Los 5 Principales Errores en Moldeo por Inyección y Cómo Evitarlos

Como cualquier proceso de fabricación, el moldeo por inyección tiene sus ventajas y desventajas. Algunas piezas son más fáciles de moldear que otras, y las cosas pueden salir mal rápidamente si no sabes lo que estás haciendo.

Para noveles experimentando con sus primeras piezas moldeadas por inyección —o incluso para ingenieros experimentados que usualmente usan otros procesos— es fácil caer en ciertas trampas que llevan a piezas débiles, antiestéticas o deformadas.

Este artículo analiza cinco errores comunes cometidos durante el moldeo por inyección, incluyendo consejos sobre cómo evitarlos.

1. Variaciones en el espesor de pared

A diferencia de las piezas mecanizadas por CNC o impresas en 3D, que pueden tomar muchas formas, las piezas moldeadas por inyección a menudo se ven similares: objetos delgados, tipo carcasa, sin secciones profundas de material sólido.

Esto es debido a cómo funciona el moldeo por inyección. Cuando un molde se llena con material líquido, ese material debe enfriarse para volverse sólido; si algunas áreas se enfrían más rápido que otras, las áreas más frías se solidifican y se encogen antes que las otras, causando tensiones que resultan en la deformación de la pieza.

Una forma de evitar esta deformación es asegurar que ninguna área sea dramáticamente más delgada que otras, ya que las áreas más delgadas se enfrían más rápido. Una situación ideal es tener espesores de pared completamente consistentes, pero si eso no es posible, la transición entre delgado y grueso debe ser lo más gradual posible.

Reglas a seguir:

• Las paredes delgadas no deben ser más delgadas que el 40% del espesor de las paredes adyacentes
• Materiales como Poliuretano y plásticos reforzados con fibra larga no pueden acomodar paredes delgadas

2. Archivos CAD convertidos de otros formatos

Al diseñar una pieza moldeada por inyección, necesitas empezar desde cero, adaptando cada paso del ciclo de vida del producto al proceso de moldeo por inyección.

Esto significa que no puedes simplemente tomar, por ejemplo, un archivo de impresión 3D como un .STL y convertirlo en un formato de moldeo por inyección. Incluso si conviertes el .STL en un archivo .STEP, el resultado será un objeto 3D originalmente compuesto por triángulos, mientras que el moldeo por inyección interpreta las formas como una serie de curvas.

Aunque existen paquetes de software de ingeniería inversa para convertir archivos .STL (de vuelta) a un formato diferente, requieren tanta experiencia —o más— que diseñar una pieza nueva.

3. Líneas de partición en el lugar incorrecto

En el proceso de moldeo por inyección, la línea de partición es la línea divisoria entre los moldes de núcleo y cavidad. Su colocación puede afectar el éxito y la apariencia cosmética de la pieza moldeada.

La colocación inadecuada de la línea de partición puede causar problemas como:

• Rebaba, donde el material se filtra por el pequeño hueco entre el núcleo y la cavidad del molde
• Necesidad de pasos de expulsión adicionales

Las líneas de partición idealmente deberían colocarse a lo largo de bordes agudos. Esto tanto hace que la línea sea menos visible como reduce las posibilidades de rebaba y otros efectos indeseables.

Muchos paquetes de software CAD incluyen análisis de línea de partición, ayudándote a decidir la colocación ideal. Sin embargo, tu software probablemente no pueda comprender la eventual aplicación real de tu pieza, que también es un gran factor al determinar la colocación de la línea.

4. Usar menos de 1 grado de desmoldeo

Durante el moldeo por inyección, el desmoldeo o conicidad es un ángulo incorporado en un diseño para facilitar la expulsión del molde. El desmoldeo también puede reducir la deformación o rotura de una pieza.

Uno de los errores más comunes en el diseño de moldeo por inyección es prescindir del desmoldeo —o no incorporarlo hasta tarde en el proceso de diseño cuando hacerlo afectará el diseño terminado de manera negativa.

Reglas a seguir:

• Añade 1 grado de desmoldeo por cada pulgada de profundidad de cavidad
• 0.5 grados para caras verticales
• 3+ grados para un cierre (shutoff)

Ten en cuenta también que el desmoldeo se relaciona con la línea de partición: la línea debe ubicarse de modo que divida y, por lo tanto, minimice el desmoldeo.

5. Subcavidades (Undercuts)

Las subcavidades son protuberancias, áreas recesadas u otras características que impedirían que una pieza sea expulsada de un molde simple de dos partes. Ejemplos de subcavidades incluyen pestañas de clip de conexión en contenedores plásticos y roscas en sujetadores.

Las piezas moldeadas por inyección son mucho más fáciles (y baratas) de fabricar si el diseño está libre de subcavidades, por lo que se deben hacer todos los esfuerzos para eliminarlas del diseño.

Si la característica es esencial para la pieza, hay algunas soluciones alternativas, incluyendo acciones laterales, bump-offs y cierres telescópicos, pero estos aumentarán tanto el costo como el tiempo de entrega. Alterar la línea de partición puede mitigar el problema de la subcavidad.

Las subcavidades también presentan un problema en el mecanizado CNC, cuando una fresa de extremo no puede alcanzar una característica debido a su colocación. Algunos prototipos con subcavidades difíciles pueden ser adecuados para impresión 3D con estructuras de soporte.

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