Eliminando Líneas de Flujo en Piezas Moldeadas por Inyección para Calidad Superior

Muestra de efecto remolino de un material nailon con colorante amarillo. Elegir una resina pre-compuesta habría ayudado al cliente a evitar este problema.

Los jugadores de baloncesto que no fallan un tiro podrían decir que están en la zona. Un psicólogo describió ese fenómeno—encontrar el flujo—como un estado de compromiso productivo a menudo dicho ser el secreto de la felicidad.

Encontrar líneas de flujo en piezas moldeadas por inyección, sin embargo, resultará en ingenieros de diseño y clientes infelices. Eso es especialmente cierto cuando las líneas de flujo son visibles en piezas para dispositivos médicos, aplicaciones automotrices o productos de consumo, industrias que dependen fuertemente del moldeo por inyección.

Las líneas de flujo son irregularidades superficiales, patrones ondulados o un efecto ondulado, quizás de un color ligeramente diferente, que pueden aparecer en piezas moldeadas por inyección.

La buena noticia es que las líneas de flujo son solo una preocupación estética y no afectan la resistencia o integridad estructural de una pieza, la cual funcionará como se pretende.

Aún mejor, los diseñadores y los fabricantes que producen sus piezas tienen formas de reducir las líneas de flujo y lograr su objetivo de crear piezas plásticas de alta calidad.

El análisis de diseño para fabricación (DFM) de Protolabs resalta automáticamente áreas delgadas y gruesas en su modelo CAD, lo que puede ayudar a iniciar discusiones sobre formas de asegurar flujo consistente a través del molde.

Yendo con el Flujo

Antes de discutir esas consideraciones de diseño y otras, recuerde que el moldeo por inyección de plástico es un proceso de fabricación que involucra calentar gránulos de resina a estado fundido y, según instrucciones digitales programadas en la computadora que impulsa el proceso de moldeo, inyectar ese material fundido en una herramienta metálica (el molde). Una vez enfriado, tiene una pieza termoplástica final de grado de producción.

Durante el proceso de moldeo por inyección, las líneas de flujo más a menudo resultan cuando el plástico fundido líquido fluyendo a través del molde entra en contacto con material plástico que ya se ha enfriado.

Eso es más probable que ocurra cuando el plástico caliente fluye de áreas del molde con paredes más gruesas a aquellas con paredes más delgadas, donde el plástico ya se ha enfriado y vuelto gomoso. El espesor de pared uniforme puede ayudar a asegurar una tasa de flujo de material adecuada para que el plástico en áreas delgadas no se enfríe antes de llenar completamente secciones más gruesas.

Porque algunas piezas no pueden tener el mismo espesor en todo, cambios graduales —en lugar de drásticos— entre áreas de paredes gruesas y delgadas ayudarán a evitar diferencias en el flujo de material que pueden causar líneas de flujo. El análisis de diseño para fabricación (DFM) de Protolabs resalta automáticamente áreas delgadas y gruesas en su modelo CAD, lo que puede servir para iniciar discusiones sobre formas de disminuir esas variaciones.

Otra forma de mantener el plástico fundido yendo con el flujo es evitar esquinas interiores agudas, aquellas con bordes de 90 grados, en su diseño de molde. Es mejor diseñar esquinas como una curva suave en un río. El plástico redondeará fácilmente las esquinas, siguiendo los radios en esas curvas para llenar el molde más uniformemente.

Algunos clientes añaden costillas o paredes verticales delgadas a su diseño, básicamente creando un esqueleto dentro de la pieza, para aumentar la integridad estructural de piezas moldeadas por inyección. Las costillas colocadas a lo largo de una pieza también pueden servir como canales de flujo para ayudar al plástico a ir de un lado a otro más rápido y fácil.

La mezcla suave de colorantes personalizados también es importante para evitar líneas de flujo en piezas moldeadas.

Eligiendo Materiales para Mejorar el Flujo de Resina

Cada plástico se comporta algo diferente en el proceso de moldeo por inyección. Aquellos con temperaturas de fusión más bajas y menor viscosidad, como polietileno y polipropileno, fluyen fácilmente y llenarán moldes más suave y uniformemente.

Otros, como policarbonatos, son pegajosos y serían una mala opción para piezas delgadas debido a la dificultad para hacerlos llenar un molde correctamente. Los termoplásticos ABS están en el medio y funcionan para algunas aplicaciones.

Los plásticos, sin embargo, no son intercambiables. Algunas piezas necesitan ser fuertes o flexibles mientras que otras pueden requerir resistencia a impacto o química. Con la amplia variedad de plásticos disponibles hoy, otro material en la misma familia con una mejor tasa de flujo de fusión o viscosidad puede ser una opción para evitar líneas de flujo y producir una mejor pieza.

Evitando Líneas de Flujo Antes de Producción

Miembros expertos del equipo de moldeo pueden procesar fuera líneas de flujo y otros problemas antes de producir piezas de cliente desde un molde nuevo. Los operadores pueden ajustar varios parámetros en el dispositivo para reducir líneas de flujo. Esos incluyen aumentar la velocidad de inyección del material entrando en la pieza, subir la temperatura del material, o subir la presión de llenado. Antes de que su resina golpee el molde, la simulación digital de flujo de molde de Protolabs puede identificar cuándo cambiar el espesor de una pieza o el tipo de plástico usado mejoraría el flujo de material en el molde y permitiría producción a niveles de presión seguros.

Un fabricante digital como Protolabs puede producir piezas finales en tan rápido como un día usando herramientas de aluminio rentables para piezas moldeadas por inyección, con una opción de ahorro de costo para moverse de prototipado a fabricación bajo demanda. Una cotización con análisis de diseño gratuito de una pieza está disponible en horas.