¿Qué grosor puede alcanzar el plástico moldeado por inyección?

El moldeo por inyección de piezas de plástico con paredes extremadamente finas puede ser todo un reto. Pero con una planificación cuidadosa y las técnicas adecuadas, es posible moldear por inyección plástico con paredes más finas de 1 mm.

En esta completa guía, como profesional fabricante de moldeo por inyección de plásticoCompartiré con usted todo lo que necesita saber sobre el moldeo por inyección de pared delgada, incluyendo:

• ¿Qué se considera "pared delgada" en el moldeo por inyección?
• ¿Qué grosor puede tener el plástico moldeado por inyección?
• ¿Cuál es el grosor mínimo de pared de moldeo por inyección para los distintos plásticos?
• Consideraciones sobre el diseño y mejores prácticas
• Consejos profesionales para conseguir paredes lo más finas posible

Por lo tanto, si desea superar los límites del grosor de pared de las piezas de moldeo por inyección, esta guía le resultará muy valiosa.

¿Qué se considera moldeo por inyección de "pared delgada"?

En términos generales, el moldeo por inyección de pared delgada se refiere a la fabricación de piezas de plástico con paredes significativamente más delgadas que los componentes tradicionales moldeados por inyección.

Pero no existe un umbral universalmente aceptado de lo que se considera "pared delgada". Algunos consideran que las piezas con paredes de hasta 2 mm (0,08 pulgadas) de grosor entran en la categoría de pared delgada.

Sin embargo, lo más habitual es que el moldeo por inyección de pared delgada implique paredes de menos de 1 mm (0,04 pulgadas) de grosor. Y las piezas de menos de 0,5 mm se consideran de pared "ultrafina".

En resumen:

• 2 mm: Espesor de pared estándar
• 1 - 2 mm: Pared fina
• < 1 mm: Pared ultrafina

Veamos ahora el grosor mínimo de pared que se puede conseguir con distintas resinas plásticas.

¿Qué grosor puede alcanzar el plástico moldeado por inyección?

El grosor mínimo de las piezas de plástico moldeadas por inyección depende del material, los requisitos de la pieza y otros factores. En general, el grosor mínimo de las paredes de las piezas termoplásticas oscila entre 0,6 y 0,9 mm, y el intervalo recomendado es de 1 a 4 mm. Sin embargo, el grosor mínimo puede variar en función del material.

Espesor mínimo de pared de moldeo por inyección por plástico

El grosor mínimo de las paredes de moldeo por inyección depende en gran medida del plástico que se utilice.

Los polímeros de alta fluidez, como el polipropileno y el ABS, se prestan bien a las paredes finas gracias a sus excelentes propiedades de fluidez.

Pero materiales como el PEEK y el policarbonato pueden ser más temperamentales.

Aquí tienes un desglose del grosor mínimo de pared por plástico:

Polipropileno (PP)

• Espesor mínimo de la pared: 0,5 mm
• Espesor de pared recomendado: 1 - 1,5 mm

Gracias a sus extraordinarias características de fluidez, el moldeo por inyección de polipropileno puede conseguir paredes increíblemente finas de hasta 0,5 mm.

Hay que tener en cuenta que el PP tiene poca rigidez. Por eso es necesario que el grosor de las paredes sea uniforme y que los nervios estén bien colocados para evitar que se deformen o se hundan.

Acrilonitrilo butadieno estireno (ABS)

• Espesor mínimo de la pared: 0,7 mm
• Espesor de pared recomendado: 1 - 1,5 mm

El ABS también fluye muy bien, lo que permite moldear por inyección paredes finas de hasta 0,7 mm aproximadamente. También ofrece una buena resistencia y es fácil de producir.

Nylon

• Espesor mínimo de la pared: 0,7 mm
• Espesor de pared recomendado: 1 - 1,5 mm

Las resinas de nailon permiten el moldeo por inyección de paredes finas de geometrías pequeñas y complejas. Pero se necesita una refrigeración y ventilación adecuadas para evitar defectos.

El nylon con fibra de vidrio puede ser muy temperamental. Así que probablemente tendrá que permanecer por encima de 1 mm con contenido de fibra de vidrio por encima de 20-30%.

Policarbonato (PC)

• Espesor mínimo de la pared: 0,7 mm
• Espesor de pared recomendado: 1 - 2 mm

Gracias a su alta viscosidad, el policarbonato puede ser difícil de moldear por inyección con paredes finas de menos de 1 mm. Pero con un molde robusto y un control adecuado del proceso, se pueden conseguir 0,7 mm.

Poliestireno (PS)

• Espesor mínimo de la pared: 0,7 mm
• Espesor de pared recomendado: 1 - 2 mm

Las calidades de PS de uso general permiten moldear paredes finas de hasta 0,7 mm aproximadamente. Sin embargo, es posible que tenga que utilizar PS de alta fluidez desarrollado específicamente para paredes finas de menos de 1 mm.

Poliéter éter cetona (PEEK)

• Espesor mínimo de la pared: 1 mm
• Espesor de pared recomendado: 1,5 - 4 mm

La altísima viscosidad de fusión del PEEK hace que sea prácticamente imposible moldear por inyección con paredes de menos de 1 mm. Las piezas de más de 2 mm también tienden a alabearse y hundirse. Por tanto, el grosor ideal de las paredes de PEEK es de 1,5 a 2 mm.

Polímero de cristal líquido (LCP)

• Espesor mínimo de la pared: 0,3 mm
• Espesor de pared recomendado: 0,5 - 1,5 mm

Gracias a sus excelentes propiedades de fluidez, el LCP es sin duda el mejor plástico para el moldeo por inyección de paredes finas. Puede conseguir fácilmente paredes inferiores a 0,5 mm con un control adecuado de la temperatura del molde.

