del sensor de presión/desplazamiento de calibración, falla de la válvula reguladora de presión o error de ajuste, falla de la válvula de desbordamiento, fuga grave en el cilindro, bloqueo del filtro de aceite que resulta en un flujo insuficiente.
Fluctuación/inestabilidad de la presión: aire en el aceite, falla del sensor de presión, aire en el aceite, falla del sensor de presión, respuesta de servocontrol inestable, válvula hidráulica (como válvula de presión proporcional) atascada o fallida, contaminación del aceite que resulta en un movimiento deficiente del núcleo de la válvula.
Presión excesiva: falla del sensor de presión, falla de la válvula reguladora de presión, error en la señal de control.

(4) Problemas relacionados con el aceite hidráulico:
Temperatura excesiva del aceite: falla del sistema de enfriamiento (bloqueo del enfriador, falla del ventilador, agua de enfriamiento insuficiente/alta temperatura), fuga grave del sistema que resulta en una gran pérdida de energía, temperatura ambiente excesivamente alta, selección inadecuada de la viscosidad del aceite, volumen de aceite insuficiente.
Contaminación por petróleo: intrusión de agua (que provoca emulsificación y óxido), contaminación por partículas (que provoca atascamiento de válvulas y desgaste de bombas), oxidación y deterioro (cambios de viscosidad y generación de lodos). Esta es la causa raíz más común y dañina de los problemas del sistema hidráulico.
Fugas: Juntas sueltas, envejecimiento y daños en juntas, daños en tuberías o cilindros/cuerpos de válvulas.

3. Preguntas frecuentes sobre máquinas de moldeo por servoinyección

P1: ¿Qué es una máquina de moldeo por inyección servo?
A1: Máquina de moldeo por inyección que controla con precisión el movimiento de una bomba hidráulica o componentes mecánicos mediante un servomotor. Su principio fundamental es "energía bajo demanda"—la energía se consume sólo durante el movimiento y el motor se detiene cuando está parado, lo que supone un ahorro energético de hasta un 30%-70%.

P2: ¿Máquinas de moldeo por inyección servo versus prensas hidráulicas tradicionales versus prensas totalmente eléctricas?
A2: Prensas hidráulicas tradicionales: Válvula de alivio del motor de velocidad constante → Alto consumo de energía y alto nivel de ruido.
Prensas totalmente eléctricas: Accionamiento directo con múltiples servomotores → Alta precisión y sin aceite hidráulico, pero estructura compleja y alto costo.
Prensas servohidráulicas: Los servomotores accionan bombas hidráulicas → Equilibran ahorro de energía, precisión y alta fuerza de sujeción, ofreciendo la mejor relación calidad-precio.

P3: ¿Qué debo hacer si la alarma del servoaccionamiento "Sobrecarga" (OL)?
A3: Solución de problemas paso a paso:
Compruebe si la máquina está atascada (por ejemplo, materia extraña en el molde, lubricación insuficiente). Verifique la resistencia de aislamiento del motor (use un multímetro para medir la resistencia del devanado a tierra > 5 MΩ).
Verifique los parámetros de accionamiento (si la configuración de potencia del motor es incorrecta).

P4: ¿Qué podría estar causando la desaceleración?
A4: Viscosidad anormal del aceite hidráulico (más delgado a altas temperaturas/más grueso a bajas temperaturas).
Filtro obstruido → flujo insuficiente (verifique el indicador de presión diferencial).
Desgaste del sello del cilindro y fugas internas (verificar con una prueba de retención de presión).