Tres factores clave que influyen en la calidad de las piezas moldeadas por inyección

El moldeo por inyección es el método de procesamiento más común para productos plásticos. El moldeo por inyección es sinónimo de alta eficiencia y producción en masa. Como usuario de piezas moldeadas por inyección, ¿alguna vez ha encontrado un defecto de producto, etc.? ¿Cómo surgió un producto tan deficiente? ¿Qué problemas deben prestarse atención en el proceso de moldeo por inyección para prevenir la ocurrencia de productos defectuosos? Este artículo enumerará en detalle los factores que conducen a productos defectuosos y las soluciones. Espero ayudarle a entender más sobre la tecnología de moldeo por inyección.

1. Contracción durante el moldeo por inyección

La contracción que ocurre durante el moldeo de termoplásticos afectará directamente el rendimiento del producto terminado. Los elementos que afectan la contracción del moldeo de termoplásticos son los siguientes:

1.1 Variedades de plástico durante el proceso de moldeo de termoplásticos, factores como cambio de volumen causado por cristalización, fuerte estrés interno, gran estrés residual congelado en la pieza plástica, y fuerte orientación molecular, por lo que la tasa de contracción es mayor que la de plásticos termoestables. Grande, amplio rango de contracción, direccionalidad obvia, y después del moldeo.

1.2 Características de las piezas plásticas Cuando el material fundido contacta la superficie de la cavidad, la capa exterior se enfría inmediatamente para formar una cáscara sólida de baja densidad. Debido a la mala conductividad térmica del plástico, la capa interior de la pieza plástica se enfría lentamente para formar una capa sólida de alta densidad con gran contracción. Por lo tanto, el espesor de pared, enfriamiento lento y grosor de capa de alta densidad se contraerán grandemente.

Además, la ausencia o presencia de insertos, así como la colocación y número de insertos, pueden afectar directamente la distribución de densidad, dirección de flujo de material y resistencia a la contracción. Por lo tanto, las características de las piezas plásticas influyen grandemente en el tamaño y direccionalidad de la contracción.

1.3 Cuando el material fundido contacta la superficie de la cavidad, la capa exterior se enfría inmediatamente, formando una cáscara sólida de baja densidad. Debido a la mala conductividad térmica del plástico, la capa interior de la pieza plástica se enfría lentamente para formar una capa sólida de alta densidad con una gran tasa de contracción. Por lo tanto, factores como espesor de pared, enfriamiento lento, grosor de capa de alta densidad, etc., pueden causar una gran contracción del material.

Además, si hay insertos y el diseño y número de insertos afectarán directamente la dirección de flujo, distribución de densidad y resistencia a la contracción de la solución, por lo que las características de la pieza plástica tienen un mayor impacto en el tamaño y direccionalidad de la contracción.

1.4 La forma, tamaño, distribución y otros factores de la entrada de alimentación afectan directamente la dirección de flujo de material, distribución de densidad, alimentación de mantenimiento de presión, tiempo de moldeo, etc. La entrada de alimentación directa y la entrada de alimentación con gran sección (especialmente sección más gruesa) tienen pequeña contracción pero gran direccionalidad y la entrada de alimentación ancha y corta tiene pequeña direccionalidad. Cerca de la entrada de alimentación o paralela a la dirección de flujo de material, la tasa de contracción es grande.

1.5 Condiciones de moldeo La temperatura del molde es alta, el material fundido se enfría lentamente, la densidad es alta, y la tasa de contracción es grande, especialmente para materiales cristalinos. Debido a la alta cristalinidad, el cambio de volumen es grande, y la tasa de contracción es grande. La distribución de temperatura del molde también está relacionada con la uniformidad de enfriamiento y densidad dentro y fuera de la pieza plástica, lo que afecta directamente la tasa de contracción y dirección de cada parte.

Para resolver el problema de contracción excesiva durante el proceso de moldeo por inyección, necesitamos considerar la tasa de contracción al diseñar el molde:

• Use una tasa de contracción más baja para el diámetro exterior de la pieza plástica y una tasa de contracción mayor para el diámetro interior y deje espacio para corrección después de probar el molde.
• La prueba del molde puede determinar la forma, tamaño y condiciones de moldeo del sistema de alimentación.
• Después del post-procesamiento de las piezas plásticas, los cambios dimensionales de los moldes necesitan medirse de nuevo. Y debe medirse 24 horas después del desmoldeo.
• Modifique y mejore el molde según la contracción real.
• Use el molde de nuevo, mejore las condiciones de proceso y modifique ligeramente el valor de contracción para cumplir los requisitos de las piezas plásticas.

2. Fluidez de los materiales de moldeo por inyección

2.1 La fluidez de los termoplásticos puede analizarse generalmente a partir de una serie de índices como peso molecular, índice de flujo en fundido, longitud de flujo espiral de Arquímedes, viscosidad aparente y relación de flujo (longitud de proceso/espesor de pared plástica).

El peso molecular del material es pequeño, la distribución de peso molecular es amplia, y la regularidad de la estructura molecular es pobre. El material con alto índice de flujo en fundido, larga longitud de flujo espiral, baja viscosidad aparente y alta relación de flujo tendrá buena fluidez.

