Moldeo por inyección es un proceso de fabricación muy popular que puede utilizarse para producir una gran variedad de piezas y productos. Sin embargo, hay que tener en cuenta varios factores a la hora de seleccionar este proceso.

En primer lugarPara el moldeo por inyección, hay que tener en cuenta el tipo de material que se va a moldear. Algunos materiales de moldeo por inyección comunes son más adecuados para el moldeo por inyección que otros, y ciertos tipos de materiales pueden requerir una manipulación o procesamiento especial.

SegundoPara la fabricación de piezas, hay que tener en cuenta el tamaño y la complejidad de la pieza deseada. El moldeo por inyección es muy adecuado para producir grandes cantidades de piezas relativamente sencillas, pero las piezas más complejas pueden ser más adecuadas para otros procesos de fabricación.

Por últimoPara calcular el coste del moldeo por inyección hay que tener en cuenta los tipos de equipos y herramientas. En muchos casos, la inversión inicial en equipos de moldeo por inyección puede ser significativa, pero el coste por pieza suele ser inferior al de otros tipos de procesos de fabricación.

El moldeo por inyección es un proceso de fabricación que implica la inyección de material fundido en una cavidad de molde. El material se enfría y se endurece para adoptar la forma de la cavidad del molde. Moldeo por inyección se utiliza en una gran variedad de industrias, desde la automoción hasta los productos de consumo.

A la hora de diseñar una pieza moldeada por inyección, hay que tener en cuenta varias consideraciones.

En primer lugar, el grosor de las paredes de las piezas debe ser uniforme.

Las paredes gruesas pueden provocar alabeos y una contracción excesiva, mientras que las paredes finas pueden hacer que las piezas se fracturen o se rompan.

En segundo lugar, el material debe ser compatible con el proceso de moldeo por inyección. Algunos materiales, como el vidrio o el metal, no pueden inyectarse en la cavidad del molde.

En tercer lugar, las dimensiones de la pieza deben estar dentro de la tolerancia de la máquina de moldeo por inyección. Si el tamaño es demasiado grande o demasiado pequeño, es posible que la pieza no salga correctamente del molde o que no cumpla las especificaciones del cliente.

Por último, el molde de inyección debe estar diseñado para una refrigeración y ventilación adecuadas a fin de evitar defectos en la pieza acabada. Teniendo en cuenta todos estos factores, el diseñador puede producir un producto de alta calidad. pieza moldeada por inyección que cumpla los requisitos del cliente.

El rendimiento de los productos de plástico viene determinado por la interacción de las propiedades del material y los parámetros del proceso de moldeo. La elección del material influye considerablemente en las propiedades del producto, ya que los distintos plásticos tienen propiedades físicas y químicas diferentes.

El proceso de moldeo también desempeña un papel importante, ya que diferentes parámetros pueden dar lugar a variaciones significativas en el producto final. Para conseguir las propiedades deseadas, hay que seleccionar cuidadosamente los materiales y los procesos de moldeo. De este modo, es posible fabricar productos de plástico de alta calidad que satisfagan las necesidades específicas de la aplicación.

Las propiedades de los productos plásticos se ven influidas por las propiedades del material y los parámetros del proceso de moldeo, y los distintos plásticos requieren parámetros de proceso adaptados a sus propiedades para obtener las mejores propiedades físicas.

Los puntos clave del moldeo por inyección son los siguientes:

Contracción de los materiales plásticos

Forma y cálculo de la contracción del moldeo termoplástico Como se ha descrito anteriormente, los siguientes factores afectan a la contracción del moldeo termoplástico.

a. Especies de plástico termoplástico proceso de moldeo, porque también existe la cristalización del volumen de la forma del cambio, la tensión interna, congelado en las piezas de plástico de la tensión residual, la orientación molecular y otros factores, por lo que en comparación con los plásticos termoestables son mayores contracción, la tasa de contracción rango, direccional obvio.

Además, la contracción tras el moldeo, el recocido o el tratamiento de acondicionamiento contra la humedad suele ser mayor que en los plásticos termoestables.

Número de secuencia	Materiales plásticos	Intervalo del índice de contracción
1	PA66	1%-2%
2	PA6	1%-1.5%
3	PA12	0.5%-2%
4	PBT	1.5%-2.8%
5	PC	0.1%-0.2%
6	POM	2%-3.5%
7	PP	1.8%-2.5%
8	PS	0.4%-0.7%
9	PVC	0.2%-0.6%
10	ABS	0.4%-0.5%

b. Características de las piezas de plástico Al moldear, el material fundido y la superficie de la cavidad entran en contacto con la capa exterior y se enfrían inmediatamente para formar una envoltura sólida de baja densidad.

