A medida que la tecnología de fabricación mejora y la sociedad cambia, el moldeo por inyección se convierte en una forma habitual de fabricar cosas. Es muy importante porque ayuda a hacer las cosas más ligeras, rápidas y baratas. En este artículo hablaremos de cómo hacer las cosas más ligeras y mejores mejorando el proceso de moldeo por inyección y el diseño, y utilizando nuevos materiales como el moldeo por inyección de microespuma.

Ⅰ.¿Qué factores afectan al peso de las piezas moldeadas por inyección?

1. Densidad del material

Los distintos materiales tienen densidades diferentes. Por lo tanto, cuando se utiliza el mismo diseño para fabricar piezas moldeadas por inyección de diferentes materiales, pesarán cantidades diferentes.

2. Forma y tamaño de las piezas moldeadas por inyección

Las diferentes formas y tamaños de las piezas moldeadas por inyección tendrán diferentes pesos.

3. Espesor de la pared

Para piezas moldeadas por inyección del mismo peso, cuanto mayor sea el grosor de la pared, más fuerte y rígida será la pieza, pero también será más pesada.

4. Tecnología de transformación

El peso de las piezas moldeadas por inyección también se ve afectado por la tecnología de procesamiento.

Ⅱ.¿Cuál es el rango de pesos de las piezas moldeadas por inyección?

El peso de las piezas moldeadas por inyección es diferente, y viene determinado principalmente por los factores mencionados. Sin embargo, en términos generales, el peso de las piezas moldeadas por inyección oscila entre decenas de gramos y varios kilogramos, y el peso de las diferentes piezas moldeadas por inyección varía enormemente.

Ⅲ.Métodos para reducir el peso de las piezas moldeadas por inyección

1. Ajustar la temperatura

El control de la temperatura de la máquina de moldeo por inyección tiene un gran impacto en el peso del producto. En primer lugar, puede intentar bajar la temperatura de moldeo por inyección y reducir la capacidad de flujo del plástico durante la... proceso de moldeo por inyección para lograr el propósito de reducir el peso del producto. Además, el aumento de la temperatura y el ajuste del tiempo de enfriamiento en la zona de plastificación de la máquina de moldeo por inyección pueden plastificar y enfriar mejor el plástico, y también pueden acortar el tiempo de inyección, reduciendo así el peso del producto.

2. Ajustar la presión

Si desea reducir el peso de su producto, puede ajustar la presión de su máquina de moldeo por inyección. En general, aumentar la presión de inyección ayudará a que el plástico llene la cavidad del molde más completamente, lo que reducirá las burbujas y hará que el producto sea más ligero. Sin embargo, si aumenta demasiado la presión, podría acabar con superficies ásperas o con rebabas. Por lo tanto, cuando ajuste la presión, también debe asegurarse de mantener la velocidad de inyección a un buen nivel.

3. Ajustar velocidad

Otra forma de reducir el peso del producto es ajustar la velocidad de la máquina de moldeo por inyección. En general, reducir la velocidad de inyección puede ayudar a distribuir el plástico de forma más uniforme en el molde, lo que a su vez reduce el peso del producto. Por supuesto, al ajustar la velocidad, es necesario encontrar un equilibrio entre la velocidad de inyección y la presión de inyección para lograr el efecto de moldeo por inyección deseado.

4. Ajuste el molde

Además de ajustar los parámetros de la máquina de moldeo por inyección, ajustar el molde es otra forma de resolver el problema del peso excesivo del producto. Si el sistema de alimentación de plástico y el sistema de corredor del molde no están diseñados lo suficientemente bien o la estructura no es ajustada, puede conducir fácilmente a un flujo desigual de plástico o la incapacidad para llenar completamente la cavidad del molde. Por lo tanto, al ajustar el molde, es necesario diseñar bien el canal de flujo y el sistema de alimentación de cola y comprobar si la estructura del molde es ajustada para asegurarse de que el plástico puede llenar completamente la cavidad del molde, reduciendo así el peso del producto.

5. Reducir el uso de materias primas

El peso del producto fabricado por la máquina de moldeo por inyección viene determinado principalmente por la cantidad de materias primas utilizadas. Reducir la cantidad de materias primas utilizadas es una forma eficaz de reducir el peso del producto. Esto puede hacerse ajustando parámetros como el volumen de inyección, la presión de inyección, la temperatura del molde y el tiempo de enfriamiento.

6. Optimizar el diseño del producto

Un buen diseño del producto puede hacerlo más ligero sin afectar a su función. Se puede aligerar el producto optimizando la estructura, reduciendo al máximo el número de piezas y utilizando materiales diferentes. Pero también hay que pensar en la estabilidad y fiabilidad del producto para asegurarse de que es lo suficientemente bueno.