Polietileno (PE)

• Espesor mínimo de la pared: 0,8 mm
• Espesor de pared recomendado: 1 - 1,5 mm

La viscosidad relativamente alta del polietileno dificulta el moldeo por inyección de paredes de menos de 0,8 mm de forma consistente. Pero gracias a su excelente resistencia química, el PE se utiliza mucho en jeringuillas, pipetas y microtubos de paredes finas.

Consideraciones de diseño para el moldeo por inyección de pared delgada

Al diseñar piezas para el moldeo por inyección de pared delgada, debe tener en cuenta las consideraciones específicas de fabricación.

He aquí algunas pautas clave de diseño:

Mantener un grosor de pared constante

Su prioridad número uno debe ser mantener el espesor de pared lo más constante posible en todo el componente.

Los cambios bruscos en el grosor de las paredes provocan un enfriamiento desigual. Esto provoca defectos estéticos como marcas de hundimiento, huecos y alabeos.

También crea tensiones internas en el material, que pueden provocar grietas o roturas en las piezas acabadas.

Por lo tanto, las transiciones entre las secciones más finas y las más gruesas deben ser graduales.

La tolerancia recomendada es de unos 25%. Por lo tanto, si una sección tiene una pared de 2 mm, las secciones adyacentes deben mantener el grosor entre 1,5 mm y 2,5 mm.

Añada nervaduras como soporte estructural

Una técnica para conseguir paredes más delgadas sin sacrificar la resistencia es añadir nervios.

Las nervaduras le permiten eliminar las secciones gruesas a la vez que proporcionan un soporte esencial para evitar el alabeo o el hundimiento.

Una buena regla general es mantener la altura de las nervaduras a menos de 50-60% del grosor de la pared con la que se cruzan.

La colocación de la puerta es fundamental

La colocación de las compuertas desempeña un papel fundamental en el moldeado de paredes finas para minimizar los defectos estéticos.

Un mal posicionamiento de la compuerta crea a menudo líneas de soldadura débiles donde los frentes de plástico se encuentran después de la expulsión. Lo que provoca grietas y defectos estructurales.

Por tanto, hay que orientar las compuertas para favorecer un llenado uniforme sin crear líneas de soldadura.

Las puertas de borde y los sistemas de canal caliente ayudan a reducir las marcas de las puertas en las superficies visibles. Sin embargo, pueden crear líneas de punto en geometrías complejas.

Incluir ángulos de giro

Los ángulos de desmoldeo permiten expulsar limpiamente las piezas de los moldes de inyección sin dañar las características finas ni las paredes delgadas.

La recomendación general es de al menos 0,5 grados de calado por lado. Pero puede necesitar hasta 5 grados para texturas detalladas.

Mantenga los ángulos de desmoldeo constantes en toda la geometría de la pieza para minimizar las tensiones residuales que provocan curvaturas o distorsiones.

Consejos profesionales para maximizar la capacidad de las paredes delgadas

Si desea superar los límites del grosor de pared en el moldeo por inyección, aquí tiene algunos consejos profesionales:

Seleccione un fabricante con experiencia

El moldeo de paredes finas requiere una precisión increíble y un control estricto del proceso. Por eso, asociarse con un fabricante experimentado no es negociable.

Pregunte a los posibles proveedores por su experiencia con piezas de paredes finas en el pasado. Es imprescindible que hayan fabricado con éxito componentes con paredes de un grosor similar al deseado en la resina que piensa utilizar.

Simulación de flujo de moldes

Aunque siempre se recomiendan los prototipos físicos, la simulación del flujo del molde ofrece una enorme información anticipada sobre el tiempo de llenado, las líneas de soldadura, las trampas de aire y los riesgos de las marcas de hundimiento.

El ajuste anticipado del modelo CAD en función de los resultados de la simulación agiliza la finalización del diseño sin necesidad de costosos muestreos físicos.

Utilizar resinas de alta fluidez

Las resinas de moldeo por inyección diseñadas específicamente para aplicaciones de pared delgada pueden tener un gran impacto.

Por ejemplo, una gran fluidez polipropileno ofrece un flujo 2-4 veces más fácil que los grados estándar. Permite rellenar geometrías complejas y conseguir paredes más finas.

También se puede reducir el grosor de las paredes aumentando la presión de inyección. Pero las resinas de alta fluidez consiguen mejores resultados sin comprometer la calidad de la pieza ni la eficiencia del tiempo de ciclo.

Ajustar las temperaturas de proceso

Aumentar la temperatura del molde y de la masa fundida mejora la fluidez de la resina en diseños exigentes de paredes finas. Pero hay que encontrar el equilibrio perfecto entre viscosidad y tiempo de enfriamiento.

Un buen punto de partida es comenzar entre 5 y 10 ºC por encima de la recomendación de la resina y afinar a partir de ahí. Solo hay que tener cuidado con la degradación térmica a largo plazo por encima de 340-350 °C en la mayoría de los plásticos.

Conclusión

Espero que esta guía le haya proporcionado una sólida visión general de las capacidades -y limitaciones- en torno al moldeo por inyección de paredes finas de plástico.

Aunque el moldeo de paredes finas presenta obstáculos únicos, la elección del socio de fabricación y la resina adecuados, al tiempo que se optimiza el diseño, pueden permitir paredes inferiores a 0,5 mm e incluso 0,3 mm en algunos casos.