Diseño de Voladizos (Undercuts) en Moldeo por Inyección: Consejos de Expertos y Mejores Prácticas

¿Quiere aprender a diseñar voladizos que no causen daños a sus piezas? Consulte nuestro artículo, que ofrece consejos y trucos para DFM con voladizos, ejemplos de cuándo podrían necesitarse y más. Los voladizos en piezas moldeadas por inyección presentan numerosos retos a diseñadores y fabricantes. En este artículo, examinaremos la definición de voladizos, su propósito, aplicaciones y consejos para diseñar piezas con ellos.

¿Qué es un voladizo (undercut)?

Un voladizo es una hendidura (área cóncava o indentada) o una protrusión (extensión hacia afuera o área elevada) en una pieza que impide o complica la expulsión del molde (desmoldeo).

¿Cuál es el propósito de un voladizo?

Generalmente, diseñadores y fabricantes intentan minimizar los voladizos tanto como sea posible. Sin embargo, algunas piezas necesitan un voladizo para funcionar. Veamos algunas aplicaciones para las que un voladizo podría ser necesario.

Piezas roscadas. Puede usar voladizos para crear piezas con roscas, incorporando mecanismos de fijación por rosca, como cierres, tapones o conectores.
Componentes de encaje. Los voladizos le permiten diseñar piezas con características de encaje que les ayudan a encajar muy precisamente. Un buen ejemplo es el diseño de herramientas, donde el mango y la cabeza de la herramienta encajan para asegurar estabilidad y alineación.
Mecanismos de sellado. Si quiere crear un sello efectivo en una pieza moldeada por inyección —como los de envases alimentarios o dispositivos médicos, que a menudo deben ser herméticos o estancos— probablemente necesitará usar un voladizo.
Clips y fijaciones. Piezas con clips o fijaciones, especialmente en forma de ganchos o lengüetas, a menudo presentan voladizos.
Asas moldeadas. Las asas con agarres ergonómicos a menudo se diseñan con voladizos.

Cómo diseñar voladizos para moldeo por inyección

Al crear una pieza que sepa que necesitará un voladizo, considere añadir una o más de las siguientes características a su diseño. Permiten movimiento adicional o espacio para el voladizo, ayudando a asegurar que su pieza no se dañe al desmoldear.

Núcleos de acción lateral. Los núcleos de acción lateral son insertos que se deslizan al cerrar el molde y se deslizan fuera antes de abrirse. Para ser efectivos, deben moverse perpendicularmente a la dirección de apertura del molde, lo que puede plantear retos al diseño de la pieza.
Elevadores (lifters). Diseñar piezas con elevadores es otra forma de usar voladizos con éxito. Los elevadores levantan o desplazan ciertas características de una pieza durante su expulsión del molde. Como los núcleos de acción lateral, deben moverse perpendicularmente a la dirección de apertura del molde.
Mecanismos de desrosca. Componentes roscados que rotan —como un tapón de botella plástica— pueden ayudar a que una pieza con voladizo se libere más fácilmente del molde.
Ángulos de desmoldeo. Sus piezas deben tener ángulos de desmoldeo suficientes para ayudarlas a expulsarse más fácilmente del molde. Un ángulo de desmoldeo es un ángulo cónico aplicado a las paredes verticales de una pieza moldeada por inyección. En general, querrá que su pieza tenga un grado de desmoldeo por cada pulgada (2,2 cm) de profundidad de cavidad.
Ubicación de la línea de partición. Puede lidiar fácilmente con un voladizo moviendo la línea de partición del molde para que intersecte con la característica de la pieza. Esta solución es adecuada para muchos diseños con voladizos en una superficie externa. No olvide ajustar los ángulos de desmoldeo en consecuencia.
Deslizadores de leva (cam slides). Integrar deslizadores de leva en el diseño de su pieza ayuda a que sea expulsada de forma lateral controlada.
Desmoldeo por deformación (bumpoffs). Los bumpoffs funcionan como los broches de una camisa. Tienden a funcionar muy bien integrados en piezas con voladizos, sin embargo el material debe ser lo suficientemente flexible para deformarse sobre el molde durante la expulsión.
Insertos de carga manual. Los insertos de carga manual son componentes mecanizados colocados en un molde a mano antes del moldeo por inyección. Estos componentes impiden que el plástico fluya a ciertas áreas del molde, y se retiran a mano tras el proceso.

Retos en el diseño de voladizos

A continuación, algunos retos que a menudo vemos que enfrentan nuestros clientes al diseñar piezas con voladizos para moldeo por inyección. También proporcionamos una solución simple a cada uno.

Piezas complejas. Cuanto más compleja una pieza, más difícil será diseñar un voladizo efectivo. Teniendo esto en mente, use técnicas DFM para diseñar sus piezas lo más simples posible, especialmente si cree que necesitarán un voladizo.
Rigidez de la pieza. Cuanto más rígido el material que usa, más difícil será expulsarlo del molde. Aunque no siempre sea posible, piense en materiales con altos grados de flexibilidad y elasticidad, como TPE o TPU, al diseñar piezas con voladizos.
Ensamblaje de piezas. Las piezas con voladizos pueden plantear retos de ensamblaje, especialmente si los componentes necesitan encajar precisamente. Asegúrese de diseñar sus piezas con esto en mente, usando características de acoplamiento o ayudas de ensamblaje —y realizando pruebas de ajuste antes de comprometerse a una tirada completa de fabricación.

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Para saber más, también puede encontrar un desglose de los costes implicados en el moldeo por inyección, cómo diseñar piezas para moldes y consejos para evitar defectos de fabricación comunes.

Preguntas frecuentes

¿Por qué los voladizos son desafiantes?

Las piezas con voladizos tienden a complicar el diseño del molde, el desmoldeo y la producción porque tienen geometrías más intrincadas que las que no los tienen.

¿Se puede usar cualquier material para voladizos?

Idealmente, materiales flexibles y elásticos como TPE o TPU son adecuados para voladizos.

¿La rigidez de la pieza afecta la expulsión del molde?

Sí, materiales más rígidos plantean más retos durante la expulsión que aquellos con propiedades flexibles o elásticas.

¿Cuál es el impacto de la complejidad del utillaje para piezas con voladizos?

Cuanto más complejo el molde, más caro es crearlo y mantenerlo. Trabaje junto con su socio de fabricación para encontrar la mejor solución para su pieza.