El proceso de producción en el campo de la fabricación ha ido cambiando a un ritmo elevado en las últimas décadas, y entre los factores que más han contribuido al desarrollo de este campo se encuentran las herramientas de moldeo por inyección de plástico. Las herramientas son importantes en el desarrollo de los componentes de plástico que se utilizan en diversas industrias como la automoción, la salud, la electrónica de consumo y las industrias de envasado. Las herramientas avanzadas permiten obtener precisión, repetibilidad y eficacia, que son la piedra angular de la fabricación actual de plásticos.
Cuando las empresas invierten en herramientas para moldes de inyección de plástico, lo hacen en función de la calidad de sus productos. Éstas ayudan a establecer la forma final, el acabado y la precisión dimensional de las piezas moldeadas. Incluso las mejores máquinas de moldeo no pueden producir los mismos resultados en ausencia de un buen diseño. molde de inyección de plástico herramientas.
¿Qué son las herramientas de moldeo por inyección de plástico?
Simplemente inyectar plástico fundido en un molde, enfriar y expulsar, es la idea más simple del moldeo por inyección. La eficacia del funcionamiento del utillaje del moldeo por inyección de plástico influye directamente en la eficacia de este proceso. El utillaje comprende moldes, insertos, núcleos, cavidades y sistemas de refrigeración que constituyen la estructura que da forma al material plástico.
Los fabricantes utilizan las llamadas herramientas de moldeo por inyección de plástico para poder crear miles, o en algunos casos millones, de las mismas piezas. El tiempo de ciclo, el volumen de producción y el mantenimiento a largo plazo vienen determinados por la durabilidad y el diseño de estas herramientas. Esta es la razón por la que una elección adecuada del socio en términos de utillaje para moldes de inyección de plástico es esencial para cualquier operación de producción.
Formas de utillaje para moldes de inyección
El utillaje para moldes de inyección está disponible en varios tipos para satisfacer los requisitos de producción, la complejidad de las piezas y un coste asequible. El molde adecuado garantizará eficiencia, piezas de calidad y rentabilidad.
- Moldes de cavidad única: moldean una pieza en cada ciclo, lo que es adecuado cuando hay producción de bajo volumen o prototipos. Son fáciles y menos costosos, aunque menos rápidos en la producción en serie.
- Moldes multicavidad: Producen varias piezas idénticas en un solo ciclo, lo que es mejor cuando hay que fabricar grandes volúmenes. Ahorran en el coste de las piezas, aunque exigen un diseño exacto para llenarlas uniformemente.
- Moldes familiares: Las piezas se fabrican en un solo ciclo mediante moldes familiares, lo que minimiza las discrepancias de montaje. Es más difícil diseñar una cavidad de este tipo, ya que cada cavidad puede llenarse de formas distintas.
- Los moldes de canal caliente: retienen el plástico en forma fundida dentro de canales calentados, minimizando así los residuos y el tiempo de ciclo. Se adaptan a la producción en masa de alta calidad.
- Moldes de canal frío: permiten fundir los patines junto con la pieza, lo que es más fácil y barato, pero genera más residuos.
- Moldes de dos y tres placas: Los diseños de molde más comunes son los de dos placas y los de tres placas. Los moldes de dos placas son fáciles y asequibles de fabricar, mientras que los moldes de tres placas permiten la separación automática de los canales para obtener piezas más limpias.
- Moldes de inserción: incrustar los sistemas de metales u otras piezas en el componente, lo que elimina la necesidad de ensamblaje. El sobremoldeado toma un material y le da otro, que aísla o le da agarre.
- Herramientas de creación de prototipos (blandos): Se emplea con pruebas o producciones de bajo volumen, mientras que el utillaje duro, fabricado en acero, es robusto con producciones de alto volumen. Los moldes apilables mejoran la producción moldeando varias capas de piezas al mismo tiempo.
La elección del utillaje adecuado varía en función del volumen de producción, la complejidad de la pieza y el material, lo que contribuirá a la eficacia y la calidad del resultado.
