Los moldes de inyección son una de las herramientas más importantes utilizadas hoy en día en las industrias manufactureras, especialmente en los sectores de la automoción, los productos domésticos, la electrónica y los productos médicos, entre otros. El diseño del canal principal es otra característica importante del diseño de moldes de inyección, que influye en el flujo del material plástico, la velocidad de inyección, la duración del ciclo de moldeo y la calidad del producto final. Este artículo también introducirá el diseño y los puntos básicos sobre el canal principal de los moldes de inyección y ofrecerá a los lectores los detalles y la referencia práctica de diseño.

¿Cuál es el concepto básico del canal principal del molde de inyección?

El canal principal en el moldeo por inyección es el paso principal a través del cual el material plástico fluye hacia el interior del molde. Está diseñado para garantizar un flujo uniforme, optimizando el llenado de las cavidades. Su tamaño, forma y colocación son cruciales para lograr una calidad uniforme de la pieza y minimizar los defectos.

El canal principal es otro componente de los moldes de inyección que da forma al camino por el que el material plástico fundido inyectado pasa de la boquilla de la máquina de inyección a la cavidad del molde. Funciona de forma similar a una vía principal, asegurando así que el plástico fundido procedente de la máquina de inyección llegue a las cavidades del molde sin complicaciones. El diseño de la vía principal desempeña un papel vital a la hora de determinar la calidad del producto moldeado por inyección, la productividad del proceso y la vida útil del molde.

El canal principal en el moldeo por inyección conecta el bebedero con el sistema de canalización, dirigiendo el plástico fundido a la cavidad del molde. Un canal principal bien diseñado garantiza un flujo suave del material, evitando defectos como tiros cortos o rebabas. Los principios clave incluyen un diámetro óptimo, transiciones suaves y un calentamiento adecuado para mantener un flujo de material y una temperatura constantes.

Flujo suave: El plástico fundido de flujo rápido debe ser uniforme y consistente, sin cambios bruscos en el flujo ni zonas obstruidas que pueda provocar el canal principal. Puede conseguirse haciendo que las paredes internas sean planas y utilizando superficies curvas específicas para la transición de una zona a otra.

Pérdida de presión mínima: Para inyectar eficazmente el material en las cavidades, el diseño del canal principal debe reducir las pérdidas para permitir una presión de inyección ideal. La pérdida de presión se complementa directamente con la resistencia al flujo y la fricción, por lo que el diseño del orificio primario es crucial.

Balance térmico: Otro factor que debe tenerse en cuenta en el diseño es la pérdida de calor que se produce durante el proceso de flujo del plástico para evitar que el material se enfríe demasiado o, por el contrario, se caliente demasiado. La tecnología de refrigeración y la geometría de los canales calientes son algunos de los medios para gestionar el calor.

Facilidad de fabricación: Por razones prácticas, la forma y las dimensiones de la sección transversal del canal principal deben poder fabricarse y repararse a bajo coste para minimizar el coste de fabricación y mantenimiento del molde. Esto implica elegir los métodos de mecanizado adecuados que se van a utilizar y, al mismo tiempo, considerar los materiales que se van a emplear en la creación de moldes.

¿Cuáles son los tipos y opciones de canales de flujo principales?

Los canales de flujo principales son cruciales para dirigir el plástico fundido hacia el molde. Los tipos más comunes son los sistemas de canales, incluidos los canales fríos, los canales calientes y los sistemas de compuertas de válvula. Cada sistema ofrece ventajas como la reducción de residuos, la mejora del tiempo de ciclo y una mayor consistencia de las piezas. La selección depende del volumen de producción y de la complejidad de la pieza.

Los principales tipos de correderas son las circulares y las trapezoidales. Los distintos tipos tienen características y ámbitos de aplicación diferentes.

Corredor principal circular

Características: En cuanto a la sección transversal, la tubería es circular y presenta una baja resistencia al flujo, más adecuada para la manipulación de plásticos de gran caudal.

Ventajas: Fácil de mecanizar, tiene flujo suave y pérdida de presión.

Desventajas: Obtener fácilmente en el estado de estancamiento o incluso babosa fría para los líquidos con bajo flujo o plásticos de alta viscosidad.

Corredera principal trapezoidal

Características: La sección transversal simplificada es trapezoidal con la mayor área de sección transversal que permite conducir plásticos de bajo flujo o alta viscosidad.

Ventajas: Menor resistencia al flujo y es útil cuando hay que inyectar un gran volumen.

Desventajas: Es más duro en términos de ser mecanizado y también cambia el molde con frecuencia encontrar en uso.

¿Cuáles son los pasos del diseño del canal principal?

