Directrices para el diseño de nervaduras de plástico

Además, el refuerzo también puede actuar como canal interno para ayudar a llenar la cavidad del molde de inyección, lo que facilita mucho que el plástico fluya hacia las ramificaciones de la pieza.

El refuerzo suele colocarse en el lado sin contacto del producto de plástico, y su dirección de extensión debe seguir la dirección de máxima tensión y máxima deflexión del producto. La ubicación del refuerzo también está sujeta a algunas consideraciones de producción, como el llenado de cavidades, la contracción y el desmoldeo.

La longitud del refuerzo puede ser igual a la longitud del producto, con ambos extremos unidos a la pared exterior del producto, o puede ocupar sólo una parte del producto para aumentar parcialmente la rigidez de una parte del producto.

Si el refuerzo no está fijado a la pared exterior del producto, la sección final no debe terminarse bruscamente, sino que debe reducirse gradualmente en altura hasta completarse, reduciendo así los problemas de atrapamiento de aire, llenado insuficiente y marcas de quemaduras, que suelen producirse en lugares poco ventilados o cerrados.

La forma más sencilla de la armadura es una columna rectangular fijada a la superficie del producto, pero para responder a algunas consideraciones de producción o estructurales, hay que cambiar la forma y el tamaño de la armadura.

La parte inferior de la armadura debe redondearse para eliminar la concentración excesiva de tensiones. Las esquinas afiladas redondeadas también dan al canal de flujo una forma gradual para que la cavidad se llene más suavemente.

Si la anchura de la parte inferior del refuerzo se reduce a la mitad con respecto al espesor del producto (figura b), el aumento del espesor con respecto a la posición se reduce a unos 20%, y la posibilidad de contracción se reduce considerablemente.

Por ello, es preferible utilizar dos o más barras de refuerzo cortas que utilizar una única barra de refuerzo alta, pero cuando se utilizan varias barras de refuerzo, la distancia entre las barras de refuerzo debe ser mayor que el grosor de la pared exterior adyacente.

La forma de las barras de armadura es generalmente delgada y larga, y su diseño general ilustra los principios básicos del diseño de barras de armadura.

Tenga en cuenta que un diseño de refuerzo demasiado grueso es probable que produzca patrones de contracción, cavidades, desviación de la deformación, patrones de pellizco y otros problemas, que también alargarán el ciclo de producción y aumentarán los costes de producción.

El papel del refuerzo plástico

El refuerzo es una parte indispensable de la función de las piezas de plástico moldeadas por inyección.

(1) Aumentar la resistencia y la rigidez del producto sin incrementar el espesor de pared de la pieza de plástico, para evitar desperdiciar plástico en el proceso de moldeo por inyección, aumentar el peso y reducir el coste.

(2) Puede contener la distorsión y deformación de los productos causadas por la fuerza desigual provocada por la diferencia de grosor de las paredes de las botellas de plástico.

(3) Facilitar el flujo del plástico fundido y proporcionar canales de llenado en algunas piezas de plástico moldeadas por inyección de pared delgada del cuerpo de la botella.

Factores a tener en cuenta en el diseño del refuerzo plástico

(1) El diseño del refuerzo también está relacionado con el material plástico utilizado. Desde el punto de vista de la producción, las propiedades físicas del material, como la viscosidad de la masa fundida y la contracción, tienen un impacto significativo en el diseño del refuerzo.

(2) Las propiedades de fluencia del plástico también son una consideración importante desde el punto de vista estructural. Por ejemplo, desde el punto de vista de la producción, la altura del refuerzo está limitada por el flujo de la masa fundida y las características de expulsión (contracción, coeficiente de fricción y estabilidad).

(3) Aumentar el ángulo de salida del refuerzo largo generalmente ayuda a expulsar el producto, sin embargo, cuando el ángulo de salida aumenta mientras que la anchura del fondo permanece igual, la rigidez, la resistencia y el área expulsable del producto se reducen.

El problema del área de expulsión reducida puede resolverse añadiendo varias protuberancias de expulsión a la parte de refuerzo del producto o utilizando pasadores planos de expulsión más caros, y el pulido en la dirección de expulsión también ayudará a que el producto se expulse fácilmente.