Para resolver el problema del sobrepeso productos de moldeo por inyecciónEn la máquina de moldeo por inyección, puede ajustar la temperatura, la presión, la velocidad y el molde. Al ajustar, es necesario prestar atención a la coordinación y la estabilidad de los parámetros para obtener el efecto de moldeo por inyección adecuado.

Ⅳ.Métodos para reducir el peso de las pistas de caucho moldeadas por inyección

El canal de caucho para moldeo por inyección es una parte clave del proceso de moldeo por inyección, que afecta directamente a la calidad y el coste del producto. En el canal de moldeo por inyección, el consumo de material juega un papel importante en el peso del producto. Por lo tanto, reducir el peso del canal de caucho para moldeo por inyección es un medio importante para reducir los costes del producto y mejorar la competitividad.

1. Optimizar el diseño

①Reducir el grosor de la pared

Para reducir el peso de los canales de caucho moldeados por inyección, puede reducir el grosor de la pared de las piezas moldeadas por inyección. Analizando el entorno de uso del producto, las condiciones de estrés, etc., puede reducir racionalmente el grosor de la pared de las piezas moldeadas por inyección. Esto no sólo puede reducir el consumo de material, sino también garantizar la resistencia y rigidez del producto.

②Añadir nervaduras de refuerzo

Añadir algunas nervaduras de refuerzo a la pista de caucho moldeada por inyección puede aumentar la rigidez y la resistencia de la pieza moldeada por inyección, manteniendo su ligereza. El diseño de las nervaduras debe tener en cuenta la viabilidad del proceso de moldeo por inyección para garantizar que funcionen correctamente.

③Optimizar la estructura

Optimizando la estructura de las piezas moldeadas por inyección, podemos reducir aún más el peso de la pista de moldeo por inyección. Por ejemplo, el uso de estructuras huecas y la reducción de conectores innecesarios pueden reducir eficazmente el peso de las piezas moldeadas por inyección.

2. Selección de materiales

①Materiales ligeros

El uso de materiales ligeros es una forma importante de reducir el peso de los canales de moldeo por inyección. Por ejemplo, el uso de materiales poliméricos de alto peso molecular en lugar de materiales tradicionales puede reducir el peso de los canales de caucho de moldeo por inyección, garantizando al mismo tiempo el rendimiento del producto.

②Material de alta resistencia

Si elige materiales de alta resistencia, puede hacer que el producto sea más fuerte y rígido sin hacer que el moldeo por inyección pista más pesada. Los materiales de alta resistencia pueden soportar cargas mayores, por lo que puede hacer que las paredes del producto sean más finas y que la pista de moldeo por inyección sea más ligera.

③Materiales compuestos

Los materiales compuestos son ligeros y de alta resistencia, lo que los hace ideales para reducir el peso de las pistas de moldeo por inyección. Seleccionando los refuerzos de fibra y los materiales de matriz adecuados, puede reducir eficazmente el peso de la pista de moldeo por inyección.

3. Ajuste del proceso

①Optimizar los parámetros del proceso de moldeo por inyección

Mediante la optimización de los parámetros del proceso de moldeo por inyección, se puede reducir el peso del canal de caucho moldeado por inyección. Por ejemplo, ajustando la velocidad de inyección, la presión, la temperatura y otros parámetros se puede reducir el consumo de material y mejorar el rendimiento de llenado de los canales de caucho de moldeo por inyección.

②Utilizar molde multicavidad

El uso de moldes de cavidades múltiples puede mejorar la eficiencia de producción del canal de caucho de moldeo por inyección y reducir el peso del canal de caucho de moldeo por inyección. Los moldes multicavidad pueden inyectar múltiples productos al mismo tiempo, reduciendo la longitud del túnel de moldeo por inyección y el consumo de material.

③Utilizar equipos avanzados de moldeo por inyección

El uso de equipos avanzados de moldeo por inyección puede mejorar la eficiencia de la producción y la calidad del producto de los canales de caucho moldeado por inyección. Los equipos avanzados de moldeo por inyección tienen una mayor precisión de control y estabilidad, lo que puede reducir la tasa de desechos y reducir el peso del canal de caucho de moldeo por inyección.

En pocas palabras, optimizando el diseño, seleccionando los materiales con acierto y ajustando los procesos, podemos reducir eficazmente el peso de las pistas moldeadas por inyección. Esto no sólo reduce costes y aumenta la competitividad, sino que también ahorra recursos y protege el medio ambiente. Cuando se trata de reducir el peso de las orugas de caucho moldeadas por inyección, las empresas deben considerar sus propias circunstancias, tener en cuenta todos los factores y elegir los métodos y estrategias que mejor les funcionen para hacer bien el trabajo.

