Control dimensional de piezas moldeadas por inyección: desde el diseño del molde hasta el producto final

Diseño de moldeo por inyección
• Fabricación de moldes de inyección de plástico desde 2005
• Creado por ingenieros de ZetarMold para compradores que comparan moldes y soluciones de moldeado.

  • Mike Tang
  • 9 de septiembre de 2022
  • 9:44

Updated

Con el rápido desarrollo del sector de los moldes de inyección en los últimos años, también se ha ampliado y perfeccionado la aplicación de nuevas tecnologías y procesos. El paso de la experiencia acumulada tradicional al uso de software de desarrollo ha supuesto un cambio cualitativo.

La amplia aplicación de CAD, CAM y CAE ha abierto una nueva vía para nuestra tecnología de control de dimensiones geométricas para moldes y productos de moldes.

Dado que la demanda de moldes de inyección y productos moldeados varía considerablemente, existen muchos tipos distintos, con requisitos muy diversos y exigentes en cuanto a forma, tamaño, material y estructura. Esto plantea numerosos problemas y dificultades durante la fabricación de moldes y productos.

La forma de controlar eficazmente la geometría de moldes y productos también se nos presenta de forma muy intuitiva. Para diferentes tipos de moldes y productos, existen diferentes técnicas y métodos de control.

Hoy voy a hablar de la experiencia en el control dimensional durante la conformación de productos moldeados por inyección. Al hablar de productos de moldeo por inyección, también hay que hablar del molde de inyección. En general, partí de los siguientes aspectos.

El control del diseño del molde  

1. En primer lugar, debemos comprender plenamente los requisitos técnicos de los usuarios en numerosos aspectos, como la estructura, el material, la dureza y la precisión del molde, incluido si la tasa de contracción del material plástico de moldeo es correcta, si las dimensiones 3D del producto están completas y si el análisis de procesamiento es razonable.  

2. Considerar plenamente el aspecto de los productos moldeados por inyección, como la contracción, las marcas de flujo, la inclinación del molde, la línea de unión y las grietas.  

3. Simplifique al máximo el método de procesamiento del molde sin perjudicar la función ni la reproducción del patrón de los productos moldeados por inyección.  

4. Debe determinarse cuidadosamente si la selección de la superficie de partición es adecuada o no para el procesamiento del molde, el aspecto del moldeo y el desbarbado de las piezas moldeadas por inyección.

La máquina de impresión 3D hace que el modelo de prototipo 3D por material de resina. La alta tecnología para el método rápido del prototipo por la máquina de impresión 3D.

5. Si el método de empuje y expulsión es adecuado, ya sea mediante la varilla de empuje, la placa de descarga, el casquillo de empuje y expulsión u otros medios, y si la posición de la varilla de empuje y la placa de descarga es apropiada. 

6. Si el uso del mecanismo de extracción lateral del núcleo es adecuado y su funcionamiento es flexible y fiable, no debe producirse ningún atasco. 

7. ¿Qué método de control de temperatura es más adecuado para los productos de plástico, qué estructura de sistema de circulación se utiliza para el aceite de control térmico, el agua de control térmico y el refrigerante, y son apropiados el tamaño, la cantidad y la posición de los orificios de refrigeración?  

8. La forma del bebedero, el tamaño del canal de alimentación y de la entrada, y si la ubicación y el tamaño del bebedero son adecuados. 

9. El efecto de la deformación por tratamiento térmico de los distintos módulos y núcleos de molde, y la idoneidad de las piezas estándar elegidas.  

10. ¿Son adecuados el volumen de inyección, la presión de inyección y la fuerza de cierre de la máquina de moldeo por inyección, y son compatibles el R de la boquilla, la abertura del casquillo de entrada, etc.?  

A partir de estos aspectos del análisis exhaustivo de la preparación, se debe controlar estrictamente la fase inicial de las piezas del producto.

El control del proceso de fabricación  

Aunque en la etapa de diseño se realicen consideraciones y disposiciones exhaustivas, en la producción real surgirán muchos problemas y dificultades. Debemos procurar respetar la intención original del diseño durante la producción y encontrar métodos tecnológicos más eficaces, económicos y razonables para el procesamiento real.  

1. Elija la adaptación económica del equipo de máquina-herramienta para programas de mecanizado 2D y 3D.  

2. También se pueden considerar dispositivos de utillaje adecuados para la producción de preparaciones auxiliares y el uso racional de herramientas, a fin de evitar la deformación de las piezas, las fluctuaciones de contracción y los cambios en la precisión del molde, mejorar la precisión de fabricación del molde de inyección y reducir errores, entre otros requisitos y soluciones del proceso de producción. 