Debido a la escasa conductividad térmica del plástico, la capa interior de la pieza de plástico se enfría lentamente y forma una capa sólida de alta densidad con gran contracción. Por lo tanto, el espesor de pared adecuado, el enfriamiento lento y la capa de alta densidad son contracción gruesa.

Además, la presencia o ausencia de insertos y la disposición y el número de insertos tienen un impacto directo en la dirección del flujo de material, la distribución de la densidad y el tamaño de la resistencia a la contracción, por lo que las características de las piezas de plástico en el tamaño de la contracción, el impacto direccional.

c. La forma de entrada, el tamaño y la distribución de estos factores afectan directamente a la dirección del flujo de material, la distribución de la densidad, el efecto de retención de la presión y de contracción, y el tiempo de moldeo.

Entrada directa, sección transversal de entrada grande (especialmente sección transversal más gruesa) es pequeña contracción pero direccional, la entrada ancha y corta longitud es pequeña direccional. Aquellos cerca de la entrada o paralelo a la dirección del flujo de material tendrá gran contracción.

d. Condiciones de moldeo la temperatura del molde es alta, el material fundido de enfriamiento lento, de alta densidad, la contracción, especialmente para los materiales cristalinos debido a la alta cristalinidad, el cambio de volumen, por lo que la contracción es mayor.

La distribución de la temperatura del molde y el enfriamiento dentro y fuera de las piezas de plástico y la uniformidad de la densidad también están relacionados, y afectan directamente al tamaño y la dirección de la contracción de cada pieza.

Además, la presión de mantenimiento y el tiempo también tienen un mayor impacto en la contracción, la presión es grande, y el tiempo es largo la contracción es pequeña pero direccional.

Alta presión de inyección, la diferencia de viscosidad del material fundido es pequeño, la tensión de cizallamiento entre capas es pequeño, la elasticidad después de que el salto de molde, por lo que la contracción también puede ser moderadamente reducido, alta temperatura del material, la contracción, pero la dirección de pequeñas.

Por lo tanto, el ajuste de la temperatura del molde, la presión, la velocidad de inyección y el tiempo de enfriamiento durante el moldeo también puede modificar la contracción de las piezas de plástico.

Cuando se diseña el molde, según el rango de contracción de varios plásticos, el grosor de la pared, y la forma de la pieza de plástico, el tamaño y la distribución de la entrada, y la tasa de contracción de cada parte de la pieza de plástico se determinan empíricamente, y luego se calcula el tamaño de la cavidad.

Para piezas de plástico de alta precisión y difícil comprensión de la tasa de contracción, generalmente es apropiado utilizar los siguientes métodos para diseñar el molde.

1. Tome un índice de contracción menor para el diámetro exterior de la pieza de plástico y un índice de contracción mayor para el diámetro interior, a fin de dejar margen para la corrección después del molde de prueba.

2. Molde de prueba para determinar la forma, el tamaño y las condiciones de moldeo del sistema de vertido.

3. To, post-processing the plastic parts by post-processing to determine the size change (measurement must be after 24 hours after demolding). 

4. Corregir el molde según la contracción real.

5. Pruebe de nuevo el molde y corrija ligeramente el valor de contracción cambiando adecuadamente las condiciones del proceso de diseño para cumplir los requisitos de la pieza de plástico.

Los factores que afectan a la contracción del moldeo de termoplásticos son los siguientes:

1. En Diferentes variedades de plástico, la tasa de contracción del material es diferente. Los materiales cristalinos encogen más, los amorfos encogen y s, y cuanto mayor es el relleno, menor es la contracción del material.

2. El tamaño y la estructura del molde de plástico. Si el espesor de pared uniforme de la pieza moldeada es demasiado grande o el sistema de refrigeración no es bueno afectará a la tasa de contracción. Además, la presencia o ausencia de insertos y la disposición y el número de insertos afectan directamente a la dirección del flujo de material, la distribución de la densidad y el tamaño de la resistencia a la contracción.

3. La forma, el tamaño y la distribución de la boca de material. Estos factores afectan directamente a la dirección del flujo de material, la distribución de la densidad, el efecto de retención de la presión y la contracción, y el tiempo de moldeo.

4. Temperatura del molde y presión de inyección. Alta temperatura del molde y la alta densidad de la masa fundida durante el moldeo provocarán una elevada contracción del plástico, especialmente en el caso de los plásticos con alta cristalinidad. La distribución de la temperatura y la uniformidad de la densidad de las piezas de plástico también afectan directamente al tamaño y la dirección de la contracción.