Tabla 1: Tipos de utillaje para moldes de inyección
| Tipo de herramienta | Cavidades | Duración del ciclo (seg) | Volumen de producción | Notas |
| Molde de una cavidad | 1 | 30-90 | <50.000 piezas | Prototipos de bajo volumen |
| Molde multicavidad | 2-32 | 15-60 | 50,000-5,000,000 | Gran volumen, coherencia |
| Moho familiar | 2-16 | 20-70 | 50,000-1,000,000 | Diferentes partes por ciclo |
| Molde de canal caliente | 1-32 | 12-50 | 100,000-10,000,000 | Residuos mínimos, ciclos más rápidos |
| Molde de canal frío | 1-32 | 15-70 | 50,000-2,000,000 | Simple, más desperdicio de material |
| Molde de dos placas | 1-16 | 20-60 | 50,000-1,000,000 | Estándar, rentable |
| Molde de tres placas | 2-32 | 25-70 | 100,000-5,000,000 | Separación automática de canales |
| Molde de inserción | 1-16 | 30-80 | 50,000-1,000,000 | Insertos metálicos incluidos |
| Molde de sobremoldeo | 1-16 | 40-90 | 50,000-500,000 | Piezas multimaterial |
Ventajas de los moldes de alta calidad
Invertir en moldes de inyección de plástico de alta calidad tiene varias ventajas a largo plazo. En primer lugar, proporciona una calidad estable de las piezas en grandes lotes de producción. En segundo lugar, disminuye el tiempo de inactividad debido al fallo de las herramientas o a un mantenimiento innecesario. Por último, aumenta la eficacia de la producción gracias a la optimización de la refrigeración y del flujo de materiales.
Las empresas que se centran en la producción de herramientas de moldeo por inyección de plástico duraderas tienden a obtener menos desechos y mayores ingresos. Además, las herramientas de moldeo por inyección de plástico fabricadas correctamente son capaces de soportar formas elaboradas y tolerancias estrictas, lo que permite a las organizaciones ser innovadoras sin rendimientos.
Factores de diseño en el mecanizado de moldes
Uno de los requisitos más importantes en el proceso de creación de moldes de inyección de plástico es el diseño. Los ingenieros deben tener en cuenta la elección de los materiales, el grosor de la pared, el ángulo de desmoldeo y el rendimiento de refrigeración. Un buen diseño reduce los puntos de tensión y prolonga la vida útil de las herramientas.
La complejidad de la pieza es otro factor determinante del coste del utillaje de moldeo por inyección de plástico. Las formas complejas o los rebajes pueden implicar el uso de actos laterales, elevadores o moldes de varias cavidades. Estas características aumentan el tiempo de diseño y los costes de fabricación, pero suelen ser necesarias con componentes de alto rendimiento.
Dado que se requiere que el utillaje de moldeo por inyección de plástico sea capaz de resistir altas presiones y temperaturas, la elección de los materiales es crucial. Según el volumen de producción y las necesidades de uso, se utilizan aceros para herramientas, aluminio y aleaciones especiales.
Piezas y componentes del utillaje de moldeo por inyección
El utillaje utilizado en el moldeo por inyección es un mecanismo complicado que consta de numerosas piezas diseñadas al máximo nivel. Ambos componentes tienen un cierto efecto en el proceso de moldear plástico fundido en un artículo terminado y garantizar la precisión, la eficiencia y la repetibilidad. Estas características son útiles para comprender la forma en que las piezas de plástico de alta calidad pueden producirse con consistencia en grandes volúmenes.
Cavidad del molde
El hueco que forma la parte exterior de la pieza de plástico se denomina cavidad del molde. El plástico fundido se inyecta en el molde y posteriormente rellena esta cavidad y se endurece hasta formar el producto final. El tamaño de las piezas, el acabado de la superficie y el aspecto de las piezas dependen del diseño de la cavidad. Los ingenieros deben calcular el índice de contracción y los ángulos de desmoldeo para garantizar que la pieza salga sin defectos.
