PE-HD: defectos y proceso de inyección
Polietileno de alta densidad · Familia: poliolefinas
El PE-HD es un poliolefínico semicristalino, no higroscópico, de los más agradecidos en planta cuando se conoce su punto débil: la contracción de moldeo alta y su sensibilidad a la temperatura de molde. No absorbe humedad en su estructura molecular, solo condensación superficial, así que no exige secador deshumidificador. A cambio, su elevado grado de cristalización obliga a vigilar de cerca el enfriamiento y la compactación, porque cualquier descontrol en esas dos variables se traduce directamente en rechupes, alabeo o vacuolas. Es un material dócil de fluir pero exigente en refrigeración por su alto calor latente de fusión.
Ventana de proceso verificada: PE-HD
Parámetros de referencia industrial extraídos de la base técnica de Jorge Maella. Consulta siempre la ficha técnica del fabricante de tu lote.
| Parámetro | Rango / Valor | Unidad | Observaciones |
|---|---|---|---|
| Temperatura de masa fundida | 190 – 250 | °C | Medida en purga libre con termopar de inmersión |
| Temperatura superficial de molde | 20 – 50 | °C | Medida con sonda de contacto en la cavidad |
| Contracción de moldeo | 1,5 – 3,0 | % | Contracción lineal estándar de moldeo |
| Velocidad periférica máx. husillo | ≤ 0,5 | m/s | Velocidad tangencial para evitar degradación térmica por fricción |
| Profundidad de salida de gases recomendada | 0,02 – 0,025 | mm | Longitud de tierra de 1,5–2,0 mm antes del desahogo |
Particularidades de moldeo de PE-HD
Trabaja con temperatura de masa entre 190 y 250 °C y molde entre 20 y 50 °C. La contracción de moldeo es alta, de 1,5 a 3,0 %, y no es igual en todas direcciones: al ser semicristalino, la zona que cristaliza más completa contrae más, así que un molde con temperaturas desequilibradas entre caras produce alabeo con seguridad. La pieza se curva siempre hacia el lado más caliente del molde, porque esa cara se enfría más despacio, cristaliza más y tira del material hacia ella. La velocidad periférica del husillo debe quedarse por debajo de 0,5 m/s: el PE-HD no es un material especialmente sensible a la cizalla comparado con los técnicos, pero pasarse de esa velocidad no aporta nada y solo mete calor de fricción innecesario. Las salidas de gases (venteos) del molde se dimensionan finas, entre 0,02 y 0,025 mm de profundidad; pasarse de esa profundidad da rebaba, y quedarse corto o tenerlas obstruidas impide la salida del aire y aparecen quemadas por efecto diésel en los últimos rincones de llenado.
Secado y preparación de granza
El PE-HD no es higroscópico: el agua no penetra en el gránulo, solo se deposita como condensación superficial si la granza ha estado en un ambiente frío o húmedo. No requiere secador deshumidificador ni ciclo de secado en condiciones normales de almacenamiento en planta. Si la granza llega con condensación visible, basta un precalentamiento con aire caliente simple antes de tolva. Ojo con la garganta de alimentación: como el PE-HD no se seca, el agua que la atempera va entre 40 y 60 °C; si se refrigera con agua directa de enfriadora por debajo de la temperatura de rocío del ambiente de nave, se forma condensación en las paredes internas que moja la granza justo antes de entrar en el husillo, generando ráfagas de aspecto similar a las de humedad aunque el material en sí no las provoque por sí mismo.
Estabilidad térmica y tiempo de residencia
El PE-HD no es de los materiales más delicados frente a la degradación térmica, pero un tiempo de residencia excesivo en cilindro por inyectadas (disparos) demasiado pequeñas respecto a la capacidad de la unidad de plastificación acaba amarilleando el material y generando puntos negros por degradación termo-oxidativa acumulada. Dosifica dentro de la ventana de seguridad del cilindro y evita que el husillo trabaje en carreras mínimas ciclo tras ciclo. El PE-HD es la purga de parada general del cilindro, salvo con POM y PVC; purga siempre con la protección al purgar: pantalla facial, guantes térmicos y nunca delante de la boquilla.
Defectos habituales en PE-HD
Guías específicas de resolución en máquina según la reología y contracción de PE-HD:
| Defecto | Diagnóstico y causa principal |
|---|---|
| Alabeo y deformación | En PE-HD el alabeo nace del desequilibrio térmico entre caras del molde sumado a su alta contracción semicristalina y su cara más caliente sigue contrayendo fuera del molde. |
| Rechupes | En PE-HD el rechupe nace de su alta contracción semicristalina; se corrige subiendo compactación antes de tocar refrigeración o diseño del nervio. |
Errores típicos al inyectar PE-HD
- Enfriar con agua directa de la enfriadora (chiller) en la garganta de tolva y confundir el defecto resultante con humedad de material higroscópico.
- Compactar poco tiempo pensando que el PE-HD 'no rechupa' por ser fácil de fluir: con su contracción alta, sí lo hace si el sellado de entrada no está bien medido.
- Dejar temperaturas de molde muy distintas entre semimolde fijo y móvil y luego buscar el alabeo en el material en vez de en el equilibrado térmico.
- Subir la velocidad periférica del husillo por encima de lo necesario pensando que así se funde mejor, cuando solo añade calor de fricción sin beneficio.
- Descuidar la profundidad correcta de las salidas de gases: pasarse da rebaba, y quedarse corto u obstruirlas da quemadas por efecto diésel en el punto de encuentro de frentes.
Preguntas frecuentes sobre moldeo de PE-HD
¿El PE-HD necesita secado antes de inyectar?
No en condiciones normales. No es higroscópico, solo puede tener condensación superficial si la granza estuvo en ambiente frío o húmedo, y con un precalentamiento de aire caliente simple es suficiente.
¿Por qué se alabea tanto una pieza de PE-HD?
Porque su contracción de moldeo es alta, entre 1,5 y 3,0 %, y no uniforme entre caras si el molde no está bien equilibrado térmicamente. La pieza se curva siempre hacia el lado más caliente del molde.
¿Por qué aparecen puntos negros en piezas de PE-HD si el material no es muy sensible al calor?
Por tiempo de residencia excesivo en cilindro con inyectadas demasiado pequeñas respecto a la capacidad de la unidad de plastificación, por husillo o válvula antirretorno degradados con zonas de estancamiento, o por contaminación en tolva, no por sensibilidad térmica intrínseca del material.
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