Mejores prácticas para el diseño de piezas de moldeo por inyección de plástico
En este artículo, hablaremos de las consideraciones clave en el diseño de piezas, las técnicas de fabricación eficaces y los errores comunes que podrían costarle tiempo y dinero, todo ello para mejorar el control de calidad y optimizar los resultados.
En primer lugar, explore las mejores prácticas para el diseño de piezas de moldeo por inyección de plástico.
Importancia del diseño adecuado de piezas en el moldeo por inyección de plástico
Lograr la moldeabilidad
La moldeabilidad mide la posibilidad de fabricar una pieza mediante moldeo por inyección, teniendo en cuenta los materiales, el flujo y la refrigeración.
Para mejorar la moldeabilidad, comprenda las propiedades del material y tenga en cuenta factores como el grosor de la pared, la ubicación de las compuertas y los ángulos de desmoldeo.
Mejorar la eficiencia y la calidad
El grosor uniforme de las paredes y los ángulos de tiro adecuados evitan problemas durante la producción.
Elegir materiales con bajos índices de contracción, como el policarbonato o el acetal, es importante para los diseños complejos.
Reducción de costes
Optimice el diseño para minimizar los residuos, reducir el tiempo de producción y evitar defectos.
Simplifique el diseño del producto, elimine las características innecesarias y dé prioridad a la funcionalidad.
Invierta en un diseño de piezas adecuado para ahorrar costes a largo plazo y obtener resultados de alta calidad.
Consideraciones clave para el diseño de piezas
Espesor y uniformidad de la pared
Las paredes demasiado finas pueden hacer que la pieza se deforme o incluso se rompa durante la producción, mientras que las paredes demasiado gruesas pueden provocar ineficiencias en el proceso de moldeo por inyección y aumentar los costes.
Por lo tanto, es esencial esforzarse por conseguir un grosor de pared constante en todo el diseño, garantizando un llenado y refrigeración constantes de sus piezas moldeadas.
Por ejemplo, supongamos que estamos diseñando un soporte en forma de C que se utiliza en automoción. Necesitamos que sea lo suficientemente fuerte para mantener su forma bajo presión, pero no tan voluminoso que añada un peso innecesario.
Al mantener el grosor de las paredes uniforme en todas las secciones del componente, nos aseguramos de que no haya zonas débiles en las que se puedan producir roturas.
Además de conseguir una funcionalidad óptima, mantener el mismo grosor de pared ayuda a reducir el uso de material y el tiempo de ciclo, a la vez que minimiza defectos como alabeos o marcas de hundimiento debidas a velocidades de enfriamiento desiguales en las distintas secciones del componente.
Ángulos de inclinación y acabados superficiales
Los ángulos de desmoldeo facilitan la extracción de la pieza del molde al crear un diseño angular que permite una expulsión suave. Por regla general, se recomienda un mínimo de uno a dos grados para las superficies verticales, lo que garantiza un desmoldeo correcto.
Los acabados superficiales también desempeñan un papel importante en la obtención de piezas de plástico de alta calidad. La elección de un acabado adecuado puede mejorar el atractivo visual y ayudar a ocultar cualquier imperfección en la superficie de la pieza causada por el proceso de moldeo.
Diseño de puertas y correderas
La compuerta es el punto por el que el plástico fundido entra en la cavidad del molde, mientras que el canal distribuye el plástico fundido desde la boquilla de la máquina de moldeo por inyección hasta cada compuerta.
La colocación adecuada de las compuertas y los patines puede influir significativamente en la calidad, la eficacia y la rentabilidad de una pieza.
Un ejemplo de consideración esencial en el diseño de compuertas y canaletas sería minimizar el exceso de acumulación de material o zonas "residuales".
Por ejemplo, pueden producirse residuos cuando fluye demasiado plástico líquido en una zona antes de que se enfríe lo suficiente para solidificarse; esto puede causar vacíos en las piezas, lo que afecta negativamente a su resistencia.
Otro ejemplo sería la elección de puntos de entrada óptimos que no obstruyan características de la pieza como logotipos u orificios, lo que ayuda a crear piezas de aspecto más limpio con menos imperfecciones.
Selección de materiales
Al elegir un material, tenemos en cuenta el rendimiento mecánico deseado, la resistencia química y la idoneidad medioambiental. Por ejemplo, si una pieza está expuesta a altas temperaturas o a productos químicos, podemos elegir nylon o PEEK sobre policarbonato.
Otra consideración importante en la selección de materiales es la rentabilidad sin sacrificar la calidad. Nos esforzamos por equilibrar estos dos factores a la hora de decidir qué materiales son los más adecuados para aplicaciones específicas.
El uso de materiales reciclados puede lograr ambos objetivos simultáneamente al ser más asequible y reducir la aportación de residuos al medio ambiente.
Líneas de separación óptimas
Las líneas de separación son el punto en el que las dos mitades del molde se unen y separan para liberar la pieza moldeada. Elegir una ubicación adecuada para estas líneas garantiza que el producto final tenga un aspecto limpio y acabado, sin marcas ni cicatrices visibles de la separación.
