En el proceso de moldeo por inyección de suelas de zapatos de etileno-acetato de vinilo (EVA), el cilindro de calentamiento y el tornillo giratorio funcionan como una unidad cohesiva para transformar los gránulos sólidos en una masa fundida precisa e inyectable. El cilindro de calentamiento suministra energía térmica externa, mientras que el tornillo giratorio genera calor por fricción interna a través del cizallamiento mecánico. Este enfoque de doble calentamiento asegura que el EVA se funda por completo y se presurice antes de que el tornillo actúe como un pistón para forzar el material en el molde.
Conclusión clave Los roles distintos del cilindro y el tornillo convergen en un único objetivo: crear una masa fundida homogénea capaz de reacciones químicas complejas. Al equilibrar el calor externo con la fricción interna, estos componentes aseguran que el material alcance la temperatura y presión específicas requeridas para una expansión y reticulación exitosas dentro del molde.
El papel del cilindro de calentamiento
Suministro de energía térmica externa
La función principal del cilindro de calentamiento es actuar como fuente de calor externo. Rodea el cañón donde se encuentra el material de EVA.
Garantizar la transición de fase
Al aplicar energía térmica constante desde el exterior hacia el interior, el cilindro asegura que los gránulos sólidos de EVA comiencen la transición a un estado fundido. Este calentamiento externo es fundamental para iniciar el proceso de fusión que el tornillo completará más tarde.
Las funciones duales del tornillo giratorio
Generación de calor por fricción
A medida que el tornillo gira para transportar material, hace más que simplemente mover gránulos; genera un calor por fricción significativo. Este cizallamiento mecánico interno complementa el calor externo del cilindro, asegurando que el EVA se funda uniformemente en toda su sección transversal.
Transporte y mezcla de materiales
La rotación del tornillo transporta físicamente el EVA a través de la zona de calentamiento. Este movimiento es esencial para mezclar el material, asegurando que la masa fundida sea homogénea en lugar de tener puntos calientes o fríos.
Actuar como pistón de inyección
Una vez que el material se funde y se acumula en la parte delantera del cañón, la función del tornillo cambia. Deja de girar y avanza, actuando efectivamente como un pistón. Esta acción fuerza el EVA fundido en la cavidad del molde con una fuerza considerable.
Resultados críticos del proceso
Mantenimiento de la presión controlada
La acción combinada del cilindro y el tornillo mantiene un estricto control sobre la presión. La presión precisa es vital para asegurar que el material llene completamente la cavidad del molde antes de que comience a expandirse.
Habilitación de reacciones químicas
Las suelas de zapatos de EVA requieren una reacción química compleja para lograr sus propiedades finales. El equipo asegura que la masa fundida se encuentre en las condiciones exactas necesarias para que la expansión (espumación) y la reticulación (curado) ocurran simultáneamente y correctamente dentro del molde.
Comprender las variables y los riesgos del proceso
Equilibrio de las fuentes de calor
Un desafío común es equilibrar el calor externo del cilindro con el calor de cizallamiento del tornillo. Depender demasiado de una fuente puede provocar la degradación del material o una fusión desigual.
Consistencia de la presión
Si el tornillo no actúa como un pistón consistente, el molde puede no llenarse por completo. Esto da como resultado piezas con baja densidad o espumación incompleta, lo que compromete la integridad estructural de la suela del zapato.
Cómo aplicar esto a su proyecto
Comprender la interacción entre estos componentes le permite solucionar defectos y optimizar los tiempos de ciclo.
- Si su enfoque principal es la consistencia de la fusión: Priorice el equilibrio entre la configuración de temperatura del cilindro y la velocidad de rotación del tornillo (contrapresión) para garantizar una distribución uniforme del calor.
- Si su enfoque principal es la densidad de la pieza: Concéntrese en la fase de "pistón" de la operación del tornillo para garantizar que la presión de inyección sea lo suficientemente alta como para llenar completamente el molde antes de que comience la espumación.
Dominar las entradas térmicas y mecánicas de su unidad de inyección es el primer paso para lograr una suela de EVA impecable y de alto rendimiento.
Tabla resumen:
| Componente | Función principal | Tipo de calor | Rol operativo |
|---|---|---|---|
| Cilindro de calentamiento | Fusión externa | Energía térmica | Inicia la transición de fase de gránulos sólidos a masa fundida. |
| Tornillo giratorio | Cizallamiento interno | Calor por fricción | Transporta, mezcla y homogeniza el material de EVA. |
| Unidad de inyección | Alimentación de alta presión | Fuerza mecánica | Actúa como un pistón para forzar la masa fundida en el molde para la espumación. |
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Referencias
- Iacopo Bianchi, Alessio Vita. Mechanical characterization and sustainability assessment of recycled EVA for footwears. DOI: 10.1007/s00170-023-11332-1
Este artículo también se basa en información técnica de 3515 Base de Conocimientos .
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