El moldeo por inyección de plástico, o simplemente moldeo por inyección, es la producción de piezas de plástico en grandes cantidades utilizando máquinas de inyección.
Para entender cómo funciona, debe tener un conocimiento básico de las herramientas y moldes de inyección: qué son, cómo funcionan, dónde encontrarlos y qué herramientas son las mejores para tareas específicas.
Afortunadamente, este artículo le proporciona todos los detalles que necesita saber antes de operar una herramienta de moldeo por inyección.
¿Qué es un molde de inyección?
Un molde de inyección, o Placa A, es una herramienta mecanizada utilizada en el proceso de moldeo por inyección de plástico. Moldea los plásticos fundidos para convertirlos en productos plásticos terminados.
Es el punto de entrada que permite que el plástico derretido pase desde la unidad de inyección. La entrada del molde de inyección se llama casquillo de inyección o bebedero. Estos se conectan a los canales de alimentación, que son túneles que unen el bebedero con la imagen de la cavidad.
La imagen de la cavidad es un espacio vacío en el molde de inyección que transforma los plásticos fundidos a su forma y tamaño deseados.
Generalmente, esta herramienta de moldeo puede tener una o varias cavidades, dependiendo de su volumen de producción. Los moldes de una sola cavidad se denominan moldes de impresión única, mientras que aquellos con múltiples cavidades se llaman moldes de múltiples impresiones.
¿Qué es un Molde de Expulsión?
El molde de expulsión, o Placa B, es la parte de la herramienta de moldeo que actúa como el punto de salida a través del cual las piezas de plástico son expulsadas del molde.
Cuando el plástico fundido se moldea, la unidad de cierre desliza la Placa B separándola del molde de inyección, creando un punto de salida y empujando los productos plásticos fuera de los moldes mediante pasadores de expulsión (botadores).
¿Qué es el Sobremoldeo?
El sobremoldeo es el proceso mediante el cual el molde de inyección forma múltiples capas alrededor de un solo producto. Esto se logra reintroduciendo las piezas ya moldeadas en el molde.
Sin embargo, para que este proceso sea exitoso, necesita herramientas de moldeo especializadas con múltiples unidades de inyección.
El proceso de sobremoldeo es simple. Comienza moldeando los productos plásticos con un material de color base, asegurándose de dejar suficiente espacio para ajustar más material plástico con diferentes colores.
Tipos de Entradas (Gates) en el Herramental
La pequeña abertura creada cuando se abre un molde se llama entrada (gate). El plástico entra en las cavidades del molde a través de estas aberturas. Existen dos tipos principales de entradas que se encuentran en los moldes de inyección. Incluyen:
- Entradas de corte automático: Estas entradas se abren y separan automáticamente sin la interferencia de un operador. De esta manera, hay menos daños y marcas. Estas entradas incluyen la entrada de canal caliente, la entrada de válvula y la entrada de pasador de expulsión.
- Entradas de corte manual: Estos tipos de entradas requieren que un operador separe los componentes de los canales una vez que se completa un ciclo. Incluyen la entrada directa (bebedero), de disco (araña), solapada y otras.
Tipos de Moldes de Inyección
Los moldes de inyección difieren en forma y tamaño dependiendo del producto plástico que se quiera producir.
Hay muchos tipos de moldes que podría utilizar para su proceso, pero el moldeo de dos placas es el más utilizado.
Los diversos moldes de inyección de plástico se clasifican en función de lo siguiente:
El número de cavidades del molde
Una de las principales formas de diferenciar el moldeo por inyección es por el número de cavidades. Hay tres tipos diferentes de moldes bajo esta categoría:
- Moldes familiares: Los moldes familiares tienen múltiples cavidades distintas. Las empresas de fabricación los utilizan para producir componentes plásticos de diferentes formas y tamaños en un solo ciclo.
- Moldes de una sola cavidad: Se utilizan para crear una sola pieza moldeada por ciclo. Por lo general, no son ideales para producciones de plástico de gran volumen, pero son más baratos que otros.
- Moldes multicavidad: Esta herramienta tiene múltiples cavidades idénticas para producir grandes volúmenes de contenedores o piezas similares.
El sistema de alimentación
Otra forma de diferenciar las herramientas es a través de su sistema de alimentación, una colección de canales que incluyen los canales de distribución, las entradas y los bebederos, que dirigen el plástico fundido hacia la cavidad del molde.
Aquí están los diferentes tipos de moldes bajo esta categoría:
- Molde de canal aislado: Este moldeo utiliza canales no calentados para dirigir el plástico fundido hacia la cavidad y calentadores de cartucho para crear capas que rodean el plástico fundido y formar residuos aislados.
- Molde de canal caliente: Estos son moldes utilizados que emplean varillas calentadas externa o internamente. Los moldes están encerrados permanentemente en una placa colectora (manifold) para evitar que sean expulsados con las piezas de plástico.
- Molde de canal frío: Al igual que el molde de canal aislado, los canales fríos utilizan canales no calentados para guiar el plástico derretido hacia las cavidades, lo que los convierte en la mejor opción al producir componentes plásticos sensibles al calor.