Ⅴ. Principios de diseño para la reducción del peso de las piezas

1. Selección de materiales

Para reducir el peso de la pieza, hay que elegir materiales ligeros. Algunos materiales ligeros habituales son el peek (polieteretercetona) y el PP (material de poliolefina). Estos materiales tienen una alta relación resistencia-peso, por lo que pueden reducir el peso de la pieza sin dejar de ser lo suficientemente resistentes.

2. Optimización estructural

Consiga piezas más resistentes y ligeras mediante la optimización estructural. La optimización estructural incluye la optimización de la topología, la optimización de la forma, la optimización de los orificios y otros métodos. Si optimiza la forma y la disposición de los orificios de la pieza durante el proceso de diseño, podrá reducir eficazmente el peso de la pieza.

3. Diseño hueco

Si se aprovecha mejor el espacio interior de las piezas y se diseñan piezas con más zonas huecas, se pueden aligerar las piezas. Las piezas se aligeran utilizando menos material y haciéndolas menos densas.

4. Reducir el grosor de la pared

Para que las piezas sean fuertes y rígidas, haz las paredes lo más finas que puedas. Si las paredes son más finas, la pieza pesa menos.

5. Análisis de la fuerza

Realice análisis de resistencia para calcular razonablemente el tamaño y la forma de las piezas. El análisis de resistencia permite calcular la carga que soporta la pieza en condiciones de trabajo y, en función de la carga, calcular el tamaño de la pieza para aligerarla.

6. Diseño de interfaces

Diseñe adecuadamente la interfaz de las piezas para reducir el uso innecesario de material. Para las piezas de conexión, utilice métodos de conexión adecuados, como conexiones roscadas, conexiones soldadas, etc., para reducir el peso de las piezas.

7. Diseño biónico

Aprende de las estructuras de los seres vivos de la naturaleza para hacer diseño biónico. El diseño biónico permite aligerar las piezas sin que pierdan su resistencia y rigidez.

8. Optimización del proceso de fabricación

Cuando diseñe piezas, piense en cómo se van a fabricar. Elegir la forma correcta de fabricar las piezas puede reducir los residuos y facilitar su fabricación, lo que puede hacer que las piezas sean más ligeras.

9. Combinación de materiales

El uso conjunto de distintos materiales permite aligerar las piezas. Por ejemplo, podemos utilizar materiales compuestos laminados, materiales híbridos, etc. para combinar las ventajas de los distintos materiales y aligerar las piezas.

10. Optimizar el diseño

Mediante el uso de métodos de diseño de optimización como el diseño paramétrico, la optimización multiobjetivo, etc., podemos tener en cuenta la resistencia, la rigidez, el peso y otros factores de las piezas en conjunto para encontrar la mejor solución de diseño y lograr la reducción de peso de las piezas.

En conclusión, los principios del diseño de piezas para reducir el peso incluyen elegir materiales ligeros, optimizar la estructura, hacer huecos, reducir el grosor de las paredes, analizar la resistencia, optimizar las interfaces, utilizar la biónica, optimizar el proceso de fabricación, combinar materiales y optimizar el diseño. Siguiendo estos principios, los ingenieros pueden reducir eficazmente el peso de las piezas en el proceso de diseño, mejorar el rendimiento general y la competitividad de los productos.

Ⅵ. Estudio de caso: Moldeo de microespumas

Con el desarrollo de los vehículos de nueva energía, urge resolver el problema de la autonomía de crucero. Como la tecnología de las baterías aún no ha avanzado mucho, la solución que más está llamando la atención en el mercado es la construcción de estaciones de recarga. Sin embargo, este problema puede paliarse a nivel de diseño. El diseño ligero se ha convertido poco a poco en una etiqueta importante de los coches nuevos.

Ahora mismo, en el campo de los materiales no metálicos ligeros para automóviles, hay un montón de nuevas tecnologías que han aparecido para ayudar a hacer las cosas más ligeras. Hay tecnología de reducción de peso por microespuma, tecnología de reducción de peso por paredes finas, tecnología de materiales de reducción de peso de baja densidad, tecnología de materiales reforzados con fibra de carbono, tecnología de materiales biodegradables y un montón de cosas más.

En comparación con la optimización estructural o la mejora de los procesos de fabricación, las empresas automovilísticas y de piezas parecen centrarse más en el desarrollo y la aplicación de materiales ligeros. De hecho, la tecnología de microespumado es uno de los temas de investigación más importantes.