La presión y el tiempo de mantenimiento también influyen en la contracción. Si la presión es alta y el tiempo es largo, la contracción es pequeña pero la direccionalidad es grande. Por lo tanto, el ajuste de la temperatura del molde, la presión, la velocidad de inyección y el tiempo de enfriamiento durante el moldeo también puede cambiar la contracción de las piezas de plástico.

Cuando se diseña el molde, según el rango de contracción de varios plásticos, el grosor de la pared, y la forma de la pieza de plástico, el tamaño y la distribución de la entrada, y la tasa de contracción de cada parte de la pieza de plástico se determinan empíricamente, y luego se calcula el tamaño de la cavidad.

Para piezas de plástico de alta precisión y difícil comprensión de la tasa de contracción, generalmente es apropiado utilizar los siguientes métodos para diseñar el molde.

a) Tomar una pequeña tasa de contracción menor para el diámetro exterior de las piezas de plástico y una tasa de contracción mayor para el diámetro interior, para dejar margen de corrección tras la prueba del molde.

b) Molde de prueba para determinar la forma, el tamaño y las condiciones de moldeo del sistema de vertido.

c) Las piezas de plástico que vayan a someterse a un tratamiento posterior se someterán a un tratamiento posterior para determinar el cambio dimensional (la medición debe realizarse transcurridas 24 horas tras el desmoldeo).

d) Corregir el molde en función de la contracción real.

e) El molde se prueba de nuevo y el valor de contracción puede corregirse ligeramente para cumplir los requisitos de la pieza moldeada modificando las condiciones del proceso según convenga.

Fluidez del material plástico

a. Tamaño de la fluidez termoplástica, generalmente a partir del tamaño del peso molecular, índice de fusión, longitud de flujo de la línea espiral de Arquímedes, viscosidad de rendimiento y relación de flujo (longitud de proceso / grosor de la pared plástica), y una serie de índices para analizar.

Pequeño peso molecular, amplia distribución del peso molecular, pobre regularidad de la estructura molecular, alto índice de fusión, larga longitud de flujo en espiral, pequeña viscosidad de rendimiento, la relación de flujo es buena, el mismo nombre del plástico debe comprobar sus instrucciones para determinar su liquidez es adecuada para el moldeo por inyección.

Según los requisitos del diseño de moldes, la fluidez de los plásticos de uso común puede dividirse a grandes rasgos en tres categorías.

1. Buena fluidez PA, PE, PS, PP, CA, poli (4) metil aileno.

2. Resinas de la serie de poliestireno de fluidez media (como ABS, AS), PMMA, POM, éter de polifenileno.

3. PC poco fluido, PVC duro, polifenileno éter, polisulfona, poliaril sulfona, fluoroplásticos.

b. La fluidez de diversos plásticos también cambia debido a diversos factores de moldeo, los principales factores que afectan a los siguientes.

1. La temperatura del material aumenta la fluidez, pero los diferentes plásticos también varían, PS (especialmente resistente al impacto y el valor MFR más alto), PP, PE, PMMA, poliestireno modificado (como ABS, AS), PC, CA, y otros plásticos fluidez con los cambios de temperatura. Para PE y POM, el aumento o disminución de la temperatura tiene menos efecto sobre su liquidez. Así que el primero en el moldeo de la temperatura debe ser ajustada para controlar la fluidez.

2. La presión de inyección aumenta, el material fundido está sujeto a cizallamiento, la liquidez también aumenta, especialmente PE, POM es más sensible, por lo que es conveniente ajustar la presión de inyección para controlar la liquidez al moldear.

3. Estructura del molde forma del sistema de vertido, tamaño, diseño, diseño del sistema de refrigeración, resistencia al flujo de material fundido (tales como acabado de la superficie, el espesor de la sección transversal del canal, la forma de la cavidad, sistema de escape), y otros factores afectan directamente a la liquidez real del material fundido en la cavidad, donde el material fundido para reducir la temperatura y aumentar la resistencia al flujo de la liquidez se reducirá.

El diseño del molde debe basarse en la fluidez del plástico utilizado, y elegir una estructura razonable. Al moldear, también podemos controlar la temperatura del material, la temperatura del molde y la presión de inyección, la velocidad de inyección y otros factores para ajustar adecuadamente la situación de llenado y satisfacer las necesidades de moldeo.

La cristalinidad de los materiales plásticos

Los termoplásticos pueden dividirse en dos categorías: plásticos cristalinos y no cristalinos (también conocidos como amorfos), en función de si el fenómeno de cristalización se produce al condensarse.