(4) Desde el punto de vista estructural, un refuerzo más profundo puede aumentar la rigidez y la resistencia del producto sin un aumento significativo del peso, pero al mismo tiempo, la tensión de flexión en los puntos más altos y más bajos del producto aumenta, el diseñador del producto debe calcular y asegurarse de que la tensión de flexión en esta parte no superará el rango aceptable.

(5) Desde el punto de vista de la producción, es mejor utilizar un gran número de barras de refuerzo cortas y estrechas que varias barras de refuerzo profundas y anchas.

(6) Al fabricar moldes (especialmente moldes para prototipos), conviene dejar la mayor anchura —y, si procede, profundidad— posible y varios rigidizadores, para poder aumentarlos adecuadamente si durante las pruebas del molde se comprueba que la rigidez y la resistencia del producto son insuficientes, ya que retirar acero del molde es más fácil y económico que añadirlo mediante soldadura o insertos.

Puntos de diseño para distintos materiales

ABS Para reducir la contracción en las superficies principales de los componentes, el espesor de las nervaduras no debe superar el 50% del espesor de la pared que intersectan, aunque puede alcanzar el 70% en algunas superficies no críticas. En piezas delgadas de espuma estructural plástica, la nervadura puede llegar al 80% del espesor de la pared intersectada. Las nervaduras gruesas pueden alcanzar el 100%.

La altura de las costillas no debe ser superior a tres veces el grosor del adhesivo. Cuando haya más de dos costillas, la distancia entre ellas no debe ser inferior a dos veces el grosor de la goma. El ángulo de salida de las costillas debe estar entre un lado y otro para facilitar el desprendimiento.

PA La altura de cada nervadura no debe ser igual ni superior a tres veces el espesor de su base. Debe haber pequeñas nervaduras o ranuras detrás de ellas, ya que las nervaduras provocan hendiduras en la cara posterior durante el enfriamiento.

PBT Se evitan en lo posible las nervaduras gruesas para prevenir burbujas de aire, marcas de contracción y concentraciones de tensiones. Para ello se limita su tamaño. El espesor de la nervadura no debe superar el 60% del espesor de pared cuando este sea inferior a 3.2mm (1/8 in). Con espesores de pared superiores a 3.2 mm, no debe superar el 40%.

La altura de las costillas no debe superar 3 veces el grosor del hueso. Las costillas están conectadas a la pared de plástico fundido con una R de 0,5 mm (0,02 pulg.) en ambos lados para permitir un flujo de plástico suave y reducir la tensión interna.

PC El espesor general recomendado de las nervaduras depende del flujo del material plástico y del espesor de pared. El diseño de nervaduras de PC puede consultarse en la figura siguiente correspondiente a las nervaduras de PS.

PS El espesor de las nervaduras no debe superar el 50% del espesor de la pared de unión. La experiencia indica que incumplir estas directrices produce un brillo superficial irregular.

PSU Las nervaduras pueden aumentar la resistencia al impacto del producto y lograr resultados eficaces al coste más económico. Un diseño deficiente puede provocar marcas de contracción y una resistencia al impacto no deseada.

Puntos de diseño del refuerzo

(1) Sustituir una armadura simple por una armadura simple de mayor altura con una altura menor y un número de barras ligeramente mayor para evitar la depresión de la superficie cuando la parte inferior de las barras gruesas se enfría y se contrae. Cuando la parte posterior de los tendones muestran depresión afecta a la estética, el diseño decorativo de la estructura de costillas de refuerzo se puede utilizar para cubrir.

(2) La dirección de disposición de los tendones debe ser la misma que la dirección de llenado del material fundido.

(3) La raíz del tendón con una transición redondeada, para evitar la fuerza externa cuando la concentración de estrés y la destrucción. Pero el radio del redondeo de la raíz es demasiado grande mostrará depresión.

(4) En general, no coloque ninguna pieza sobre los tendones.

(5) Las lengüetas situadas en la pared interior de la botella de plástico no deben estar demasiado cerca de la pared interior para evitar un llenado insuficiente de la masa fundida en la parte de las lengüetas para mejorar la aplicación de los tendones para evitar la deformación del producto y aumentar la rigidez de la botella de plástico.

Principios de diseño de refuerzos:

(1) El espesor de la armadura debe ser inferior al espesor uniforme de la pared del producto que se está reforzando para evitar la depresión en la junta.