Núcleo del molde
La geometría interior de la pieza está formada por el núcleo del molde. Desarrolla características como orificios, rebajes y canales interiores, que son fundamentales para la funcionalidad y la disminución del peso. En los moldes sencillos, los núcleos son fijos, mientras que las piezas más complicadas deben tener núcleos deslizantes o plegables para permitir que los socavados se liberen durante el proceso de expulsión. El núcleo y la cavidad están perfectamente alineados, lo que proporciona precisión dimensional.
Sistema de corredores
El sistema de canales es un sistema de canales que dirige la boquilla del plástico fundido de la máquina de inyección al molde. Un canal de inyección eficaz está diseñado para que el flujo sea equilibrado con el fin de llenar todas las cavidades de manera uniforme. Entre los defectos de un diseño deficiente de los canales se encuentran las marcas de hundimiento, el tiro corto o el alabeo.
Canales de flujo
Los canales de flujo se definen como las vías individuales del sistema de guías por las que se desplaza el plástico en el molde. Estos canales deben reducir la resistencia y no permitir el enfriamiento prematuro del material. El diseño adecuado de los canales es idóneo para mantener la resistencia del material y garantizar que el grosor de la pared de la pieza se mantenga constante.
Puerta
La compuerta es el pequeño orificio a través del cual se inyecta el plástico fundido en la cavidad. Aunque es pequeño, contribuye significativamente a la calidad de las piezas. La ubicación, el tamaño y el estilo de la compuerta influyen en la forma en que se llena el molde, en la distribución de la presión y en la cantidad de la marca de la compuerta que será visible en la pieza acabada. Seleccionar un diseño de compuerta adecuado es una forma de evitar las marcas de tensión y los defectos estéticos.
Sistema eyector
El sistema eyector expulsa la pieza mediante el sistema eyector una vez que el plástico se ha enfriado. Los pasadores, manguitos o placas eyectoras expulsan la pieza uniformemente sin romperla ni deformarla. Los eyectores deben colocarse y pedirse correctamente, sobre todo en el caso de componentes delicados o complicados.
Sistema de refrigeración
El sistema de refrigeración controla la temperatura del molde bombeando agua o aceite a través del sistema. La refrigeración es uno de los procesos más importantes durante el moldeo por inyección, ya que influye directamente en el tiempo de ciclo y la estabilidad de las piezas. Un enfriamiento irregular puede provocar contracciones, alabeos o tensiones internas. Los moldes de alta tecnología pueden aplicar canales de refrigeración conformados que trazan la forma de la pieza para ser más eficaces.
Alineaciones y características de montaje
Los elementos de alineación, como los pasadores guía y los casquillos, garantizan que, en cada ciclo, las mitades del molde se cierren perfectamente. Los elementos de montaje, como abrazaderas y pernos, se utilizan para sujetar el molde en la máquina. Una alineación adecuada eliminará los destellos, el desgaste desigual y los daños en el molde, y producirá piezas de calidad constante.
Ventilación
La ventilación permite que el aire ambiente y los gases salgan de la cavidad del molde a medida que el plástico llena el molde. Defectos como marcas de quemaduras o medio llenado pueden tener lugar sin un venteo adecuado. Los respiraderos son pequeños pero necesarios para fabricar piezas limpias y correctas.
Correderas y elevadores
Las correderas y los elevadores son los procesos que ayudan a los moldes a formar piezas con socavaduras o efectos laterales. Los ángulos de las correderas se mueven y los elevadores, durante la expulsión, saltan para expulsar las geometrías complicadas. Estos elementos aumentan las posibilidades de diseño y eliminan la necesidad de mecanizado secundario.
Materiales para moldes
Los materiales de las herramientas influyen en la durabilidad, el rendimiento y el coste. La producción de grandes volúmenes se lleva a cabo con acero templado para herramientas, ya que puede soportar el desgaste y ser preciso. Los moldes de aluminio son más baratos y más comunes para prototipos o producción de bajo volumen. Los acabados de alto rendimiento pueden mejorar el desgaste y el desprendimiento de las piezas.
