Dominando el diseño de entradas en moldeo por inyección: Guía completa para piezas plásticas perfectas

Las herramientas para moldeo por inyección pueden ser difíciles de diseñar o fabricar. Sin embargo, tienen conceptos básicos que son fáciles de entender. Un sistema de entrada de moldeo por inyección ayuda a dirigir el plástico fundido desde las boquillas de las máquinas de moldeo. Esto es literalmente una puerta de entrada del plástico al núcleo de la herramienta.

Cuando el diseño de la entrada de moldeo por inyección no es correcto, puede haber defectos potenciales en las piezas plásticas. Estos defectos de moldeo por inyección afectan la integridad del componente. Un diseño de entrada con tamaño, dimensiones o ubicación incorrectos afectará el proceso de fabricación.

Por tanto, todo desarrollador de productos debe entender los detalles del diseño de entrada de moldeo por inyección. La información en esta guía te ayudará a tomar las mejores decisiones para tus piezas de moldeo por inyección.

Importancia del diseño de entrada en moldeo por inyección

Las entradas tienen influencias directas en el resultado de un proceso de moldeo por inyección de plástico. Una entrada adecuadamente diseñada controla la dirección y volumen del plástico fundido que fluye al molde. No quieres que el plástico fundido fluya de vuelta a los canales.

El plástico debe llegar a cada área del molde antes de enfriarse. Esta práctica es esencial para prevenir que algunas partes del plástico se endurezcan demasiado pronto. Así, puedes asegurar que la pieza plástica no termine con roturas o fracturas por estrés. Por tanto, la entrada cierra el sistema y lo mantiene allí hasta que se solidifica.

El diseño de entrada de moldeo por inyección genera calor por disipación. Los vestigios de entrada para moldeo por inyección suelen ser estrechos. Consecuentemente, causa disipación viscosa que lleva a la generación de calor. Así, un diseño de entrada correcto eleva la temperatura del polímero para prevenir la formación de líneas de soldadura y marcas de flujo.

Las entradas también facilitan a los ingenieros cortar los canales. Así, los tratamientos de post-procesamiento de las piezas se vuelven más simplificados.

Pros y contras de diferentes tipos de entradas de moldeo por inyección

Las entradas vienen en diferentes tamaños, tipos y diseños. Cada uno de estos tipos de diseños de entrada de moldeo por inyección tiene sus beneficios e inconvenientes. Es esencial conocerlos para elegir el diseño más apropiado para tu proceso de moldeo por inyección. Los tipos de entrada más comunes incluyen:

Entradas directas o de colada (Sprue Gates)

Una entrada directa de moldeo por inyección es una entrada mínimamente recortada. Esta entrada ayuda a producir una forma de llenado simétrico de moldes de una sola cavidad.

Funciona perfectamente en piezas cilíndricas donde el fabricante construye la entrada en la colada donde entra en una herramienta fija.

Pros

• Fácil de diseñar y usar para fabricación
• Permite inyección de grandes volúmenes de plástico rápidamente
• Un excelente método para piezas cilíndricas o redondas para lograr concetricidad
• Produce piezas con menor estrés y alta resistencia
• Bajos costos de mantenimiento.

Contras

• Puede dejar una marca significativa en el punto de contacto
• La remoción de la entrada tiene que ser manual

Entradas laterales (Edge Gates)

Estas están entre las entradas más comunes en diseño de moldeo por inyección de plástico. Su amplio uso se debe a su efectividad y simplicidad en el proceso. Como sugiere el nombre, una entrada lateral está presente en el borde del molde.

Tienen áreas de sección transversal más grandes comparadas con otras entradas. Así, permiten el flujo de más plástico fundido a la cavidad. Su mejor aplicación es en la fabricación de piezas planas.

Pros

• Simple y efectiva
• Relativamente barata de diseñar y fabricar
• La ampliación es posible sin remover el molde de la máquina operativa
• Tiene área de sección transversal más grande para más flujo de plástico

Contras

• Marcas de testigo y líneas de soldadura pueden ocurrir con entrada lateral
• Degradación del plástico es posible con altas presiones de inyección

Entradas submarinas (Submarine Gates)

También conocidas como entradas de túnel o sub-entradas, este diseño de entrada de moldeo por inyección implica dirigir plásticos al borde de la cavidad debajo de la línea de partición.

Así, asegura que el recorte de la entrada ocurra automáticamente. Usa un pin para cortar el canal. Así, reduce cicatrices y simplifica la remoción de la entrada. Es un método ideal para piezas pequeñas y moldes de alta cavitación.

Pros

• Recorte o remoción automática de la entrada
• Empuja gases de ventilación excesivos fuera del molde
• Reduce cicatrices o las mueve a un área menos significativa

Contras

• Más compleja de fabricar
• Puede consumir mucho tiempo y ser costosa

Entradas de abanico (Fan Gates)

Estos tipos de entradas son alternativas a las entradas laterales. Vienen con abanicos que mantienen espesor consistente.

Sin embargo, los abanicos se extienden, aumentando su volumen sobre un área grande. Estos abanicos son más recomendados para uso con plásticos de policarbonato.

