MOLDEO POR INYECCIÓN

Información general :

Las piezas moldeadas por inyección se fabrican del mismo modo que el nombre implica .

El plástico fundido se inyecta en una cavidad demolde bajo presión hasta que llegue a un estado solido y se forme la pieza.

Tiempo de ejecución: 1 hora 30 minutos.

• Material plástico en forma granular dentro de una tolva.• Baja a un tornillo largo giratorio conocido como el cilindro de calentamiento .•El material fundido , conocida como masa fundida , se inyectaen el molde • Una mitad del molde se une a una placa estacionaria y la otra a una platina móvil . •La masa fundida llena el molde y se enfría. •La placa de movimiento se aleja de la placa fija y la base del molde expulsa la pieza.

Procedimiento

Placa estacionaria

Mitades de molde

Cilindro calefactor

Piezas formada entre las mitades

Tolva

PARTES BÁSICASPlaca móvil

En el centro de la placa de sujeción superior es el manguito de bebedero. Esto permite que el plástico fundido pueda entrar en el molde.

La placa "A" contiene la cavidad del molde. La placa "B" contiene el núcleo del molde. Este medio se conecta a la placa móvil que tira de la parte de la cavidad.

La carcasa de expulsión, contiene una placa móvil, la placa de expulsión.

Unido a la placa de expulsión están las espigas de expulsión o también conocidos como pins de eliminación directa, estos empujan la parte de la base del molde.

El tiempo que se necesita para hacer una pieza entera se conoce como un ciclo. Un tiempo de ciclo más corto significa mayor tasa de producción.

El Molde

Es una marca o serie de marcas en la pieza moldeada en el que el núcleo y la cavidad se encuentran.

La selección de la línea de separación está fuertemente influenciado por la forma de la pieza.

Localización del borde de la pieza permite la cavidad para formar todo el exterior de la parte mientras que el núcleo forma el interior.

Dado que esta línea de separación es una marca visible, debe tener en cuenta los requisitos cosméticos, tienes que ocultar dichas marcas por lo que el producto es atractivo para el consumidor.

Línea de separación

Un corredor es un corte de canal en una o ambas mitades del molde permitiendo que el plástico fundido fluya desde bebedero a la pieza.

El canal de colada es la abertura en el molde que conecta la boquilla de inyección con el sistema de bebedero del molde.

El plástico formado por esta abertura también puede ser referido como el canal de colada.

Bebedero y Corredores

Es una abertura a la cavidad a través de la cual el material entra en el molde .Una puerta deja una cicatriz en la pieza, por lo que debe tener en cuenta su ubicación.

Hay muchos tipos diferentes de puertas:

•El borde ( o pestaña ) - es el tipo más fácil de la puerta la parte debe ser cortada

•Central- ideal desde el punto de vista del flujo, es la mas costosase separa automáticamente de la pieza

•Túnel (o submarino )- deja sólo una muy pequeña cicatriz

•De salto - deja cicatriz en el interior de la pieza, no se usa para piezas de adornolos restos de plástico están unido a la pieza

Puertas

Uno de los principios de diseño más básicas para las piezas de plástico es el espesor de la pared . Al determinar el tamaño y la forma de una pieza , el diseñador debe sopesar las necesidades de diseño con las necesidades de fabricación con el fin de crear una pieza de plástico económico que puede ser producida fácilmente .

Paredes uniformes

La pieza de plástico ideal desde el punto de vista de fabricación sería de disco como una ficha de póquer con una puerta en el centro de la pieza.

Partes complejos también deben tener un espesor de pared uniforme ,Cuando el espesor de una pieza cambia , crea problemas debido a la capacidad del material para fluir y enfriar a la misma velocidad a lo largo de la pieza .

Espesor de la pared

Esta figura no tiene espesor uniforme . Cada extremo de la parte es significativamente más grueso que el medio de la parte Esto puede hacer que toda la pieza se deforme.

Además de la deformación , el aumento de la contracción puede causar otros problemas como

• huecos o vacio- es la ausencia de material dentro de la pieza . Afecta la estructura de la pieza

•Marca de fregadero - es la ausencia de material en la superficie de la pieza.

•Estrés moldeado - puede ocurrir en ángulos cerrados, puede llevar a una insuficiencia estructural de la pieza.

Todos estos problemas se pueden minimizar o eliminar apegándose a una regla de espesor de pared uniforme .

Ejemplo

Espesor típico de la pared

Podemos generalizar y decir que cuanto más regulares sean los espesores de la pieza, menos problemas tendremos en los procesos de inyección y post-inyección.