3. Aquí se indican las causas de los errores de tamaño de las piezas moldeadas y su proporción en la distribución según el British Plastics Council (BPF).  

A: error de fabricación del molde de aproximadamente 1/3, B: error por desgaste del molde de 1/6, C: error por contracción desigual de las piezas moldeadas de aproximadamente 1/3, D: error por discrepancia entre la tasa de contracción prevista y la real de aproximadamente 1/6  

Error total = A + B + C + D, por lo que se puede observar que la tolerancia de fabricación del molde debe ser inferior a 1/3 de la tolerancia de tamaño de la pieza conformada, de lo contrario es difícil que el molde garantice el tamaño geométrico de la pieza conformada.

El control habitual de la producción  

La fluctuación de la geometría tras el conformado de piezas de plástico es un problema común y es un fenómeno que se produce a menudo:

1. La temperatura del material, el control de la temperatura del molde

Los distintos grados de plástico requieren temperaturas diferentes; la baja fluidez del material plástico y el uso de más de dos tipos de materiales mezclados para moldeo por inyección producirán situaciones distintas. El flujo del material plástico debe controlarse dentro del intervalo óptimo, lo que suele ser fácil de conseguir.

Sin embargo, el control de la temperatura del molde es un poco más complicado, diferente geometría de la pieza de formación, el tamaño y la relación de espesor de pared uniforme del sistema de refrigeración diferentes tienen ciertos requisitos, y la temperatura del molde en gran medida controlar el tiempo de enfriamiento.

Por lo tanto, trate de mantener el molde a una temperatura baja admisible para ayudar a acortar el ciclo de moldeo por inyección y mejorar la eficiencia de la producción.

Cuando cambia la temperatura del molde, también cambia la tasa de contracción; si la temperatura del molde permanece estable, la precisión dimensional también se mantiene estable, lo que evita la deformación de las piezas moldeadas por inyección, el brillo deficiente, las marcas de enfriamiento y otros defectos, y mantiene las propiedades físicas del plástico en las mejores condiciones. Por supuesto, existe un proceso de ajuste, especialmente complejo en piezas moldeadas con múltiples cavidades.

2. Ajuste y control de la presión y el escape

Al ajustar el molde debe determinarse la combinación adecuada de presión de inyección y fuerza de cierre. El aire de la cavidad y del núcleo del molde, formado por las holguras, y el gas generado por el plástico fundido deben evacuarse al exterior del molde de inyección a través de la ranura de ventilación. Una ventilación deficiente provocará un llenado insuficiente y generará líneas de soldadura o quemaduras; estos tres defectos de moldeo aparecen a veces de forma intermitente en la misma pieza.

Cuando hay una pared gruesa alrededor de la parte de pared delgada de la pieza de conformación, la temperatura del molde es demasiado baja, habrá un llenado insuficiente, y la temperatura del molde es demasiado alta, entonces habrá quemaduras, por lo general en la zona de la quemadura y al mismo tiempo habrá marcas de fusión, la ranura de escape es a menudo ignorada, generalmente en un estado pequeño.

Por lo tanto, en general, mientras no se produzcan rebabas, la profundidad del hombro de escape debe ser lo más profunda posible, y debe abrirse una ranura de ventilación más grande en la parte posterior del hombro para que el gas pueda salir rápidamente del molde después de pasar por el hombro.

Si hay una necesidad especial para abrir una ranura de ventilación en la barra superior, la razón es la misma, una es no aparecer borde de vuelo, el segundo es el gas fuera rápidamente puede jugar un buen efecto en la línea.

3. Tamaño de moldeo por inyección del control de plástico suplementario

Algunas piezas de plástico debido a la forma y tamaño de los diferentes, después de desmoldeo con la temperatura y la pérdida de cambios de presión, se producirá en diferentes casos de deformación alabeo, etc.

En algunos casos, se pueden utilizar útiles auxiliares ajustables para aplicar medidas correctivas rápidas y oportunas a las piezas de moldeo por inyección de plástico recién extraídas del molde, dejándolas enfriar y deformarse de manera natural para lograr una corrección y un ajuste más eficaces.

Si se mantiene un control estricto durante todo el proceso de moldeo por inyección, las dimensiones de las piezas moldeadas por inyección se pueden controlar de forma óptima.

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