Pros

• Una excelente opción para aumentar volúmenes de flujo de plástico en piezas de bordes delgados
• Reduce la presión de inyección usada en un volumen dado de plástico

Contras

• Puede dejar una marca significativa en la pieza, aumentando costos de post-procesamiento

Cómo el diseño de entrada de moldeo por inyección puede afectar la calidad de tu pieza

Todos los diseños de entrada en moldeo por inyección fuerzan plástico fundido en la cavidad o núcleo bajo presión. Por tanto, aceleran el plástico y aumentan el calor mientras se mueve hacia el plástico. El funcionamiento de las entradas puede llevar a varios efectos en la pieza plástica.

En este punto, es posible que necesites cambiar el diseño de entrada de moldeo por inyección. Los efectos más comunes incluyen:

Jetting (Efecto chorro)

Una entrada demasiado pequeña resulta en una caída de presión mientras el plástico fundido se mueve hacia la cavidad. Como resultado, a menudo lleva a un defecto llamado jetting. El jetting describe la pulverización del plástico en el núcleo en lugar del flujo suave típico. Tal evento lleva a distorsiones onduladas que los fabricantes a menudo llaman "gusaneo". Para superar este problema, a menudo se requiere una disminución de presión o un aumento en el tamaño de la entrada. A veces, puedes necesitar hacer ambas.

Sobrecalentamiento

La fricción a menudo ocurre por la alta velocidad de inyección del plástico a través de la entrada. Cuando el calor se vuelve demasiado, puede haber una descomposición de resinas. Esta descomposición es usualmente resultado de enlaces moleculares destruidos en el plástico.

Sin embargo, reducir excesivamente la velocidad de inyección para evitar esta descomposición puede llevar a otros defectos de moldeo como líneas de soldadura. También puede llevar a poca resistencia mecánica del producto final. Además, un tiempo de ciclo más lento a menudo equivale a producción de menos piezas por hora. Esto, a su vez, aumenta los costos de procesamiento.

En este caso, puedes dividir el volumen de las resinas plásticas sobre un número de diferentes vestigios de entrada. Así, puedes disipar la presión, evitando el sobrecalentamiento en el proceso. Debes tener cuidado en esta coyuntura también. Esto es porque múltiples frentes de flujo a menudo llevan a trampas de gas y líneas de soldadura dondequiera que los frentes se encuentren en la cavidad.

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Consideraciones de diseño para entrada de moldeo por inyección

Hay ciertos factores esenciales que debes considerar al diseñar piezas para moldeo por inyección. Debes hacerte una serie de preguntas sobre la ubicación de la entrada en moldeo por inyección y el diseño de dimensiones de la entrada.

Otra pregunta esencial se basa en cómo determinar el tamaño de la entrada para moldeo por inyección. Cada uno de estos factores es crítico. Consecuentemente, tienden a afectar el proceso y el producto. Las consideraciones de diseño incluyen:

Tamaño de la entrada de moldeo por inyección

El tamaño de la entrada debe permitir un corte adecuado cada vez que el molde cicla dentro de la máquina. El diseño de dimensiones de la entrada debe permitir llenar el molde correctamente y mantener el canal más pequeño posible. También debe permitir que la resina plástica fundida llegue a cada parte del molde antes de endurecerse.

Un diseño de entrada pequeño a menudo da una apariencia de pieza más agradable. Sin embargo, puede llevar a estrés debido a la presión aumentada de llenado. Por tanto, la entrada no debe ser demasiado grande ni demasiado pequeña, solo adecuada para el proceso.

Ubicación de la entrada de moldeo por inyección

La ubicación de la entrada es otro factor vital a considerar. Puede ayudar con cualquier problema que pueda surgir con el tamaño de la entrada. Al considerar la ubicación de la entrada en moldeo por inyección, debes colocar las entradas en la sección transversal más profunda. Esto minimiza hundimientos y vacíos y ayuda a proporcionar el mejor flujo de plástico. No coloques la entrada cerca de pines, núcleos u otras obstrucciones.

Además, las entradas deben estar lo más cerca posible de las áreas de paredes gruesas para empaquetado completo. También, la entrada debe estar en un molde donde no sea afectada por la distorsión del canal. Tampoco debe afectar la estética de los usuarios. Debes emplear entradas de tal manera que reduzca sus tamaños. También puede lidiar con bordes delgados o áreas dentro de la cavidad que pueden actuar como cuellos de botella para la resina plástica.

Número de entradas de moldeo por inyección

En algunos casos, puedes necesitar usar más de una entrada en el proceso de moldeo. Usar múltiples entradas ayudará con problemas que puedan surgir con los tamaños y ubicación de entrada en moldeo por inyección. Además, múltiples entradas lidian con áreas delgadas en la cavidad del molde.

Conclusión

El diseño de entrada de moldeo por inyección es una parte crítica del proceso de moldeo por inyección. Es vital hacerlo bien para asegurar prototipos de calidad y productos de alta gama. Variables como tamaño de entrada, ubicación y número son consideraciones esenciales al diseñar entradas. El conocimiento del diseño de entrada ayuda a RapidDirect a ofrecer servicios de moldeo por inyección de máxima calidad. ¡Solicita una cotización hoy!