El llamado fenómeno de cristalización es el plástico del estado fundido a la condensación, las moléculas de movimiento independiente, completamente en un estado sin orden, en moléculas para detener el movimiento libre, de acuerdo con una posición ligeramente fija, y una tendencia a hacer que la disposición molecular en un modelo regular de un fenómeno.

Como criterio para distinguir el aspecto de estos dos tipos de plásticos en función de la transparencia de las piezas de plástico de pared gruesa, el material generalmente cristalino es opaco o translúcido (como el POM, etc.), y el material amorfo es transparente (como el PMMA, etc.).

Sin embargo, hay excepciones, como la poli (4) metil garouleína, que es un plástico cristalino pero tiene una gran transparencia, y el ABS, que es un material amorfo pero no es transparente.

En el diseño de moldes y la selección de moldeo por inyección máquinas, deben tenerse en cuenta los siguientes requisitos y consideraciones para los plásticos cristalinos.

1. Se necesita más calor para elevar la temperatura del material hasta la temperatura de moldeo, por lo que se deben utilizar equipos con una gran capacidad de plastificación.

2. El calor liberado durante el enfriamiento y el revenido es grande y debe enfriarse completamente.

3. La diferencia de gravedad específica entre el estado fundido y el estado sólido es grande, la contracción de moldeo es grande, es fácil que se produzca contracción, porosidad.

4. Enfriamiento rápido, baja cristalinidad, pequeña contracción y alta transparencia. La cristalinidad está relacionada con el espesor de pared de las piezas de plástico, el espesor de pared es de enfriamiento lento, alta cristalinidad, alta contracción, y buenas propiedades físicas. Así que el material cristalino debe ser necesario para controlar la temperatura del molde.

5. Anisotropía significativa y elevada tensión interna. Las moléculas no cristalizadas tienden a seguir cristalizando después del desmoldeo y se encuentran en un estado de desequilibrio energético, propensas a la deformación y al alabeo.

6. El intervalo de temperatura de cristalización es estrecho, y es fácil inyectar el material no fundido en el molde de inyección o bloquear la entrada.

Plástico termosensible y plástico de fácil hidrólisis

a. Sensible al calor se refiere a algunos plásticos que son más sensibles al calor, el calor a altas temperaturas durante mucho tiempo o la sección transversal del puerto de alimentación es demasiado pequeño, el efecto de cizallamiento es grande, la temperatura del material aumenta susceptibles a la decoloración, degradación, tendencia a la descomposición, con esta característica de los plásticos llamados plásticos sensibles al calor. Tales como PVC duro, cloruro de polivinilo, copolímero de acetato de vinilo, POM, trifluoruro de polivinilo, etc.

Los plásticos termosensibles producen monómeros, gases, sólidos y otros subproductos durante su descomposición, especialmente algunos gases de descomposición que son irritantes, corrosivos o tóxicos para el cuerpo humano, los equipos y los moldes.

Por lo tanto, el diseño del molde, la selección de moldeo por inyección máquina y moldeo debe prestar atención a, debe utilizar screwmolding máquina de moldeo por inyección, sistema de vertido de sección transversal debe ser grande, el molde y el barril debe ser cromado, no debe haber * esquina material estancado, debe controlar estrictamente la temperatura de moldeo, de plástico para añadir estabilizadores para debilitar su rendimiento sensible al calor.

b. Algunos plásticos (como el PC) se descomponen a alta temperatura y presión aunque contengan una pequeña cantidad de agua, esta propiedad se denomina hidrólisis fácil, por lo que deben calentarse y secarse previamente.

Agrietamiento por tensión y rotura por fusión

a. Algunos plásticos son sensibles a la tensión, fácil de producir tensión interna, frágil, y fácil de crack, piezas de plástico bajo la acción de fuerzas externas o en el papel del disolvente que el fenómeno de agrietamiento.

Por esta razón, además de añadir aditivos a las materias primas para mejorar la resistencia al agrietamiento, las materias primas deben prestar atención a la elección seca y razonable de las condiciones de moldeo para reducir la tensión interna y aumentar la resistencia al agrietamiento. Y debe elegir una forma razonable de las piezas de plástico, y no debe establecer los insertos y otras medidas para reducir al mínimo la concentración de tensiones.