Al considerar las líneas de separación óptimas, es esencial tener en cuenta factores como el acabado de la superficie y las propiedades del material. Por ejemplo, si su producto moldeado necesita una textura extremadamente suave, querrá evitar que una línea visible atraviese su superficie.
Además, algunos materiales pueden requerir ángulos o curvas específicos en la colocación de la línea de apertura para evitar alabeos u otros defectos durante la producción.
Buenas prácticas para el diseño de piezas
Simplificar el diseño
Cuanto más complejo sea el diseño, más difícil será fabricarlo y más posibilidades habrá de que presente defectos. En lugar de eso, opte por un diseño sencillo y funcional que cumpla sus requisitos sin características innecesarias.
Las socavaduras pueden dificultar el moldeo y añadir complejidad al diseño. Intente minimizarlas siempre que sea posible o utilice técnicas como acciones laterales o elevadores para simplificar el molde.
Las piezas estandarizadas, como tornillos, tuercas y pernos, son económicas y fáciles de conseguir, así que intente incorporarlas a su diseño cuando sea apropiado.
Las formas complejas pueden aumentar los costes de utillaje y dificultar el moldeo. En su lugar, opte por formas más sencillas con transiciones suaves siempre que sea posible.
Cualquier elemento que añada complejidad sin aportar valor añadido debe eliminarse del diseño. Esto incluye pequeños detalles como elementos decorativos o características cosméticas que son opcionales para la función de la pieza.
Pruebas de funcionalidad
Hay varias formas de comprobar la funcionalidad, como las simulaciones digitales y los prototipos físicos.
Las simulaciones digitales pueden ayudarle a identificar posibles problemas en su diseño antes de crear herramientas o moldes.
Por ejemplo, crear un Modelo 3D de su pieza y ejecutarla a través de un software de simulación le permite comprobar aspectos como los puntos de tensión, el flujo de material y el tiempo de enfriamiento. Esto ahorra tiempo y dinero, reduciendo la necesidad de crear repetidamente prototipos físicos.
Los prototipos físicos ofrecen un enfoque más práctico de las pruebas de funcionalidad. Puede ver el aspecto y el tacto del producto final e identificar cualquier fallo o defecto que se haya pasado por alto durante las pruebas de simulación.
Colaboración con expertos
Puede ser cualquier profesional con experiencia significativa en el diseño o la fabricación de piezas moldeadas por inyección, como un consultor, un ingeniero o un fabricante de herramientas.
Por ejemplo, un fabricante de herramientas experimentado puede sugerir materiales o diseños específicos que funcionen bien con su equipo o experiencia. También pueden aportar información sobre la posibilidad de fabricar el diseño, lo que ayuda a evitar costosos errores en el futuro.
Trabajar con un experto podría ayudarle a optimizar la funcionalidad de su pieza, garantizando al mismo tiempo que cumple las normas y reglamentos del sector.
Utilización de software de simulación
El software de simulación es una herramienta muy útil para diseñar piezas moldeadas por inyección de plástico. Con este software, podemos simular el proceso de moldeo e identificar posibles problemas antes de que se conviertan en problemas costosos.
También podemos experimentar con diseños y materiales para encontrar las opciones más eficientes.
El software de simulación también nos permite predecir cualquier posible alabeo o marcas de hundimiento que puedan producirse durante el proceso de moldeo. Esto nos permite realizar cambios en el diseño con antelación para evitar estos problemas.
Consideración del impacto ambiental
Hay varias formas de reducir el daño potencial a nuestro planeta en relación con el diseño de piezas de moldeo por inyección de plástico. Un aspecto importante es la selección del material.
Optar por materiales biodegradables o reciclados puede reducir en gran medida su huella de carbono y contribuir a los esfuerzos de sostenibilidad.
Otra consideración es reducir los residuos durante la fabricación incorporando técnicas de producción eficientes, como minimizar los desechos y reutilizar los materiales sobrantes.
Además, la eliminación adecuada de los plásticos sobrantes tras la producción también debe tomarse en serio para minimizar la contaminación en vertederos y océanos.
Por último, diseñar piezas que requieran un embalaje o transporte mínimos puede reducir el consumo de combustible y las emisiones de carbono derivadas del transporte.
Conclusión
Al diseñar sus piezas, recuerde dar prioridad a la moldeabilidad, la eficacia, la calidad y la rentabilidad. Tenga en cuenta factores como el grosor y la uniformidad de las paredes, los ángulos de desmoldeo, el diseño de las compuertas, la selección de materiales, las líneas de apertura óptimas y las pruebas de funcionalidad.
Evite errores comunes como complicar demasiado el diseño o descuidar las propiedades de los materiales.
Colabore con expertos y utilice software de simulación para optimizar sus diseños. Póngase en contacto con nosotros
Si tiene en cuenta estos consejos y se esfuerza por obtener resultados de alta calidad dando prioridad a la sostenibilidad siempre que sea posible, estará en el buen camino para crear piezas de plástico de primera calidad con facilidad.