Los principales pasos del diseño de canales incluyen el cálculo de la ubicación correcta de la compuerta, la elección de la trayectoria correcta del flujo de material y la garantía de una ventilación adecuada. Estos pasos ayudan a conseguir un llenado uniforme, reducir el tiempo de ciclo y mejorar la calidad de las piezas. Un diseño eficiente minimiza los residuos y reduce los costes de producción.

Determinar la posición de la corredera principal

La posición debe determinarse en función de la disposición de la cavidad, el método de alimentación y la ubicación de la boquilla de la máquina de inyección.

En general, el canal principal debe situarse en el centro del molde para equilibrar el llenado de cada cavidad.

Seleccione el tipo de corredor principal

Elija el tipo adecuado en función de la fluidez, la viscosidad y el volumen de inyección del plástico.

Determinar el tamaño de la pista principal

El diámetro o la anchura deben determinarse en función de las propiedades de flujo y la presión de inyección del plástico. Los plásticos de alto flujo pueden utilizar diámetros más pequeños, mientras que los plásticos de bajo flujo o alta viscosidad requieren diámetros más grandes.

Diseño Forma de la pista principal

Evite los ángulos agudos y los cambios bruscos de diámetro para reducir la resistencia al flujo y la pérdida de presión.

Para los patines circulares, la sección transversal debe ser circular o casi circular; para los patines trapezoidales, la sección transversal debe ser trapezoidal isósceles o casi isósceles.

Conectar el canal principal a la boquilla

La entrada debe coincidir con la boquilla de la máquina de inyección para garantizar una entrada suave del plástico fundido.

La entrada debe diseñarse con transiciones suaves para evitar bordes afilados y cambios bruscos de diámetro.

¿Cómo optimizar el diseño del canal de flujo principal?

La optimización del diseño del canal de flujo principal garantiza una distribución eficaz del material, reduciendo los tiempos de ciclo y minimizando los defectos. Las técnicas clave incluyen el equilibrio de las vías de flujo, el mantenimiento de una presión constante y la reducción de los giros bruscos para evitar la degradación del material. Un diseño adecuado puede mejorar la consistencia de las piezas y reducir los residuos.

En la práctica, optimizar el diseño del canal principal es un proceso complejo que requiere considerar múltiples factores. He aquí algunos métodos de optimización habituales:

Balance de flujo

Para asegurarse de que cada cavidad se llena uniformemente, ajuste la longitud y el tamaño de la sección transversal del canal principal.

Por ejemplo, en moldes de varias cavidades, puede utilizar una disposición simétrica para asegurarse de que el canal principal esté a la misma distancia de cada cavidad, de modo que se llenen uniformemente.

Diseño de canal caliente

Los sistemas de canal caliente mantienen el plástico fundido para que no se produzcan rebabas frías, lo que hace que el proceso de moldeo sea más eficaz y mejora la calidad de las piezas.

Los sistemas de canal caliente suelen tener calentadores, sensores de temperatura y controles que permiten controlar la temperatura con gran precisión para que el plástico se llene uniformemente.

Diseño de refrigeración

Diseñe canales de refrigeración alrededor del canal principal en función del plástico que utilice y de cómo deba enfriarse el molde. Un buen diseño de la refrigeración aumenta la eficacia de la producción y reduce el tiempo necesario para fabricar cada pieza.

Por ejemplo, puede colocar canales de refrigeración alrededor del canal principal que utilicen agua u otro medio refrigerante para extraer el calor del plástico rápidamente y controlar la velocidad a la que se enfría.

Simulación por ordenador

Hoy en día, la gente utiliza la simulación por ordenador para ayudarles a diseño de moldes de inyección. Puede simular cómo va a fluir el plástico y encontrar problemas y solucionarlos antes de hacer el molde.

La simulación por ordenador le ayuda a encontrar lugares donde el plástico no fluye, donde está

¿Cuáles son los problemas comunes y las soluciones del diseño de canales principales?

Los problemas más comunes en el diseño del canal principal son el llenado desigual, la degradación del material y la mala calidad de las piezas. Las soluciones pasan por optimizar los canales de flujo, controlar la temperatura de la masa fundida y ajustar la colocación de las compuertas para garantizar un flujo uniforme y equilibrado. Un diseño adecuado puede minimizar los defectos y mejorar los tiempos de ciclo, especialmente en la fabricación de grandes volúmenes.

Flujo desequilibrado

Fenómeno: Los moldes multicavidad presentan un tiempo de llenado desigual en la cavidad, por lo que fabrican productos de calidad variable.

Solución: Optimizar la longitud del canal principal y el área de la sección transversal; adoptar el sistema de canal frío con canal caliente.

Estudio de caso: El molde utilizado para fabricar la carcasa de un producto electrónico también experimentó un desequilibrio en el llenado. Los principales cambios aplicados consistieron en modificar la longitud del canal principal y el área de la sección transversal, lo que ayudó a conseguir un llenado uniforme.