Insertos
Los insertos son partes desmontables de un molde que se utilizan para producir una característica concreta, como un hilo, un logotipo o una textura. Permiten modificar o arreglar los moldes sin tener que cambiar la herramienta. La sustituibilidad de los insertos permite utilizarlos para crear una variedad de productos de la misma base de molde.
Núcleo Pins
Los pasadores de núcleo son componentes más finos que se utilizan para crear orificios o conductos internos en componentes moldeados. Deben estar bien mecanizados y ser lo bastante resistentes para soportar la presión de las inyecciones sin doblarse ni romperse.
Tabla 2: Componentes de las herramientas de moldeo por inyección
| Componente | Material | Tolerancia (mm) | Presión máxima (bar) | Notas |
| Cavidad del molde | Acero/Aluminio | ±0.01-0.05 | 1,500-2,500 | Forma la pieza |
| Núcleo del molde | Acero | ±0.01-0.05 | 1,500-2,500 | Características internas |
| Sistema de corredores | Acero/Aluminio | ±0.02 | 1,200-2,000 | Guía el flujo de plástico |
| Puerta | Acero | ±0.01 | 1,500-2,500 | Entrada a la cavidad |
| Pasadores eyectores | Acero endurecido | ±0.01 | N/A | Expulsión de piezas |
| Canales de refrigeración | Acero | ±0.05 | N/A | Control de la temperatura |
| Toboganes/Elevadores | Acero | ±0.02 | 1,200-2,000 | Geometrías complejas |
| Insertos | Acero/Aluminio | ±0.02 | 1,500 | Funciones personalizables |
Deflectores, difusores y colectores de agua de refrigeración
El flujo de refrigerante en el molde es guiado por deflectores y difusores para proporcionar un patrón de temperatura uniforme. Los colectores de agua sirven como elemento de distribución a través del cual se puede dirigir el refrigerante a las distintas partes del molde. La combinación de estos elementos mejora la refrigeración y minimiza los tiempos de ciclo.
Textura del molde
La textura del molde es el acabado superficial de la cavidad que se ha aplicado a la pieza para producir determinados patrones o acabados en la pieza. La textura puede mejorar el agarre, minimizar el deslumbramiento o mejorar el aspecto del producto. Los métodos son el grabado químico, el texturizado por láser y el granallado mecánico.
Casquillo de bebedero
El casquillo del bebedero se utiliza para conectar la boquilla de la máquina de inyección al sistema de canales. Es la vía principal a través de la cual se introduce el plástico fundido en el molde. El casquillo del bebedero debe estar correctamente diseñado para proporcionar un flujo continuo de materiales y evitar fugas o pérdidas de presión.
Placa de retención de cavidades
La placa con los insertos de cavidades se fija firmemente en la placa de retención de cavidades. Mantiene la posición, ayuda a la presión de inyección y contribuye a crear una resistencia general en el molde. Un diseño correcto de la placa garantiza la durabilidad de los moldes a largo plazo y la uniformidad de las piezas.
El conocimiento de los costes de utillaje
La pregunta sobre el coste del utillaje de moldeo por inyección de plástico es una de las más frecuentes entre los fabricantes. El coste del utillaje depende del tamaño, la complejidad, el material y el volumen de producción previsto. Los gastos iniciales pueden parecer caros, pero unas herramientas de moldeo por inyección de plástico de calidad pueden amortizarse con durabilidad a largo plazo y una producción constante.
Las cuestiones que influyen en el coste del utillaje de moldeo por inyección de plástico son:
- Número de cavidades
- Especificaciones del acabado superficial.
- Complejidad del sistema de refrigeración
- Niveles de tolerancia
- Material de la herramienta
Aunque las empresas pueden caer en la tentación de ahorrar dinero y recurrir a soluciones más baratas, como el utillaje para moldes de inyección de plástico, a largo plazo el resultado será un mayor mantenimiento y una calidad deficiente de los productos.
La moderna tecnología de herramientas
Esto se debe a las avanzadas tecnologías de software y mecanizado, que han transformado el desarrollo de moldeo por inyección de plástico herramientas. La simulación y el diseño asistido por ordenador (CAD) pueden ayudar a los ingenieros a probar el flujo del molde, la eficacia de la refrigeración y la integridad estructural antes de iniciar la fabricación.
