Cómo diseñar piezas moldeadas por inyección de plástico

Diseñar piezas para moldeo por inyección puede parecer complicado. Pero siga estos 9 consejos de un experto en moldeo y estará listo para crear componentes de alta calidad. El moldeo por inyección introduce plástico fundido en un molde para crear piezas. Es versátil pero complejo, por lo que la preparación es clave antes de iniciar la fabricación.

En este puesto, como profesional fabricante de moldeo por inyección de plásticocompartiré lo que he aprendido para ayudarle a crear piezas moldeadas por inyección.

Cómo diseñar piezas moldeadas por inyección de plástico

Seleccione cuidadosamente el mejor material

Hay montones de plásticos entre los que elegir. Cada opción tiene diferentes propiedades a tener en cuenta, como:

• Resistencia a la temperatura
• Capacidad de adhesión
• Estabilidad dimensional

Generalmente se elige un material cristalino o amorfo. Los plásticos cristalinos tienen mejor resistencia química. Pero las versiones amorfas son dimensionalmente estables y resistentes a los impactos.

Yo leería sobre opciones comunes como ABS y nylon. Compruebe cómo se ajustan sus cualidades a las necesidades de su producto. Acertar con el material es vital antes de empezar a diseñar.

Conozca sus requisitos de tolerancia

La tolerancia se refiere a la precisión de las piezas de plástico acabadas. Se ve afectada por la contracción del material a medida que las piezas moldeadas por inyección se enfrían tras su fabricación.

Así, las sustancias amorfas como el PLA suelen permitir tolerancias más ajustadas que las cristalinas como el PEEK.

Yo aconsejaría hablar con el fabricante sobre la tolerancia desde el principio. Si necesita requisitos más estrictos que su capacidad normal, facilíteles dibujos técnicos por adelantado para que tengan en cuenta la precisión adicional.

Ajustarse al grosor óptimo de la pared

Tenga en cuenta estos consejos para elegir el mejor grosor de pared:

• Las paredes más finas aceleran los ciclos y reducen los costes. Para muchos usos, ~2 mm son suficientes.
• A diferencia del mecanizado CNC, es mejor un grosor uniforme para evitar marcas de hundimiento en las piezas.
• El enfriamiento desigual debido a la variación del grosor también aumenta el riesgo de alabeo. Los cambios por encima de 15% de grosor normal pueden causar problemas.

Aquí tienes una tabla con las medidas recomendadas para los plásticos más comunes:

Añada un borrador para facilitar la expulsión

Las paredes verticales pueden provocar problemas de adherencia al extraer las piezas enfriadas de los moldes. Así que introduzca un ligero ángulo, conocido como ángulo de inclinación, en los laterales de su diseño.

Las cavidades de molde más profundas necesitan más tiro para un desmoldeo limpio. La orientación general es de ~1 grado por pulgada de profundidad.

Pero los índices de contracción y otros elementos también influyen en los ángulos ideales. Le sugiero que consulte a un experto en moldeo por inyección para conocer las especificaciones exactas del proyecto.

Introducir radios para mejorar el flujo

Resulta tentador utilizar esquinas afiladas para elementos que necesitan ángulos rectos. Sin embargo, redondear los bordes tiene algunas ventajas importantes:

• Mejora el flujo de plástico fundido a través de los moldes
• Aumenta la integridad estructural de la pieza
• Evita roturas al utilizar los productos

Para un buen flujo, haga radios internos ≥ 0,5x y radios externos ≥1,5x el espesor de la pared adyacente.

Recorte de secciones gruesas

En lugar de piezas macizas 100%, es más inteligente sacar el núcleo del centro y reforzar las paredes con nervaduras. Así se reduce el uso de material sin mermar la resistencia.

Siga la regla de la relación entre el grosor de la nervadura y el grosor de la pared de ~40-60% para obtener resultados resistentes y sin hundimientos. La extracción de núcleos también acelera el enfriamiento.

¿Molde con o sin socavones?

Los rebajes son elementos de la pieza que impiden una extracción limpia de un molde sencillo de dos piezas. A menudo proporcionan funciones útiles, como ajustes de clip.

Pero evitar los socavados simplifica el utillaje y reduce los costes del molde. Evalúe si:

• Es posible simplificar el diseño para excluir los rebajes
• Es necesario acomodarlas para mantener las características clave

Si es imprescindible, utilice núcleos laterales a pesar del mecanizado y los gastos adicionales.

Fijación de tacos para mayor estabilidad

Los salientes actúan como soportes o separadores para piezas de plástico. Dimensione el diámetro exterior a ~2,5 veces el tamaño del elemento de fijación, por ejemplo, tornillos.

Y a diferencia de los salientes libres, fíjelos a una pared o nervio. Mantenga también el grosor ≤60% de las paredes externas de la pieza.

Estrategizar la ubicación de las puertas

Las compuertas controlan cómo fluye el plástico en las cavidades del molde. Pero dejan pequeños vestigios, por sutiles que sean.

Por tanto, informe a su socio de fabricación sobre cualquier restricción estética o funcional en la colocación de las puertas. Defina de inmediato las zonas inaceptables.

Asociarse con expertos

Los ingenieros pueden tener dificultades para optimizar piezas para moldeo por inyección en solitario. En su lugar, considere la posibilidad de obtener ayuda especializada.

Aportan amplios conocimientos sobre materiales y experiencia en diseño para crear componentes rentables y de alta calidad.

Para servicios asequibles y opciones de polímeros exóticos, pruebe el moldeo por inyección de 3ERP. Yo mismo los he utilizado para algunas herramientas y he quedado muy impresionado.

Conclusión

Seguir unas directrices de diseño adecuadas es crucial para los componentes moldeados por inyección. Ajustes sencillos como añadir ángulos de inclinación, radios y nervaduras contribuyen en gran medida a eliminar defectos y reducir los costes de fabricación.

La colaboración temprana con socios de moldeo por inyección proporciona información adicional que mejora el diseño de las piezas. Si aplica estos consejos, optimizará las piezas como un experto.