A mediados del siglo XIX, el abuso del marfil estaba diezmando las poblaciones de elefantes. Un fabricante de mesas de billar ofreció 10.000 dólares (el equivalente a 3 millones actuales) a quien encontrara un sustituto del marfil para hacer bolas de billar. Así fue como, en 1872, un estadounidense inventó el moldeo de plástico por inyección.
Se llamaba John Wesley Hyatt. Su idea era revolucionaria: una máquina que derrite el plástico, lo inyecta en un molde y espera a que se enfríe para cortar y recoger la pieza final. Y aunque a día de hoy nadie sabe si se llevó el premio de la industria del billar, no habría tenido importancia: se hizo rico igualmente fabricando teclas de pianos, dientes postizos y, por supuesto, bolas de billar. Esta es la patente que cambió su vida:
Hoy en día, el plástico nos rodea: está en juguetes, en botellas, en los tuppers donde guardamos la comida y sobre todo en los encapsulados y las carcasas de la mayoría de dispositivos electrónicos que tenemos en casa. Para llegar adonde estamos han hecho falta años de perfeccionamiento en base a la máquina original de John Hyatt. Lo cuenta Engineer Guy en su último vídeo:
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Una máquina de moldeo por inyección tiene tres componentes principales: una unidad de inyección, un molde y una pinza. El plástico se introduce en la máquina en forma de pequeños gránulos, que pueden estar hechos de materiales reciclados o llevar colorantes para cambiar el color de la pieza final.
Los gránulos de plástico entran a la unidad de inyección a través de una tolva (recipiente en forma de embudo). Un husillo (tornillo de metal) los hace avanzar por el cilindro. Los gránulos se derriten por efecto de la fricción y de la temperatura que producen unas bandas calentadoras que rodean la unidad de inyección. Cuando hay suficiente plástico fundido en la punta de la unidad de inyección, el husillo lo empuja hacia el molde como una jeringuilla. El líquido se enfría, el plástico se solidifica y la pinza separa la pieza del molde. Ya tenemos una pieza de plástico del color deseado y con la forma que queríamos.
El husillo es un añadido clave del siglo XX a las máquinas de moldeado por inyección. En las máquinas primitivas, el plástico fundido llenaba por completo el cilindro y se quedaba frío en el centro. En las unidades actuales, la forma del tornillo hace posible que el plástico se caliente de manera homogénea. El husillo también juega un papel importante en el momento de la inyección: su forma permite que el líquido llene la punta del cilindro y no salga disparado hacia atrás cuando es empujado contra el molde.
Los moldes de las máquinas de inyección antiguas también requirieron una serie de mejoras. Para dejar escapar el aire cuando se llenan de plástico líquido, se les hacen unas diminutas aberturas en los extremos, tan pequeñas (entre 4 y 40 micras) que el plástico no puede salirse por ellas. Para acelerar la solidificación del plástico, también se añade un sistema de refrigeración que normalmente utiliza agua. La pinza que separa y recoge la pieza es el componente más preciso de todos, y puede costar cientos de miles de dólares en máquinas avanzadas.
Seguramente tengas algo de plástico a tu alcance. Dale la vuelta y es posible que te encuentres algunas marcas. Son testigos del proceso de moldeo por inyección. Si ves una pequeña huella lisa y redonda, se trata del efecto de los pines que empujan la pieza de plástico para separarla del molde. Si ves un círculo más grande, con relieve y un punto en el centro, entonces es el remanente de la aguja que se utilizó para inyectar el plástico líquido en el molde. [Engineer Guy]
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