El mecanizado CNC, el EDM (mecanizado por descarga eléctrica) y el fresado de alta velocidad se utilizan para garantizar que el utillaje de moldeo por inyección de plástico se realice con tolerancias ajustadas. Tales tecnologías disminuyen el tiempo de entrega y mejoran la repetibilidad, por lo que es la herramienta de moldeo por inyección de plástico moderna más fiable que nunca.
El uso de la automatización también está asociado a la optimización del coste del utillaje de moldeo por inyección de plástico. Los fabricantes podrán obtener más valor sin comprometer la calidad reduciendo el trabajo manual y mejorando la eficiencia de los procesos.
Mantenimiento y longevidad
El mantenimiento de las herramientas de moldeo por inyección de plástico es necesario para prolongar su vida útil. El desgaste y la corrosión se evitan mediante la limpieza, inspección y lubricación periódicas. La observación de los canales de refrigeración y los sistemas eyectores favorece el funcionamiento estable.
La falta de mantenimiento de las herramientas puede aumentar significativamente el coste del utillaje de moldeo por inyección de plástico mediante reparaciones o sustituciones anticipadas. Las empresas que adoptan programas de mantenimiento preventivo no solo cubren su inversión en el área de utillaje de moldeo por inyección de plástico, sino que también garantizan que el calendario de producción se mantenga constante.
El utillaje de moldeo por inyección de plástico duradero también es aplicable en operaciones de gran volumen con un ciclo de producción largo.
Selección de un socio de utillaje adecuado
La elección de un proveedor fiable de utillaje para moldes de inyección de plástico es tan crucial como el diseño. Los fabricantes avanzados de herramientas conocen el comportamiento de los materiales, los requisitos de producción y las medidas de optimización de costes.
Un colaborador eficaz ayuda a crear un equilibrio entre la calidad y el coste de las herramientas de moldeo por inyección de plástico, y las herramientas deben estar a la altura de las expectativas de rendimiento. El trabajo en equipo en los niveles de diseño reduce los errores y minimiza el tiempo de desarrollo de las herramientas de moldeo por inyección de plástico. .
Entre los indicadores de un buen proveedor de utillaje para moldes de inyección de plástico se incluyen la comunicación, las habilidades técnicas y las altas capacidades de fabricación.
Tendencias en el futuro de las herramientas de moldeo por inyección
La innovación es el futuro de las herramientas de moldeo por inyección de plástico. La fabricación aditiva, los canales de refrigeración conformados y los sensores inteligentes están alterando el proceso de construcción y supervisión de moldes. Estas innovaciones reducen el tiempo empleado en el ciclo y mejoran la calidad de las piezas.
Con la creciente importancia de la sostenibilidad molde de inyección de plástico herramientas contribuyen a disminuir el desperdicio de material y el uso de energía. Los mejores diseños también reducen el coste de las herramientas de moldeo por inyección de plástico en la vida útil de una herramienta al aumentar la vida útil de la herramienta y reducir el coste de las reparaciones.
Las empresas que utilizan herramientas de moldeo por inyección de plásticos de última generación, con mejores prestaciones, mayor velocidad de producción y también capacidad de diseño, disfrutan de una ventaja competitiva.
Conclusión
La calidad de moldeo por inyección de plástico Las herramientas son vitales para el éxito de cualquier operación de moldeo por inyección. El diseño y la elección de los materiales, el mantenimiento y la innovación son algunas de las consideraciones relativas al utillaje que afectan a la eficacia de la producción y a la calidad de los productos. Aunque el precio del utillaje de moldeo por inyección de plástico también es un factor a tener muy en cuenta, el valor a largo plazo se obtendrá a través de la durabilidad, la precisión y la fiabilidad. Los fabricantes pueden garantizar la consistencia de los resultados, un menor tiempo de inactividad y un alto retorno de la inversión dando importancia a la inversión en modernización, utillaje para moldes de inyección de plástico y colaborando con socios cualificados.