(2) La altura de la armadura no debe ser demasiado elevada, ya que de lo contrario la armadura resultará dañada por la fuerza y reducirá su rigidez. Para aumentar la rigidez del producto, debe aumentarse el número de barras de refuerzo en lugar de su altura.

(3) La pendiente de las barras de refuerzo puede ser mayor, y por lo general debe ser superior a 1,5 °, para evitar lesiones en la parte superior, para facilitar la liberación del molde.

(4) Las barras de refuerzo múltiples deben distribuirse y escalonarse adecuadamente para reducir la contracción desigual.

(5) Por lo general, el refuerzo se añade a la nervadura inclinada para evitar el aire atrapado y favorecer el moldeo por inyección de plástico y la resistencia.

Disposición de las barras de refuerzo

Existen las siguientes formas de armaduras: barra, pozo, horquilla, abanico, círculo o forma integrada

Forma de barra La carcasa puede diseñarse con una zona de refuerzo pequeña cuando no deba soportar cargas elevadas y solo se necesite aumentar su resistencia. Las barras de refuerzo no deben ser demasiado densas: pueden afectar a la resistencia del molde y facilitar que la pieza quede adherida durante el desmoldeo.

En general, el espaciamiento entre el refuerzo está diseñado para fortalecer el espesor de pared constante de la cáscara en la ubicación del refuerzo 3 veces y más, la altura del refuerzo de acuerdo a las necesidades reales del producto y el diseño, no hay absoluto a ser inferior a cuánto, dependiendo del molde es ir línea de corte o hacer empalme de bloque.

Sin embargo, en el caso de satisfacer las necesidades estructurales del producto, cuanto menor sea la altura del refuerzo, mejor será el refuerzo de la columna de tornillo, porque el refuerzo es seguido por la columna de tornillo a cabo.

Por lo tanto, la altura de la barra de refuerzo puede ser diseñado mucho más alto que la barra de refuerzo ordinario, el diseño estructural específico de la barra de refuerzo de la columna de tornillo, puesto en el diseño estructural de la barra de refuerzo de la columna de tornillo altura es demasiado alta tiene varios problemas.

Cuanto mayor sea la altura de la armadura, más difícil será jugar pegamento completo, el diseño general de la armadura no está diseñado y el espesor del material de la cáscara es gruesa, el espesor de la armadura se puede aumentar o disminuir de acuerdo a las necesidades reales del producto.

Problema de desmoldeo: cuanto mayor sea la altura del refuerzo, más probable será que se adhiera después del desmoldeo.

Problema de resistencia: cuanto mayor sea la altura del refuerzo, más fina será la parte superior del trozo de caucho y menor será la resistencia.

El armazón puede diseñarse con una gran superficie de refuerzo y debe soportar cargas de alta resistencia.

La cáscara puede ser diseñado en el área de refuerzo para ser grande, en forma de abanico, y la carga circular es el punto central para el punto más fuerte de la fuerza, bien en forma de horquilla y la carga para el punto uniforme de la fuerza.

Como el refuerzo de la forma de pozo y horquilla es demasiado grueso en la parte transversal debido al grosor del material, existe el riesgo de que se produzcan defectos de indentación en la superficie de la cáscara, lo que afecta a la apariencia, por lo que el refuerzo redondo se añade al diseño para formar un tipo integral de refuerzo.

Como el número de refuerzo en forma de pozo y horquilla es demasiado, hará que el producto se pegue fácilmente al molde trasero, después de añadir refuerzo redondo, se puede expulsar con un pasador de jeringa, lo que puede evitar la situación de molde pegajoso o se puede entender como tal.

Es necesario añadir un cierto número de columnas en la posición de refuerzo denso para ayudar al producto a salir del molde, especialmente cuando la altura del refuerzo es relativamente alta.

Resumen

Al diseñar el producto, optimice los refuerzos conforme a los principios anteriores. Su función no solo es mejorar la resistencia y la rigidez de las piezas de plástico y reducir la torsión, sino también facilitar que el moldeo de plástico llene la cavidad del molde de inyección, para lograr un diseño óptimo del producto de la forma más económica.

Obtenga precios competitivos, comentarios de DFM y un calendario de producción del equipo de ingeniería de ZetarMold.

Solicite un presupuesto gratuito → Consulte nuestra Guía completa de moldes de inyección para obtener una visión general completa.