El diseño del molde debe aumentar la pendiente de la liberación del molde, elegir un puerto de alimentación razonable y mecanismo de expulsión, el moldeo debe ser adecuado para ajustar la temperatura del material, la temperatura del molde, la presión de inyección, y el tiempo de enfriamiento, y tratar de evitar que las piezas de plástico demasiado frío y quebradizo cuando la liberación del molde, moldeo piezas de plástico también debe someterse a un tratamiento posterior para mejorar la antifisuración, eliminar las tensiones internas y prohibir el contacto con disolventes.

b. Cuando una cierta tasa de flujo de fusión de la masa fundida de polímero, a una temperatura constante a través del orificio de la boquilla cuando su tasa de flujo supera un cierto valor, la superficie de fusión se produce en las grietas laterales llamada ruptura de fusión, la apariencia y las propiedades físicas de las piezas de plástico. Por lo tanto, en la selección de alta tasa de flujo de fusión de polímero, etc, debe aumentar la boquilla, bebedero, sección transversal de entrada, reducir la velocidad de inyección, y aumentar la temperatura del material.

Rendimiento térmico y velocidad de refrigeración

a. Los distintos plásticos tienen propiedades térmicas diferentes, como el calor específico, la conductividad térmica y la temperatura de desviación del calor. Un calor específico alto requiere mucho calor al plastificar, por lo que debe utilizar un moldeo por inyección máquina de gran capacidad de plastificación.

El tiempo de enfriamiento de los plásticos con alta temperatura de deformación térmica puede ser corto y el molde puede desmoldarse pronto, pero debe evitarse la deformación por enfriamiento después de desmoldar.

La velocidad de enfriamiento de los plásticos con baja conductividad térmica es lenta (como los polímeros iónicos, etc. la velocidad de enfriamiento es extremadamente lenta), por lo que se debe enfriar completamente, y se debe reforzar el efecto de enfriamiento del molde.

Los moldes de bebedero caliente son adecuados para plásticos con bajo calor específico y alta conductividad térmica. Los plásticos con alto calor específico, baja conductividad térmica, baja temperatura de desviación del calor y velocidad de enfriamiento lenta no son adecuados para el moldeo de alta velocidad, por lo que se debe utilizar un molde adecuado. moldeo por inyección debe utilizarse la máquina y debe reforzarse el enfriamiento del molde.

b. Según las características de los distintos tipos de plásticos y la forma de las piezas de plástico, es necesario mantener la velocidad de enfriamiento adecuada. Por lo tanto, el molde debe configurarse con un sistema de calentamiento y enfriamiento de acuerdo con los requisitos de moldeo para mantener una determinada temperatura del molde.

Cuando la temperatura del material hace que aumente la temperatura del molde, éste debe enfriarse para evitar la deformación de las piezas de plástico tras el desmoldeo, acortar el ciclo de moldeo por inyección y reducir la cristalinidad.

Cuando el calor residual del plástico no es suficiente para mantener el molde a una cierta temperatura, el molde debe estar equipado con un sistema de calefacción para mantener el molde a una cierta temperatura para controlar la velocidad de enfriamiento, garantizar la fluidez, mejorar las condiciones de llenado o controlar las piezas de plástico para que se enfríen lentamente, evitar el enfriamiento desigual dentro y fuera de las piezas de plástico de paredes gruesas y mejorar la cristalinidad, etc.

Para obtener una buena fluidez, una gran superficie de moldeo y una temperatura desigual del material, a veces es necesario utilizar alternativamente calentamiento o enfriamiento o calentamiento y enfriamiento parciales en función de la situación de moldeo de las piezas de plástico. Por esta razón, el molde debe estar equipado con el correspondiente sistema de refrigeración o calefacción.

Absorción de humedad

Hay varios aditivos en los plásticos, por lo que tienen diferentes grados de afinidad al agua, por lo que los plásticos se pueden dividir a grandes rasgos en higroscópicos, hidrófugos y no hidrófugos, y no son fáciles de adherir al agua.

Los plásticos comunes con fuerte absorción de humedad son PMMA, PA, PC, ABS, etc. Y pobre absorción de humedad es PE, PP, PS, plástico flúor, etc..

El contenido de agua en el material debe controlarse dentro del rango permitido, de lo contrario, el agua se convertirá en gas o se hidrolizará a alta temperatura y presión, haciendo que la resina plástica se ampolle, disminuya la liquidez y empeore el aspecto y las propiedades mecánicas.

Por lo tanto, los plásticos que absorben humedad deben precalentarse de acuerdo con los requisitos de los métodos y especificaciones de calentamiento adecuados para evitar la reabsorción de humedad cuando se utilizan.

Conclusión

El proceso de moldeo por inyección incluye el equipo de la máquina de moldeo por inyección, el diseño del producto de moldeo por inyección, el diseño y la producción del molde de inyección, la información relacionada con el material de moldeo por inyección y la depuración de la producción de moldeo por inyección proceso, etc. Cada eslabón debe estudiarse a fondo para garantizar la calidad del producto final.