Pérdida de presión elevada

Fenómeno: Gran pérdida de presión durante el estado estacionario/fase estable de la deformación plástica - cavidad no rellenada en el grado deseado o presión insuficiente para el llenado cuando es el momento.

Solución: Suavizar el perfil del canal principal para evitar las zonas donde el diámetro y los ángulos cambian drásticamente; aumentar la sección transversal del canal principal para disminuir la oposición del flujo.

Estudio de caso: En una ocasión se detectó que un molde de una pieza de automoción presentaba una elevada pérdida de presión en la fase inicial. Esto se consiguió principalmente mediante la optimización de la forma del canal principal y mejorando el diámetro del cuerpo principal del canal.

Pérdida de calor

Fenómeno: El plástico fundido se enfría demasiado deprisa en el canal, lo que reduce la an nuidad de flujo y el llenado.

Solución: Adoptar un sistema de canal caliente para permitir que el plástico permanezca en estado fundido; enfriar la pieza disponiendo de una canalización adecuada para controlar el alcance de la velocidad de enfriamiento.

Estudio de caso: Por ejemplo, la carcasa de un electrodoméstico con moho consiguió reducir los niveles de pérdida de calor y mejorar la calidad del producto gracias a una innovación en un sistema de canal caliente.

Obstrucción del canal principal

Fenómeno: Estancamiento de material o depósitos fríos en el canal, que provocan bloqueos e interrumpen el proceso de inyección.

Solución: Limpie el canal principal con regularidad para evitar acumulaciones; optimice la forma del canal para reducir los puntos de estancamiento y las zonas muertas.

Estudio de caso: El molde de un dispositivo médico evitó el bloqueo del canal principal limpiándolo regularmente y optimizando la forma del canal.

¿Cuáles son algunos ejemplos de diseño de bebederos?

El diseño del bebedero se refiere al canal que permite que el plástico fundido fluya desde la máquina de moldeo por inyección hasta la cavidad del molde. Algunos ejemplos comunes son el bebedero directo, el bebedero en abanico y el bebedero caliente, cada uno con aplicaciones únicas. Un diseño eficaz del bebedero minimiza el desperdicio de material, reduce el tiempo de ciclo y garantiza una distribución uniforme del material en el molde.

A continuación se muestra un ejemplo típico de diseño de canal principal, que ilustra los pasos y métodos de diseño específicos para un diseño óptimo del canal principal.

Antecedentes del diseño

Tipo de producto: Carcasa de producto electrónico

Tipo de plástico: ABS

Tipo de molde: Molde multicavidad

Pasos de diseño

Determinar la posición del canal principal: Elija la posición central en el molde basándose en las dimensiones de la carcasa y la disposición de la cavidad.

Seleccione el tipo de canal principal: Elija un canal principal circular teniendo en cuenta la fluidez media del plástico ABS.

Determinar el tamaño del canal principal: Determine que el diámetro sea de 8 mm basándose en las propiedades de flujo del plástico y la presión de inyección.

Diseñar la forma del corredor principal: Diseñe la sección transversal para que sea circular con transiciones suaves en la entrada y la salida.

Conecte el canal principal a la boquilla: Asegúrese de que la entrada del canal principal coincide con la boquilla de la máquina de inyección con transiciones suaves.

Optimización

Equilibrio de flujo: Ajuste la longitud y el tamaño de la sección transversal para garantizar el llenado simultáneo de las cavidades.

Diseño de canal caliente: Utilice un sistema de canal caliente para mantener el estado fundido del plástico ABS, reduciendo la formación de depósitos fríos.

Diseño de refrigeración: Diseñe canales de refrigeración adecuados alrededor del canal principal para controlar la velocidad de refrigeración y mejorar la eficiencia de la producción.

Simulación y validación

Utilizar la simulación por ordenador: Realice análisis de flujos para predecir posibles problemas y optimizar el diseño.

Realización de pruebas de inyección: Validar el diseño mediante pruebas de inyección reales para garantizar que cumple los requisitos de producción.

¿Cuáles son las tecnologías avanzadas para el diseño del canal principal?

Los diseños avanzados de canal principal utilizan tecnologías como vías de flujo optimizadas, sistemas de compuerta y canales de refrigeración para mejorar la eficacia del moldeo por inyección. Al garantizar una distribución uniforme del material y el control de la temperatura, minimizan los defectos y reducen los residuos. Las principales ventajas son tiempos de ciclo más rápidos, piezas de mayor calidad y ahorro de energía.

Con el avance de la tecnología de moldeo por inyección, el diseño del canal principal también evoluciona. Estas son algunas de las tecnologías y tendencias avanzadas en el diseño de canales principales.

