Procesos de intrusión

La intrusión y la extrusión son procesos opuestos que implican el movimiento de un material hacia dentro o hacia fuera de un espacio. En geología, la intrusión es el enfriamiento de roca fundida dentro de la corteza terrestre, mientras que la extrusión es la erupción de material volcánico en la superficie. En ortodoncia, la intrusión es el movimiento de un diente hacia la encía, y la extrusión, su movimiento hacia fuera. Estos términos también se utilizan en ciencia e ingeniería de materiales para describir la entrada o salida de líquidos en materiales porosos o el proceso de moldeo de plásticos.

Intrusión: Proceso por el cual un líquido penetra en un material poroso, generalmente debido a presión externa. Es relevante en aplicaciones como la porosimetría y la cromatografía líquida.
Extrusión: Proceso por el cual un líquido es expulsado de un material poroso, generalmente al liberarse la presión.

En el moldeo de plásticos, es el proceso de forzar un material a través de un molde para crear una forma específica, como tuberías o perfiles. En el moldeo por extrusión por intrusión, los residuos plásticos de bajo valor se transforman en nuevos productos. Las máquinas trituran, calientan y prensan los residuos plásticos, que luego se utilizan para fabricar nuevos productos destinados a la economía circular. La intrusión, también conocida como moldeo por inyección, consiste en inyectar arcilla plástica caliente directamente desde la extrusora al molde. Una vez que el molde está completamente lleno, la arcilla se enfría. La arcilla resultante se puede utilizar para fabricar objetos largos y complejos, como las estacas redondas que se colocan alrededor de los árboles jóvenes para mantenerlos erguidos. La intrusión es especialmente útil para fabricar objetos con perfiles largos y postes. Los productos fabricados con estos residuos plásticos se utilizan específicamente para objetos de paredes gruesas en exteriores. Por lo tanto, son productos pesados y sólidos, a diferencia de los finos y ligeros.

Un ejemplo de lo que se fabrica en la Fábrica de Plástico Verde son las traviesas para árboles. Estas traviesas suelen ser de madera, pero las fabricadas con plástico reciclado mixto ofrecen ventajas. Las traviesas de plástico no se pudren en suelos húmedos, por lo que duran más. Además, se doblan en lugar de astillarse, minimizando así el riesgo de rotura.

En el moldeo de plásticos, siempre existe una relación inversa entre la capacidad máxima de producción de piezas y la inversión necesaria para adquirir una máquina de mayor capacidad. Si la capacidad de inyección de una máquina de moldeo es ligeramente inferior al volumen de material fundido requerido para una pieza determinada, se puede emplear una técnica denominada moldeo por intrusión para superar esta limitación. La intrusión utiliza una combinación de inyección y extrusión para llenar la cavidad. Esta técnica consta de dos pasos: en el primero, el tornillo gira continuamente en posición totalmente retraída y actúa como una extrusora para llenar parcialmente el molde con la cantidad de material necesaria que excede la capacidad de inyección de la máquina. El segundo paso consiste en la inyección convencional del material restante, que constituye la capacidad máxima de la máquina. De hecho, la secuencia de estos dos pasos es prácticamente continua, lo que permite un llenado uniforme de la cavidad. La limitación del proceso radica en que no es adecuado para polímeros de alta viscosidad.

¿Cuál es la diferencia entre el moldeo por extrusión y el moldeo por intrusión?

Moldeo por extrusión: El moldeo por extrusión es un método de moldeo que utiliza presión para deformar plásticamente materiales metálicos o no metálicos dentro de un molde, obteniendo así la forma y el tamaño deseados. Su principio fundamental reside en la alta presión ejercida por la extrusora para empujar el material desde un extremo del molde y dar forma al producto final a través de la cavidad del mismo. El moldeo por extrusión ofrece ventajas como una alta eficiencia de producción, un elevado aprovechamiento del material y la capacidad de procesar formas complejas, lo que lo hace especialmente adecuado para la producción a gran escala.

Moldeo por intrusión: En contraste, el moldeo por intrusión (también conocido como moldeo por inyección, etc., con nombres específicos que dependen del material y el campo de aplicación) es un método de moldeo que inyecta plástico fundido, caucho u otros materiales en la cavidad del molde a alta presión, donde se enfría y solidifica, para luego desmoldarlo y obtener el producto. La clave del moldeo por intrusión radica en el control preciso de la temperatura de fusión, la presión de inyección y la velocidad del material para garantizar la precisión dimensional y la calidad superficial del producto. Este proceso es adecuado para el moldeo de diversos materiales plásticos y de caucho, y permite producir productos con formas complejas y dimensiones precisas.

Diferencias en los campos de aplicación

Moldeo por extrusión: Gracias a su alta eficiencia y precisión, el moldeo por extrusión se utiliza ampliamente en el procesamiento de diversos materiales como metales, plásticos, cerámica, etc. En el sector metalúrgico, se emplea comúnmente para producir componentes estructurales como tuberías, barras y perfiles; en el sector plástico, se utiliza para producir perfiles, láminas y componentes de formas complejas con diversas secciones transversales. Además, el moldeo por extrusión se utiliza ampliamente en sectores como materiales de construcción, componentes de automoción, aeroespacial, etc.
Moldeo por intrusión: El moldeo por intrusión ocupa un lugar importante en la industria de procesamiento de plásticos debido a su flexibilidad y eficiencia. Desde artículos cotidianos como vajilla, juguetes y carcasas de productos electrónicos, hasta componentes de automoción y dispositivos médicos, la tecnología de moldeo por intrusión está presente en casi todos los ámbitos. Con el avance de la ciencia de los materiales y el desarrollo de la tecnología de moldes, el campo de aplicación del moldeo por intrusión se expande constantemente.

Análisis económico

Inversión inicial: Desde la perspectiva de la inversión inicial, tanto el moldeo por extrusión como el moldeo por intrusión requieren una inversión considerable en equipos. Los equipos de moldeo por extrusión suelen ser más grandes y complejos, adecuados para la producción a gran escala, por lo que la inversión inicial es relativamente alta. Si bien los equipos de moldeo por intrusión también requieren cierta inversión, su escala puede ser más flexible en comparación con las grandes extrusoras y se adapta a las necesidades de producción de diferentes escalas.

Coste de producción: En cuanto al coste de producción, ambas tecnologías de moldeo presentan ventajas e inconvenientes. El moldeo por extrusión permite reducir significativamente el coste unitario en la producción a gran escala gracias a su alta tasa de aprovechamiento del material y su rápida eficiencia. El moldeo por intrusión, por otro lado, ofrece ventajas en el mercado de alta gama y en la producción personalizada, al controlar con precisión la cantidad de material y el proceso de moldeo, reducir la generación de residuos y mejorar la calidad del producto.
Adaptabilidad al mercado: Desde la perspectiva de la adaptabilidad al mercado, el moldeo por extrusión resulta más adecuado para las necesidades de producción estandarizada y a gran escala. El moldeo por intrusión, en cambio, se adapta mejor a las demandas de un mercado en constante cambio y a las tendencias de producción personalizada gracias a su flexibilidad y eficiencia.