En el caso de que existan espesores de pared muy diferentes, hay que realizar el cambio de una dimensión a otra de la forma más gradual posible. Esta regularidad en el diseño nos ayudará a evitar turbulencias de flujo importantes que se producirían durante el llenado de la pieza.

• . La siguiente tabla se toma nota de la gama de espesores sugerido para un número de materiales comunes.

Transiciones de Espesor de la pared

Habrá ocasiones en las que un espesor de pared uniforme simplemente no será posible.

En los casos en que el espesor debe cambiar, hay una regla de oro a seguir:

-No cambie abruptamente el espesor. Si lo hace, habrá tensión y una deformación

• La transición debe ocurrir a una distancia de por lo menos tres veces el cambio en el espesor. Para asegurar un buen flujo de material, lo mejor es utilizar un radio para una transición sin problemas.

Defectos más comunes• .

El moldeo por inyección es un proceso complicado y puede fallar muchas cosas. Algunos defectos comunes en las partes moldeadas por inyección son los siguientes:

1 Rechupes y vacuolas.2. Estrías (estrías quemadas, estrías de oxidación, vetas en el material).3. Pulido no uniforme.4. Líneas de flujo.5. Efecto Diesel (áreas quemadas por concentración de gases).

Consejos • El cambio en el espesor no debe superar el 25%, y es mejor si es más baja. El mejor diseño no tiene ningún cambio en el espesor de la pared.

Proyección de ángulo • ¿Cuánto proyección de ángulo se requiere para el

molde? No hay reglas especificas, pero los principales factores son el tipo de material, la profundidad de la parte, y la textura de la superficie.

• En términos generales, es mejor para acomodar el proyecto tanto como sea posible a lo largo de todo el ciclo de diseño. Si lo hace, reducirá al mínimo el tiempo necesario para evaluar una parte y dejarlo listo para la producción. La herramienta de molde es menos costoso y el tiempo del ciclo debe ser más rápido.

• Material Los materiales duros y abrasivos tales como el poli estireno, acrílico y polisulfona generalmente requieren más proyecto que, materiales auto lubricantes más suaves como el polietileno, nylon y polipropileno.

• Profundidad Una buena regla general para la profundidad debe ser

-debe ser de 25 milímetros, o una pulgada. ya que una parte que tiene paredes mayores a las que este requiere y ángulos de desmoldeo más grandes.

• Textura

Textura de las paredes requieren ángulos mayores. Esto es porque cuando se añade textura, hay más fricción durante la eyección. Por lo tanto, es más difícil para la parte para separar del molde. O si lo hace por separado, la textura puede ser echado a perder con marcas de arrastre. Para la mayoría de los casos, se necesita un mínimo de 3 a 5 grados de proyecto para dar cabida a la textura. Sin embargo, hay una gran variedad de texturas disponibles, así que lo mejor es consultar con un fabricante de herramientas con experiencia en la planificación de una textura deseada.

• Flujo

La combinación de las esquinas interiores y exteriores agudas hace que sea difícil para que el material fluya a través del resto de la pieza. El su vez el material debe hacer en las esquinas afiladas podría causar que el resto de la parte para llenar incorrectamente.

Estrés Una parte con ángulos cerrados que se desarrolla el estrés como el material se enfría y se contrae. Cada curva cerrada en el interior tiene este estrés moldear-en que resulta que puede conducir al fracaso de la pieza.

• Espesor de la paredOtro problema básico con esquinas agudas es que viola la regla de oro en cuanto a espesor de pared uniforme. La medición diagonal entre las esquinas es equivalente a 1,4 * espesor de la pieza. La inscripción de un círculo en la esquina , su diámetro es igual a 1,17 * espesor .

Esta área más grande puede ser difícil de llenar con el material . También es un lugar probable para lavabos y los vacíos que se produzcan durante el enfriamiento .

• Cuando la esquina interior se mezcla para eliminar el problema de la tensión moldeado en , el área llega a ser aún más grande. Adición de una mezcla equivalente a la mitad de los resultados de espesor en un círculo inscrito , cuyo diámetro es igual a 1,34 * de espesor .

• Es evidente que la esquina exterior debe ser mezclado también. Para mantener el espesor uniforme de una parte , una mezcla fuera de 1,5 * espesor hay que añadir para la correspondiente mezcla en el interior de 0,5 * espesor .

• fuerza La mezcla de las esquinas de la parte no sólo elimina moldeado en el estrés, sino que también fortalece la parte. En una situación en la que la parte se sujeta y se aplica una carga en voladizo, la tensión resultante se reduce a medida que se utiliza un radio interior más grande.