Tecnología CAE (ingeniería asistida por ordenador)

El diseño de moldes de inyección utiliza ampliamente la tecnología CAE. Esto permite simular y analizar diversos procesos, como la contracción, el enfriamiento y el flujo de plástico fundido. Al optimizar el diseño del canal principal con la tecnología CAE, se pueden reducir los costes asociados al ensayo y error.

Tecnología de impresión 3D

El uso de la impresión 3D abre nuevas vías para la creación de moldes. Es posible fabricar moldes de canal principal complejos a gran velocidad, lo que hace que el proceso sea más flexible y eficiente en general.

Diseño adaptable de la pista principal

El diseño adaptativo es inteligente, utiliza continuamente información de producción en tiempo real para ajustar y mejorar el canal principal, de nuevo con la eficiencia en mente junto con las ganancias de estabilidad.

Tecnología de micromoldeo por inyección

Ampliamente utilizado en los campos de la electrónica y la medicina, el micromoldeo por inyección exige una gran precisión y exactitud en el diseño del canal principal. Gracias al mecanizado de precisión y a las tecnologías de control, es posible lograr un diseño eficiente de los micromoldes de inyección.

¿Cuáles son algunos casos prácticos de aplicación del diseño de canales convencionales?

El diseño de canales convencionales es esencial para mejorar la eficacia del flujo de materiales y garantizar una calidad constante del producto. Se utiliza ampliamente en sectores como la automoción, los bienes de consumo y la fabricación de productos electrónicos. Sus principales ventajas son la reducción del consumo de energía, la mejora del rendimiento y la minimización de los costes operativos.

Los casos prácticos de aplicación ayudan a comprender mejor las operaciones específicas y los efectos del diseño del canal principal.

Caso 1: Diseño de la pista principal de un molde para parachoques de automóvil

Antecedentes: Los principales componentes de los parachoques de los automóviles son de gran tamaño y de naturaleza estructural, lo que exige altos estándares de diseño.

Plan de diseño: Emplear un diseño espacioso y complejo de canal principal con plenum de flujo paralelo para forzar la alimentación; minimizar las pérdidas de sección transversal y la longitud total; preestablecer un sistema de canal caliente para mantener el polímero fundido.

Efecto: Aumento del rendimiento de fabricación y disminución de la tasa de pérdida de producto gracias a diseños de disposición eficientes.

Caso 2: Molde de carcasa de teléfono móvil Diseño de corredera principal

Antecedentes: Las carcasas de los teléfonos móviles son de pequeño tamaño y su principal corredor necesita una mayor precisión, por lo que deben ser muy precisas.

Plan de diseño: Utilice siempre un único patrón de círculo de alimentación de canal circular principal para obtener un flujo suave; utilice el software de simulación CAE para el análisis del tamaño y la forma.

Efecto: Garantizar una producción eficaz, con gran precisión y los niveles de calidad exigidos por la necesidad de los productos.

Caso 3: Diseño del canal principal del molde de jeringa médica

Antecedentes: Las jeringuillas médicas se utilizan para administrar medicamentos, por lo que deben cumplir normas de higiene estrictas. Además, el diseño de la jeringuilla médica y la elección de los materiales utilizados deben cumplir normas estrictas.

Plan de diseño: No diseñe el molde con esquinas muertas para reducir las posibilidades de deposición de material; utilice materiales resistentes a la corrosión para que tengan una vida útil más larga; límpielo a menudo y manténgalo bien para que el molde permanezca limpio.

Efecto: Esto ayudó a mantener la limpieza del producto y a lograr una precisión costosa para los requisitos médicos.

Conclusión

El diseño del canal principal en los moldes de inyección es uno de los elementos más cruciales en la fabricación de productos moldeados por inyección porque, como se muestra a continuación, plantea la mayoría de las dificultades en el proceso de moldeo. Por lo tanto, mediante el uso de un diseño racional para la distribución del flujo y la optimización de las tasas de flujo y el área de flujo, puede haber pérdidas de presión minimizadas, pérdidas de calor minimizadas, y la mejora y la fiabilidad del proceso de inyección.

En este artículo, se presentan varias secciones como introducción a los principios del diseño del canal principal, la selección del tipo, los pasos del diseño, los enfoques de optimización, los principales problemas y soluciones, y la experiencia en el diseño. Además, también se presentan las nuevas tecnologías y las nuevas tendencias de diseño del canal principal con el fin de proporcionar una eficiencia óptima y una solución precisa para el diseño y la fabricación del molde de inyección en general.

Con el desarrollo de la tecnología en el futuro, el diseño del canal principal del molde de inyección será más inteligente y preciso, ofreciendo soluciones más eficientes y precisas para la ingeniería y producción del molde de inyección. Creemos que este artículo podría proporcionar referencias y debates beneficiosos para obtener una fabricación por inyección mejorada y competente.