La especificación debe verificarse para el mismo tipo de plástico para determinar si su fluidez es adecuada para moldeo por inyección. Según los requisitos de diseño del molde, la fluidez de plásticos comúnmente usados puede dividirse básicamente en tres categorías:

a. Materiales de buena fluidez son: PA, PE, PS, PP, CA, polimetilpenteno;

b. Materiales con fluidez media son: resinas de serie poliestireno (como ABS, AS), PMMA, POM, éter de polifenileno;

c. Materiales con mala fluidez son: PC, PVC rígido, éter de polifenileno, polisulfona, poliarilsulfona y fluoroplásticos.

2.2 Razones que afectan la fluidez de los plásticos

① Cuanto más alta la temperatura, mayor la fluidez del material, pero los diferentes plásticos también son diferentes, PS (especialmente resistente al impacto y alto valor MFR), PP, PA, PMMA, poliestireno modificado (como ABS, AS), PC, CA, y otros plásticos la fluidez varía mucho con la temperatura. Para PE, POM, el aumento o disminución de temperatura tiene poco efecto en su fluidez. Por lo tanto, el primero debe ajustar la temperatura para controlar la fluidez durante el moldeo.

② Cuando la presión de inyección aumenta, el material fundido será muy cizallado, y la fluidez también aumentará, especialmente PE y POM son más sensibles, por lo que la presión de inyección debe ajustarse para controlar la fluidez durante el moldeo.

③ La forma, tamaño, diseño, sistema de enfriamiento, resistencia al flujo de material fundido (como acabado superficial, grosor de sección de canal de alimentación, forma de cavidad, sistema de escape) y otros factores afectan directamente el flujo de material fundido en la cavidad.

Si la temperatura del material fundido se reduce y la resistencia al flujo aumenta, la fluidez se reducirá. Una estructura razonable debe seleccionarse según la fluidez del plástico usado al diseñar el molde. La temperatura del molde, temperatura del material, velocidad de inyección, presión de inyección y otros factores también deben controlarse apropiadamente durante el moldeo. Estos pueden ajustar la situación de llenado para cumplir los requisitos de moldeo.

3. Propiedades térmicas y tasas de enfriamiento de materiales de moldeo por inyección

3.1 Varios plásticos tienen diferentes propiedades térmicas como calor específico, conductividad térmica y temperatura de deformación térmica. Los plásticos con alto calor específico requieren una gran cantidad de calor al plastificar, y se debe usar una máquina de moldeo por inyección con gran capacidad de plastificación. El tiempo de enfriamiento de plásticos con alta temperatura de deformación térmica puede ser corto, y el desmoldeo es temprano, pero se debe prevenir la deformación por enfriamiento después del desmoldeo.

Los plásticos con baja conductividad térmica tienen una tasa de enfriamiento lenta (como polímeros iónicos, etc.), por lo que deben enfriarse completamente para mejorar el efecto de enfriamiento del molde. Los moldes de canal caliente se aplican a plásticos con alta conductividad térmica y bajo calor específico. Los plásticos con gran calor específico, baja conductividad térmica, baja temperatura de deformación térmica y tasa de enfriamiento lenta no son propicios para el moldeo de alta velocidad. Así que se deben seleccionar máquinas de moldeo por inyección apropiadas y se debe fortalecer el enfriamiento del molde.

3.2 Varios plásticos requieren mantener una tasa de enfriamiento apropiada según sus tipos y características y la forma de las piezas plásticas. Por lo tanto, el molde debe equiparse con un sistema de calentamiento y enfriamiento según los requisitos de moldeo para mantener una cierta temperatura del molde.

Cuando la temperatura del material aumenta, la temperatura del molde, debe enfriarse para prevenir que las piezas plásticas se deformen después del desmoldeo, acortar el ciclo de moldeo y reducir la cristalinidad. Cuando el calor residual del desperdicio plástico no es suficiente para mantener el molde a una cierta temperatura, el molde debe equiparse con un sistema de calentamiento para mantener el molde controlando la tasa de enfriamiento a una cierta temperatura para asegurar la fluidez, mejorar las condiciones de llenado o controlar el enfriamiento lento de piezas plásticas de paredes gruesas. Prevenir el enfriamiento desigual dentro y fuera de piezas plásticas de paredes gruesas y mejorar la cristalinidad.

Para aquellos con buena fluidez, gran área de moldeo y temperatura de material desigual, según las condiciones de moldeo de piezas plásticas, a veces es necesario usar alternadamente calentamiento o enfriamiento o usar calentamiento y enfriamiento local juntos. Para este propósito, el molde debe equiparse con un sistema de enfriamiento o calentamiento correspondiente.

¿Cómo elegir productos de moldeo por inyección como proveedor?

Como consumidor o empresa, la producción de un gran número de piezas defectuosas ralentizará la velocidad de producción de sus propios productos. Solo entendiendo las razones de la formación de defectos en productos moldeados por inyección, los proveedores de piezas no podrán evadirse con razones como "¡el procesamiento y producción inevitablemente producirán una cierta tasa de fallo, lo cual es normal!" al comprar productos moldeados por inyección.

Por supuesto, como comprador, debe prestar más atención a las capacidades de procesamiento de proveedores que proporcionan servicios de moldeo por inyección. Por lo tanto, al final del artículo, le recomiendo un buen proveedor de moldeo por inyección — JTR. JTR es un proveedor de servicios especializado en mecanizado CNC y moldeo por inyección. JTR no solo es uno de los fabricantes más maduros de tecnología de moldeo por inyección en China, sino que también es amado por muchos clientes en el mercado internacional. Si necesita el mejor moldeo por inyección, por favor contáctenos.