• En este ejemplo de gráfico, se muestra que un radio de menos de 25% del espesor produce la alta tensión. A medida que el radio aumenta, la tensión continúa disminuyendo. Sin embargo, los valores superiores a 75% del espesor tienen un efecto menos drástico por lo que no es necesario utilizar un valor mayor.

• Teniendo esto en cuenta, un radio interior de 50% del espesor es un buen valor de diseño para su uso. En los casos en que se desea más fuerza, utilizar 75%.

LEVANTADORES

• Las socavaduras formadas dentro de la pieza, estan formada comúnmente por una herramienta llamada LEVANTADOR

• Una vez que el plato móvil separa de la pieza de la cavidad, la pieza esta lista para la eyección desde el núcleo, el levantador es parte del Sistema de eyección y se mueve con respecto a la dirección del dibujo, en cuanto la parte es expulsada el levantador empuja hacia afuera de la socavadura

• Dado que el levantador es una pieza movible separada del núcleo del molde es probable que deje un defecto en la pieza. El levantador puede no estar perfectamente alineado con el resto del núcleo, dejando un ligero desplazamiento en la pieza; A este plástico extra se le conoce como FLASH, que se forma comúnmente alrededor de las cara de la pieza al resultado del llenado de platico de la brecha entre el levantador y el nucleó.

• Cuando se diseñan las socavaciones, realiza un plan para el uso del levantador. Trátalo como si fuera cualquier otra característica de la pieza.

• Una ligera inclinación (taper) permite que el levantador pueda ser separado del rompimiento sin deformarlo.

Correderas

• Son usualmente para formar socavaciones en el exterior de la pieza.

• Es mas fácil cuando la corredera esta ubicada al mitad del núcleo del molde.

• El rodillo en movimiento separa el molde a la mitad la corredera se mueve y una vez que esta se mueva luego la expulsa y la corredera vuelve a su posición original.

• Poner la corredera a la mitad del núcleo del molde es un poco engañoso para el diseñador dado que la corredera se tiene que mover antes que la mitad del molde se separe.

• A como demos uso a los levantadores tenemos que tener cuidado con los defectos que los corredores pueden llegar a formar. Recuerda que unasuperficie puede ser visible debido a un desplazamiento ligero y posibles devileslineas pueden ser visibles.

• Las aperturas de las paredes que suelen estar cerca del ángulos o de una dirección perpendicular tienden a tener ciertos requerimientos

Cierres• Una apertura es creada cuando un núcleo una

cavidad hacen contacto, evitando que el pastico pase y se llene esa área esto se le conoce como cierre

• Nota: para operar un cierre tiene que tener al menos un .125mm o .005in del contacto del acero para el paso. Lo mejor es que este en un Angulo de 3 grados

Materiales

• Plásticos

• El término plástico en su significación más general, se aplica a las sustancias de similares estructuras que carecen de un punto fijo de evaporación y poseen, durante un intervalo de temperaturas, propiedades de elasticidad y flexibilidad que permiten moldearlas y adaptarlas a diferentes formas y aplicaciones.

• En los sólidos cristalinos, las moléculas se encuentran ordenadas en las tres dimensiones. Esto es lo que se llama ordenamiento periódico

• Se distinguen regiones de dos clases: las cristalinas, en la que las cadenas dobladas varias veces en zigzag están alineadas formando las agrupaciones llamadas cristalitos; y otras regiones amorfas, en la que las cadenas se enmarañan en un completo desorden.

• La proporción o porcentaje de zonas cristalinas puede ser muy alta, como en el polietileno, en el nylon y en la celulosa.

• En otros polímeros, como el PVC, el grado de cristalinidad es mucho menor.

Termoplásticos y termoestables

• Los polímeros termoplásticos se ablandan por la acción del calor y vuelven a endurecerse

• cuando se enfrían . Este proceso puede repetirse de forma idefinida.

• Pueden fundirse y moldearse varias veces gracias a que sus macromoléculas están dispuestas

• libremente en forma lineal o ramificada , son bastante económicos y fáciles de procesar.

• Los polímeros termoestables son aquellos que sólo pueden ser moldeados una vez por acción del calor. Esto se debe a que sus macromoluculasse entrecruzan formando una red de malla cerrada que no permite nuevos cambios mediante calor o presión.

• Tienen mejor resistencia al impacto, a los solventes, a la impermeación de gases y a las temperaturas extremas. Entre las desventajas se encuentran, generalmente, la dificultad de procesamiento, la necesidad del curado, el carácter quebradizo del material (frágil) y el no presentar reforzamiento al someterlo a tensión.

