Cómo el software de simulación de moldeo por inyección lo ayuda a diseñar mejores piezas

El software de simulación de moldeo por inyección es una parte importante del flujo de trabajo de IM, ya que permite a los diseñadores evaluar la viabilidad de sus moldes y molduras. Este artículo analiza cómo funciona.

¿Qué es el moldeo por inyección?

El moldeo por inyección es un proceso de fabricación detrás de una gran cantidad de objetos hechos por el hombre, desde botellas de agua hasta componentes de automóviles.

Comprende varias etapas. Primero, un fabricante debe crear un molde de metal, que generalmente se divide en dos o más partes. Luego, una máquina de moldeo por inyección llena el molde con plástico fundido, que se endurece dentro del molde para crear una pieza de plástico. Una vez endurecida, la pieza se expulsa del molde y se repite el proceso de inyección.

Para fabricar piezas moldeadas de alta calidad, los fabricantes necesitan saber cómo se comportará el plástico fundido una vez que se inyecte en el molde y cómo se comportará la pieza terminada una vez que se retire del molde. Los moldes solo funcionan bien cuando están diseñados de cierta manera y los diferentes plásticos se comportan de diferentes maneras.

Una herramienta que utilizan los fabricantes para adquirir dicho conocimiento es el software de simulación. Este software predice lo que sucederá durante el proceso de moldeo por inyección y, en última instancia, permite a los fabricantes modificar el diseño de su molde para obtener un resultado más favorable.

Tipos de software de moldeo por inyección

Este artículo se centrará en el software de simulación, pero las computadoras y el software juegan un papel importante en todo el proceso de moldeo por inyección, desde el diseño hasta el control de calidad.

El software de moldeo por inyección puede incluir:

Programa CAD :Aunque no es exclusivo del moldeo por inyección, el software de diseño asistido por computadora se utiliza para diseñar herramientas y piezas moldeadas digitalmente. Algunas plataformas CAD contienen funciones adicionales, como simulación o análisis de costos.

Software de simulación :Para aplicaciones de moldeo por inyección, el software de simulación se puede utilizar para predecir comportamientos como la dinámica de fluidos y el estrés mecánico, en función de los diseños actuales de las piezas moldeadas.

Software de producción :El software se utiliza durante el proceso de moldeo por inyección para controlar la máquina de moldeo por inyección. Las herramientas pueden incluir programación de producción, gestión de materias primas y control de temperatura.

Software de seguimiento/control de calidad :Combinado con un dispositivo de entrada de hardware como una cámara o una sonda, el software de inspección y control de calidad se puede utilizar en la evaluación de piezas moldeadas para garantizar la calidad.

Cómo funciona el software de simulación de moldeo por inyección

El software de simulación de moldeo por inyección se utiliza para fabricar mejores piezas moldeadas y reducir los defectos. Lo hace mediante la simulación digital de prácticamente todos los aspectos del proceso de fabricación, desde el flujo de material hasta la distribución del refrigerante, la contracción y la deformación de la pieza moldeada.

Las simulaciones pueden basarse en datos definidos por el usuario, como el diseño del molde, el tiempo del ciclo del material de inyección, etc. Sin embargo, los comentarios del software alentarán al usuario a realizar cambios en los diseños y parámetros cuando sea necesario para mejorar el rendimiento cuando comience la producción. .

Algunos programas de simulación incorporan CAD y otras características de diseño, mientras que algunos paquetes son independientes.

Las características comunes del software de simulación de IM incluyen:

Simulación de alabeo y contracción

Los moldes se inyectan con plástico fundido, que luego se enfría y se endurece para formar una pieza sólida. Las piezas se encogen ligeramente a medida que se enfrían, pero si el material en una parte del molde se enfría más rápido que en otra, la pieza puede presentar deformaciones y no ser apta para su uso.

El análisis de deformación es una característica del software de simulación que predice cómo una pieza podría deformarse y deformarse a medida que se fragua, y luego recomienda soluciones para reducir la deformación.

Las soluciones pueden incluir cambios en el grosor de las paredes o el movimiento de puertas y corredores.

Ubicación de la puerta

Una puerta es un hueco en un molde por donde entra material fundido. La colocación incorrecta de la compuerta puede provocar defectos en las piezas, pero a menudo hay áreas de una pieza que no son adecuadas para la colocación de la compuerta, por razones funcionales o estéticas.

El análisis de la ubicación de la puerta le permite al usuario ver cómo ciertas ubicaciones de la puerta afectarán factores como el caudal, la contracción y el éxito general de la pieza.

La mayoría de las herramientas de colocación de puertas pueden recomendar la ubicación ideal de la puerta según el análisis predictivo y la preferencia del usuario.

Balance del corredor

El software de simulación de moldeo por inyección se puede utilizar para determinar la ubicación y el equilibrio de los corredores, que son los canales delgados que entregan el plástico fundido al molde.

La configuración adecuada de los corredores asegura un llenado uniforme de la cavidad.

Usado junto con la colocación de la puerta y otras herramientas, una herramienta de equilibrio del corredor se puede usar para optimizar la configuración del corredor.

Optimización del embalaje

Una característica importante de la simulación IM es determinar la velocidad del pistón y la presión de empaque ideales para una pieza moldeada.

La configuración ideal depende de factores como la forma del molde y el material de inyección, así como de la propia maquinaria.

Sobremoldeo, coinyección y simulación multibarril

Los paquetes de software de simulación avanzada pueden simular operaciones más complejas como sobremoldeo (moldeo sobre un sustrato), moldeo por coinyección (inyección de dos materiales en un molde) y moldeo de barriles múltiples (uso de barriles múltiples para llenar rápidamente un molde).

El análisis de estos procesos es más complicado ya que tiene en cuenta un mayor número de variables.

Beneficios de usar software de simulación

El software de simulación IM brinda numerosos beneficios que conducen a mejores piezas. Las ventajas incluyen:

• Elimina errores y defectos
• Reduce los efectos no deseados como la deformación y el encogimiento
• Mejora la eficiencia y reduce los tiempos de ciclo para tasas de producción más altas
• Resuelve problemas antes de la producción, evitando errores costosos
• Permite realizar pruebas simuladas de múltiples termoplásticos sin desperdiciar materiales reales
• Se integra con suites CAD para simplificar el flujo de trabajo de diseño
• Ejecuta varias simulaciones a la vez
• Genera informes para facilitar la comunicación con los miembros del equipo, clientes, etc.

Software popular de simulación de moldeo por inyección

Los paquetes de simulación de IM más conocidos incluyen Autodesk Moldflow, CoreTech Moldex3D, SOLIDWORKS Plastics, SIGMASOFT Virtual Molding y Vero VISI Flow.

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