La placa del molde
Como se mencionó, las placas del molde son una de las herramientas utilizadas para producir contenedores de plástico. Puede utilizar el número de placas para diferenciar varias herramientas. Incluyen lo siguiente:
- Moldeo de dos placas: Este molde tiene costos de herramental asequibles y se puede utilizar con casi cualquier sistema de canales, lo que lo convierte en el molde más utilizado por miles de empresas de fabricación.
- Moldeo de tres placas: Tiene una placa separadora adicional con dos líneas de partición, a diferencia del molde de dos placas que tiene una sola línea de partición. Estas líneas separan el sistema de canales de las piezas moldeadas por inyección.
- Molde de inyección apilado (Stack Mold): Es el molde más caro de comprar en esta categoría, pero es más eficiente y reduce los costos operativos generales. También utiliza menos tonelaje de cierre con cada ciclo.
Selección de Material para el Herramental
La selección del material del herramental es uno de los diseños más pasados por alto, pero críticos. Su elección de material influirá significativamente en la vida útil de su molde.
Puede construir sus herramientas de moldeo utilizando aluminio o acero. Sin embargo, el aluminio no es la mejor opción cuando se producen piezas de plástico de alta tolerancia. Por lo tanto, debe usarlo solo al hacer componentes de baja tolerancia o prototipos.
También debe tener en cuenta que:
- La dureza y el grado adecuados del acero son cruciales para equilibrar la tenacidad y la durabilidad del herramental.
- Necesitará un acero más duro para moldear materiales rellenos de fibra de vidrio capaces de desgastar el herramental, como los canales y las entradas.
- La dureza del acero también puede introducir fragilidad. Por lo tanto, no es lo mejor para componentes de herramental vulnerables a cargas laterales.
La Relación entre la Complejidad del Herramental y la Tolerancia Ajustada
El diseño del molde, la cavitación y los materiales impactan la tolerancia del herramental de inyección. Es probable que un proceso más simple obtenga y mantenga una tolerancia más ajustada que las piezas complejas, ya que estas pueden poner en riesgo la tolerancia debido a otras variables, como el número de cavidades.
Generalmente, necesitará herramientas de inyección sofisticadas para producir piezas complejas con características adicionales como roscas y contrasalidas (undercuts). También puede requerir engranajes mecánicos giratorios adicionales en caso de geometrías complejas.
El Proceso de Fabricación de Herramental (Tooling)
El proceso para el herramental de inyección no es tan complicado. Sin embargo, puede variar según los productos, materiales y especificaciones que desee cumplir.
Dicho esto, aquí están las etapas básicas del proceso:
Diseño e Ingeniería
La primera etapa es la creación del diseño. Implica crear un modelo CAD 3D del molde y probar su rendimiento utilizando un software de simulación para ver si produce piezas con las formas, tamaños y tolerancias deseadas.
Prototipo
La primera etapa es la creación del diseño. Implica crear un modelo CAD XNUMXD del molde y probar su rendimiento utilizando un software de simulación para ver si produce piezas con las formas, tamaños y tolerancias deseadas.
Fabricacion de herramientas
Aquí es donde se produce el molde real. Puede utilizar varios materiales, como aluminio y acero, y técnicas como el mecanizado por descarga eléctrica (EDM), mecanizado CNC o impresión 3D.
Calificación de moldes
El siguiente proceso implica producir varias piezas de prueba y medir las propiedades y dimensiones de los plásticos moldeados para ver si cumplen con las especificaciones requeridas.
Producción en masa
Ahora que sabe que su molde califica, puede usarlo para la producción en masa. Esto implica llenar las diversas cavidades con plásticos fundidos y darles tiempo suficiente para enfriarse y solidificarse.
Mantenimiento
El proceso no termina con una sola producción. Debe mantener el molde para asegurarse de que continúe produciendo productos de alta calidad. Esto significa reparar piezas desgastadas y limpiarlo de vez en cuando.
Cosas a Considerar al Buscar una Empresa de Fabricación de Moldes
Encontrar la mejor empresa de fabricación para su proceso personalizado puede ser un desafío. Debe saber qué preguntas hacer.
Para obtener el mejor fabricante, considere lo siguiente:
- Años de experiencia: La experiencia importa. Los fabricantes con más experiencia tienen probabilidades de producir menos defectos, reduciendo los costos operativos totales.
- Fabricación nacional: Es posible que desee contratar a un fabricante local para aprovechar el herramental interno y la logística.
- Comunicaciones claras: Querrá contratar a un fabricante confiable que le informe sobre cómo avanza el proceso. Solicite que le expliquen el proceso de antemano y vea cómo presentan sus objetivos.
Conclusión
Ahora que sabe cómo funcionan las herramientas de moldeo por inyección de plástico, puede comenzar su proyecto. Es un proceso bastante sencillo para crear contenedores o piezas de plástico en grandes cantidades dentro de un plazo razonable.
