Vacuolas (huecos internos) en inyección de plásticos
voids · huecos, poros internos, burbuja dentro, poro, bolsa de aire por dentro
Las vacuolas son cavidades de vacío que se forman en el interior de secciones gruesas de la pieza. Aparecen cuando la piel exterior solidifica con suficiente rigidez como para resistir la tracción que ejerce el núcleo al contraerse, y en vez de hundirse hacia dentro (rechupe), el material se desgarra internamente dejando un hueco cerrado a presión negativa, sin comunicación con el exterior.
Cómo reconocer las vacuolas
Se detectan cortando o radiografiando la pieza por la zona de mayor espesor: aparece un hueco limpio, de paredes lisas, sin restos de gas ni condensación. Al calentar la pieza cerca de esa zona, la vacuola tiende a colapsar o reducir de tamaño, a diferencia de una burbuja de gas o humedad que mantiene presión interna y no se contrae igual.
Dónde suele localizarse
- Nervios y torretas de espesor grueso
- Cruces de pared donde se acumula masa
- Zonas macizas alejadas de la entrada de inyección
- Uniones en T o en L de gran espesor
- Piezas transparentes o translúcidas donde el defecto es visible a trasluz
No lo confundas con
- Rechupes: El rechupe es una depresión visible en la superficie exterior; la vacuola es un hueco interno cerrado, con la piel exterior intacta y sin marca visible.
- Burbujas: La burbuja suele originarse por gas, humedad o aire atrapado disuelto en la masa fundida y puede aparecer en secciones delgadas; la vacuola es puramente mecánica, por contracción diferencial en secciones gruesas, y no contiene presión de gas.
- Ráfagas de humedad: Las ráfagas de humedad son un defecto superficial en la dirección del flujo por vapor de agua; la vacuola es un defecto interno de volumen, no relacionado con estrías visibles en superficie.
Mecanismo físico y causas raíz
El mecanismo es idéntico al del rechupe hasta un punto: la piel en contacto con el acero frío solidifica primero mientras el núcleo permanece fundido y caliente durante más tiempo. Ese núcleo se contrae al enfriar y solidificar, y necesita que fluya masa adicional desde la entrada para compensar esa contracción volumétrica. Si la piel exterior es lo bastante gruesa y rígida como para no ceder hacia dentro, y al mismo tiempo la entrada ya está sellada o la post-presión no llega a compensar, el núcleo no tiene de dónde tomar material ni superficie que colapsar, así que se desgarra internamente formando un hueco a vacío. Los materiales semicristalinos, con su contracción de moldeo más alta y su cristalización tardando más en el núcleo, son especialmente propensos; los amorfos con pared gruesa y buen brillo superficial (PC, PMMA) también lo sufren porque su piel es muy rígida y poco permite el colapso visible.
Causas por ámbito de planta
Proceso
- Presión o tiempo de post-presión insuficientes para compactar el núcleo antes del sellado de la entrada
- Conmutación a post-presión demasiado temprana, antes de que la cavidad esté llena al 95–98 %
- Temperatura de masa demasiado alta, que retrasa la solidificación del núcleo y prolonga la ventana de contracción sin aporte de material
- Cojín de masa nulo o inconsistente, que impide transmitir post-presión real a la cavidad
Material
- Materiales semicristalinos con contracción de moldeo elevada por el reordenamiento cristalino del núcleo
- Alta viscosidad de fundido que dificulta el flujo de compensación hacia el núcleo durante la compactación
- Grados con distribución de peso molecular que favorecen una piel superficial muy rígida frente a un núcleo que tarda en solidificar
Máquina
- Válvula antirretorno con fugas que impide sostener presión real durante la fase de compactación
- Reserva de presión de inyección insuficiente para mantener la post-presión programada en toda la fase
- Transductor de posición o cota de conmutación descalibrado, que provoca cierres de entrada prematuros
Molde
- Entrada de inyección infradimensionada o alejada de la sección gruesa, que sella antes de que el núcleo compacte
- Refrigeración deficiente o desequilibrada en la zona de mayor espesor, que retrasa la solidificación del núcleo de forma descontrolada
- Diseño de pieza con espesores excesivos o transiciones bruscas que acumulan masa sin acceso directo de flujo de compactación
Secuencia de diagnóstico general en máquina
-
Verificar el cojín de masa remanente al final de la post-presión Comprobación
Qué vigilar: Que quede cojín estable de 3–8 mm y no llegue a cero en ningún ciclo
-
Retrasar el punto de conmutación para asegurar llenado completo antes de compactar Proceso
Qué vigilar: Que la pieza corta sin post-presión quede al 95–98 % de llenado
-
Aumentar la presión de post-presión en escalones pequeños Proceso
Qué vigilar: Aparición de rebaba en la línea de partición al subir presión
-
Ampliar el tiempo de post-presión hasta el sellado real de la entrada Proceso
Qué vigilar: Peso de pieza estabilizado en meseta según el estudio de sellado de entrada
-
Reducir la temperatura de masa dentro de la ventana del material Proceso
Qué vigilar: Aumento de presión pico de llenado o líneas de soldadura más marcadas
-
Reforzar la refrigeración en la zona de mayor espesor Molde
Qué vigilar: Que el circuito trabaje en régimen turbulento y no se generen puntos fríos
-
Ampliar la sección de la entrada de inyección próxima a la zona gruesa Molde
Qué vigilar: Retraso del sellado de entrada y posible alargamiento del ciclo
-
Rediseñar el espesor de la sección crítica hasta el 50–60 % del espesor de pared como norma general Diseño de pieza
Qué vigilar: Que el nuevo espesor respete el límite recomendado para la familia de material
Preguntas frecuentes sobre las vacuolas
¿Por qué las vacuolas no se ven por fuera de la pieza como el rechupe?
Porque la piel exterior es suficientemente gruesa y rígida como para no ceder hacia dentro. En vez de marcar la superficie, el material se desgarra en el interior del núcleo, que sigue fundido y contrayéndose sin acceso a más masa de compensación.
¿Afecta igual a materiales amorfos que a semicristalinos?
No. Los semicristalinos, con contracción de moldeo más alta por la cristalización del núcleo, son más propensos. Los amorfos de pared gruesa y alto brillo, como PC o PMMA, también las sufren porque su piel rígida oculta bien el defecto en superficie.
¿La fibra de vidrio empeora o mejora las vacuolas?
La fibra de vidrio reduce mucho la contracción de moldeo en la dirección de flujo, lo que en general disminuye el riesgo de vacuolas por ese factor, pero puede introducir zonas de acumulación de resina donde la orientación de fibra deja bolsas ricas en matriz sin refuerzo, más sensibles a huecos internos.
¿Sirve subir la post-presión si la entrada ya está sellada?
No. Una vez sellada la entrada no hay forma de que la post-presión llegue al núcleo. Hay que actuar antes del sellado: más presión, más tiempo de post-presión o una entrada que tarde más en congelar.
Defectos relacionados
Diagnóstico de 30 minutos: miramos tu caso con los datos delante.