La tecnología de microespumado se utiliza para fabricar materiales especiales mediante extrusión, moldeo por inyecciónEl moldeado en hueco y otros procesos de moldeado forman una estructura celular en forma de panal en el interior del producto. Una vez abierto el producto, la sección transversal muestra claramente una estructura de sándwich, con una gruesa capa superficial en la parte superior e inferior, y una microestructura en el centro. Capa de espuma con estructura porosa.

1. Ventajas del proceso de moldeo por inyección de microespuma

• Reducir costes.
• El ciclo de moldeo se acorta (generalmente el tiempo de moldeo puede acortarse entre 15%-30%).
• Aumentar la producción.
• Utilizar máquinas de moldeo por inyección de menor tonelaje.

El espumado de la masa fundida puede compensar la contracción de la pared del molde. Por lo tanto, la presión de sujeción del molde requerida para el espumado será relativamente mucho menor, e incluso en condiciones ideales no se necesita ninguna presión de sujeción del molde; junto con esto, la presión interna del molde también es menor que la del moldeo por inyección tradicional. La presión de moldeo por inyección se reduce considerablemente, por lo que las temperaturas de la masa fundida y del molde también se reducen en consecuencia, lo que en última instancia se manifiesta en una reducción del tiempo de las etapas de mantenimiento de la presión y de enfriamiento.

1.1 Alto grado de libertad de diseño y mayor calidad del producto

• La pared delgada fluye hacia la pared gruesa.
• Pared principal y estructura de costillas 1:1.
• Tienen mayor relación de longitud de flujo.
• Reducir la deformación por alabeo.

El moldeo por inyección de microespuma permite optimizar el diseño de las piezas de plástico, adaptando el grosor adecuado del material a las zonas que necesitan resistencia y reduciendo el grosor de las paredes en las zonas no estructurales. La compuerta se abre en la sección fina para optimizar el llenado, mientras que en la sección gruesa, en el extremo de llenado, las celdas crecen para proporcionar presión de retención. Cuando se utilizan refuerzos más gruesos para cumplir los requisitos estructurales, puede reducirse el grosor de la pared de la cara principal.

1.2 Conseguir ligereza, menor densidad y peso.

En el interior del producto moldeado por inyección de microespuma hay una estructura celular en forma de panal. Al abrir el producto, se ve que parece un sándwich, con una piel gruesa en la parte superior e inferior, y un montón de agujeritos en el centro. La capa de burbujas puede hacer que el producto sea mucho más ligero, pero sigue funcionando igual de bien. Normalmente puede hacer que las cosas pesen 20% menos.

Además de perder peso, también tiene algunas cosas buenas en comparación con el tradicional moldeo por inyecciónLa estructura microporosa mantiene mejor el calor y es más silenciosa.

1,3 Alta sostenibilidad

• Reducción del consumo de materias primas petrolíferas.
• Reducir el consumo de energía de las máquinas de moldeo por inyección.
• Reciclable y reutilizable.

El proceso de moldeo por inyección de microespuma tiene una ventana operativa más amplia, no deja residuos de aditivos químicos en la pieza final y, lo que es más importante, como el proceso de moldeo por inyección de microespuma no cambia las propiedades químicas del polímero, los componentes de moldeo de espuma cero pueden reciclarse según la categoría del polímero original.

2. Áreas de aplicación

El moldeo por inyección de microespuma es una tecnología ligera que se ha adoptado ampliamente en todo el mundo porque es rentable y fácil de procesar. Se utiliza principalmente en los sectores de automoción, 3C, equipos médicos, envases y bienes de consumo.

1. Piezas de coche: cosas para el interior y el exterior de tu coche, cosas para debajo del capó y otras cosas que puedas necesitar para tu coche .

2. Cosas para tu casa, cosas para tu cocina, cosas para tu televisor, y otras cosas que puedas necesitar para tu casa .

3. Cosas que compras en la tienda, cosas que usas todos los días, cosas que puedes necesitar para tu vida.

Ⅶ. Conclusión

El moldeo por inyección tiene una amplia gama de aplicaciones y potencial para reducir el peso de las piezas. Mediante el ajuste de los parámetros del proceso de moldeo por inyección, la optimización de la estructura de diseño y la adopción de nuevas tecnologías ligeras, como el moldeo por inyección de microespuma, se puede reducir eficazmente la densidad del producto, reducir el peso y mejorar el rendimiento del producto, y desempeña un papel importante en los campos de la automoción, los productos electrónicos, los equipos médicos, etc. papel importante. Con la continua innovación y avance de la tecnología de fabricación, moldeo por inyección seguirá ofreciendo soluciones de desarrollo sostenible para todos los ámbitos de la vida, impulsando la industria hacia una dirección más ligera, eficiente y respetuosa con el medio ambiente.