Guía completa del moldeo por inyección: Procesos, tipos y mejores prácticas

El moldeo por inyección es un método de producción que permite a las empresas de fabricación crear rápidamente grandes cantidades de productos idénticos. El proceso implica usar una boquilla altamente presurizada para llenar una variedad de moldes con material fundido.

Los moldes de inyección rectos típicos tienen dos mitades —el núcleo y la cavidad— que se separan, permitiendo que la pieza se remueva eficientemente. Para que se pueda diseñar un molde de extracción recta, una pieza debe poder eyectarse a lo largo de la línea de extracción sin obstrucciones. Aunque esto pueda sonar simple, este requisito en realidad impone limitaciones significativas a ingenieros y diseñadores.

Las características de diseño que obstruyen la capacidad de una pieza para liberarse de su molde a lo largo de la línea de extracción se llaman contra-desechos —pero no son necesariamente algo que deba evitarse. De hecho, características de diseño útiles como chasquidos y pestillos, puertos y orificios laterales, roscas verticales y accesorios con barbas son todos ejemplos de contra-desechos, muchos de los cuales se usan comúnmente en equipos médicos y productos de consumo plásticos. Antes de que una pieza con características de contra-desecho pueda liberarse, la porción del molde que crea el contra-desecho debe removerse primero.

Las acciones son características especiales diseñadas en un molde que permiten el moldeo de características de contra-desecho, pero se retraen para también permitir la eyección recta de la pieza. Si bien las acciones aumentan los costos y plazos asociados con el herramientado, el gasto adicional a menudo se paga solo, al permitir a los fabricantes producir piezas viables con geometrías de contra-desecho.

Aquí tienes algunas de las acciones más comunes.

1. Levas (Cams)

Las levas son dispositivos simples que alejan las superficies del molde de contra-desecho de la pieza, permitiendo que el molde se abra. El tipo más común de dispositivo de leva usa un pasador angular para controlar el movimiento de la acción, que se abre y cierra a la misma velocidad que el resto del molde. Las levas permiten una complejidad geométrica mucho mayor en el diseño de piezas sin requerir configuración adicional externa o ajustes de operadores durante la producción.

Además, el pasador de la leva en sí necesita monitorearse a lo largo del ciclo de vida de producción, ya que el acero es un metal compresible y flexible, lo que puede llevar a calidad de pieza inconsistente si una carga adicional comprime el pasador.

2. Elevadores (Lifters)

Los elevadores ayudan a liberar contra-desechos internos o caras internas sin ángulo de desmoldeo. Después de que la pieza se ha enfriado, el elevador empuja hacia arriba en un ángulo, lo que remueve la sección de contra-desecho del molde, y se retrae del contra-desecho durante la eyección. Sin embargo, en lugar de usar un pasador angular para controlar el movimiento de la acción, los elevadores son impulsados por la acción de la prensa de moldeo por inyección empujando contra las placas de eyección.

Un elevador de acción básico se retirará simultáneamente con la eyección —solo perpendicular a la línea de extracción. Mientras el elevador se mueve en un ángulo relativo al molde del núcleo, se mueve lateralmente relativo a la pieza, lo que permite que las superficies de contra-desecho sean eyectadas a la misma tasa que el elevador se retira. Características internas como ángulo de desmoldeo, nervios y bosses necesitan modificarse para acomodar el rango de movimiento del elevador.

3. Deslizadores (Sliders)

En contraste con los elevadores, los deslizadores de acción liberan contra-desechos externos. Similar a los dispositivos de leva, los deslizadores usan pasadores angulares unidos al molde del núcleo para alejar el deslizador de la pieza terminada, permitiendo que se remueva fácilmente. También pueden ser accionados por solenoide o hidráulicamente.

4. Desenroscado (Unscrewing)

Las piezas con características roscadas —como tornillos y otros sujetadores— son complicadas de remover de moldes de inyección. Las roscas externas pueden incorporarse fácilmente en el diseño del molde, siempre que las roscas sean perpendiculares a la línea de extracción. Las roscas internas y externas no perpendiculares requieren un mecanismo de desenroscado externo. La acción se inserta en el molde antes de la inyección, luego se desenrosca de la pieza después de que el material ha fraguado.

5. Núcleo colapsable (Collapsible core)

Las acciones de núcleo colapsable son útiles para liberar contra-desechos circulares. Las piezas se moldean directamente alrededor de la acción, cuyo núcleo colapsa una vez que el material está establecido. Esto permite que la acción —y la pieza— se remuevan fácilmente del molde. Las acciones de núcleo colapsable también pueden usarse para crear características roscadas.

Las acciones hacen posibles las geometrías de contra-desecho

Los contra-desechos permiten a los ingenieros crear diseños de piezas útiles y geométricamente complejos, pero a costa de hacer las piezas difíciles de remover de sus moldes. La solución para los fabricantes es incorporar acciones en herramientas en el herramientado de producción, que permiten que las características de contra-desecho se liberen fácilmente del molde sin dañar la pieza.

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