• Rellenos tales como el talco o la arcilla son usados comúnmente para reducir el costo de los plásticos sin embargo la mayoría de los rellenos aumentan el costo del material y se utilizan para mejorar una propiedad

• Y los refuerzo son adheridos para mejorar la dureza del material (al impacto ala compresión) vidrio grafito y micas son utilizados como refuerzos y aumentan su dureza de un 10 a un 40%

Costo del material

• El costo varia desde ser un polipropileno y poliestireno en el extremo de un barato polieteretercetona.

• Hay que identificar los requirimentos del diseño para poder determinar el mejor material a utilizar.

Costo herramienta -molde

• Todo depende de cuantas partes necesitas producir con el molde, también el tiempo de ciclo es un factor de costo

• Piezas que son muy largas o uy complejas o que toman un largo tiempo en enfriarse tienden a ser mas caras

• Y las tolerancias son otro factor que afecta el precio del molde.

Apariencia

• Tiene algún requisito en el color – Celulósicos también son conocidos por su alto brillo y coloración. – Los fenólicos en el otro lado se limitan a los colores oscuros debido a

la oxidación.

El producto necesita ser transparenteAcrílico, celulósicos, policarbonato, poliétersulfona, poliestireno y estireno acrilonitrilo (SAN) son utilizados comúnmente para aplicaciones transparentes. Acrílico y poliestireno cristal (XPS) son ambos conocidos por su claridad óptica.

Propiedades de la estructura

• Tiene algún requisito respecto a la carga

• Identificar la carga. Acetal y nylon son conocidos por resistencia a la tracción, mientras fenólico es conocido por su resistencia a la compresión. También el Acetal es conocido por su resistencia a la flexión.

• La carga es continua o en ciclo

• Termoplásticos reforzados con vidrio son ideales para aplicaciones de carga continua. Cargas cíclicas requieren buenas características de fatiga – el acetal y el nylon son muy buenos.

• ¿Tiene algún requisito de impacto?

• Policarbonato, ultra-alto peso molecular (UHMW) de polietileno, óxido de polifenileno, y poliuretano todos tienen una excelente resistencia al impacto, mientras que el poliestireno es muy pobre.

Propiedades Mecánicas

• ¿El producto necesita ser resistente a la abrasión? ¿Se requiere un bajo coeficiente de fricción?

• Las piezas que tienen que resistir la abrasión y que tienen un bajo coeficiente de fricción son ideales para aplicaciones de desgaste pesados tales como rodamientos y engranajes. Acetal, nylon, polietileno de UHMW, y de poliuretano se utilizan comúnmente.

Propiedades térmicas y eléctricas

• ¿a que temperaturas estará expuesto el producto y por cuanto tiempo?

• La estructura de todos los plásticos cambia a diferentes temperaturas

• Polisulfona se utiliza a menudo bajo el capó de un automóvil debido a su uso de alta temperatura.

Medio ambiente • A que tipo de

ambiente estará el producto expuesto ?

• La luz del sol y el agua pueden degradar algunos plásticos, impactando drásticamente sus propiedades

¿El producto estará expuesto a un tipo de radiación o químico?

Contacto con alimentos• Si el producto tiene contacto con

comida y bebida solo se pueden usar materiales aprobados por la SAGARPA en México y por la “Food and Drug Administration” en EUA.

• Muchos de los mejores diseños comenzaron como un sketch en una servilleta o moldeados en materiales como barro, plastilina, etc. Con esto se puede tomar en cuenta cuales serian algunas de las limitantes de la pieza antes de que sea moldeado en archivo CAD para ahorrar tiempo y determinar la orientación de la pieza en el archivo digital y eso ayuda a encontrar donde debe estar la línea de corte.

Modelado de piezas• En las piezas de plástico primero se moldea el componente principal o la forma

individual sin las características de la pieza y tiene un grosor uniforme. A este componente se le van agregando las características que la pieza tendrá. Para definir el grosor o tamaño de la pieza

Una pieza hecha por inyección no puede tener ángulos completamente rectos así que se deben redondear las esquinas

Usando la herramienta

“Hollow” nos ayuda a hacer la pieza

hueca dejando el grosor uniforme que

ya tenía.

Después se le agregan otros componentes que la pieza necesitaría como: broches de

presión, costillas, sargentos, etc.Los programas cuentan con operaciones como Analysis|Distance que analizan el grosor de la pieza en diferentes áreas y corregir el grosor

para evitar errores como hundimientos

Actividad Coloca los nombres

Videos http://www.youtube.com/watch?v=VC7dn4XOIPM