El moldeo por inyección es uno de los procesos de fabricación más comunes hoy en día. Esta versátil técnica puede producir desde bloques de plástico para construir juguetes hasta paneles de carrocería de automóviles.
Qué es el moldeo por inyección
En pocas palabras, El moldeo por inyección es un proceso de fabricación de piezas mediante la inyección de material fundido en un molde. A continuación, el plástico fundido se enfría y se solidifica en la forma final del producto..
Pero, ¿qué es exactamente el moldeo por inyección y cómo funciona este proceso? Siga leyendo, como profesional moldeo por inyección de plástico fabricante, te ayudaré a averiguarlo.
Cómo funciona el moldeo por inyección
El proceso de moldeo por inyección puede dividirse en las siguientes etapas clave:
1. Fabricación del molde
El primer paso consiste en crear el molde de inyección propiamente dicho. Este molde metálico de dos piezas da la forma que adoptará el plástico fundido.
Los moldes suelen mecanizarse mediante CNC en acero o aluminio. Las dos mitades encajan para dar forma a la pieza de plástico una vez sujetas en la máquina de moldeo por inyección.
2. Sujeción
A continuación, la máquina de moldeo por inyección sujeta firmemente las dos mitades del molde. Este paso esencial garantiza que el plástico fundido no se salga entre las dos mitades del molde durante la fase de inyección a alta presión.
3. Inyectar
Con el molde bien sujeto, puede comenzar el proceso de inyección. La unidad de inyección de la máquina de moldeo funde los gránulos de plástico mediante calor y presión. A continuación, introduce el plástico fundido en el molde a través de bebederos y canales que introducen el material directamente en las cavidades que forman las piezas moldeadas.
4. Enfriamiento y solidificación
Durante esta fase, los canales de enfriamiento integrados en el molde metálico alejan el calor del plástico fundido, haciendo que se solidifique y adquiera la forma final de la pieza de plástico. Este ciclo de enfriamiento suele durar entre 15 segundos y medio minuto antes de abrir el molde.
5. Expulsión de
Una vez enfriadas por completo, las dos mitades del molde se separan y unos pasadores metálicos expulsan las piezas de plástico macizo del núcleo del molde, cayendo a una cesta o cinta transportadora situada debajo de la prensa de inyección.
Espuma, enjuague, ¡repetición! A continuación, el molde se cierra de nuevo, listo para el siguiente disparo de inyección que iniciará un nuevo ciclo de moldeo.
Y así de fácil habrá creado una pieza de plástico moldeada por inyección. Aparte del coste inicial del utillaje del molde mecanizado, el coste por pieza del moldeo por inyección es muy asequible, por lo que resulta ideal para grandes series de producción.
Ahora que hemos cubierto los aspectos básicos, veamos algunos principios clave de diseño de moldeo por inyección que hay que seguir y los diferentes tipos de procesos de moldeo por inyección.
Fundamentos del diseño de moldeo por inyección
Diseñar correctamente las piezas para el moldeo por inyección es fundamental para producir piezas de plástico sin defectos y de forma rentable.
He aquí algunos principios fundamentales de diseño que deben seguirse:
Stock uniforme de pared - Procure mantener un grosor uniforme siempre que sea posible. Los cambios bruscos de paredes gruesas a finas hacen que las piezas sean propensas a defectos como marcas de hundimiento o alabeo.
Ángulos de calado - Incline ligeramente las superficies verticales para mejorar la moldeabilidad y la expulsión. Un ángulo de desmoldeo mínimo de 1 grado es adecuado para aplicaciones generales (0,5 grados para pasadores de núcleo).
Evitar socavones - Cualquier detalle o geometría de la superficie que impida la apertura recta del molde sin mecanismos deslizantes aumentará los costes.
Esquinas redondeadas - Las esquinas afiladas actúan como concentradores de tensiones en las piezas de plástico y hacen que los moldes se desgasten rápidamente. Redondee todos los bordes para mejorar la fluidez y la durabilidad.
Refuerzo para jefes - Amplíe los diámetros de los resaltes o añada cartelas siempre que necesite roscas o fijaciones para mayor resistencia.
Pasadores eyectores - Coloque los pasadores expulsores en las zonas planas interiores de la pieza, evitando las superficies exteriores muy cosméticas.
Ubicación de la puerta - Ubique las compuertas de inyección a lo largo de la línea de separación sin afectar las superficies cosméticas para minimizar el trabajo de acabado.
Tipos de moldeo por inyección
Además del moldeo por inyección de termoplásticos estándar, también existen algunos tipos de procesos de moldeo por inyección especializados, entre los que se incluyen:
Moldeo por inserción
El moldeo por inserción combina dos materiales diferentes insertando un componente preformado en la herramienta de moldeo por inyección antes de inyectar plástico fundido a su alrededor.
Los insertos comunes incluyen componentes metálicos como insertos roscados de latón para permitir el moldeado de puntos de fijación u otras piezas de mayor rendimiento.
Moldeo multidisparo
El moldeo por inyección multidisparo produce piezas de plástico utilizando dos o más materiales diferentes superpuestos por etapas. Cada inyección de material se produce en diferentes etapas del ciclo de moldeo por inyección.
Utilizadas a menudo para combinar distintos polímeros plásticos o colores, las técnicas de multidisparo crean empuñaduras y acabados duraderos, suaves al tacto o ergonómicos.
Sobremoldeado
Similar al moldeo multidisparo, el sobremoldeo une dos materiales diferentes en una pieza de plástico, a menudo combinando una base de plástico rígido cubierta por un material flexible engomado.
Esta técnica de sobremoldeo permite que las piezas sean a la vez rígidas y resistentes a los impactos, lo que la hace popular para mangos de herramientas y productos de consumo.
Materiales de moldeo por inyección
Los ingenieros pueden elegir entre miles de materiales plásticos para el moldeo por inyección adaptados a los requisitos de la aplicación.
La mayoría se dividen en dos categorías principales:
Polímeros termoplásticos - El tipo más común, los termoplásticos incluyen materiales como acrílicoABS, nailon, polietileno y polipropileno. Los termoplásticos se funden al calentarse y se solidifican al enfriarse.
Polímeros termoestables - Los termoestables utilizan el calor o reacciones químicas para solidificarse y adquirir su forma final. Los materiales termoestables más comunes son el epoxi, la silicona, el poliuretano, la resina de poliéster y el caucho vulcanizado. No pueden fundirse ni cambiar de forma tras el moldeado inicial.
Más allá de los polímeros básicos, existen muchas opciones de materiales avanzados para el moldeo por inyección, entre los que se incluyen:
- Compuestos - Materiales reforzados con fibras o partículas para mayor resistencia/rigidez
- Plásticos de alta temperatura - Soporta más de 500°F para aplicaciones de automoción
- Polímeros conductores - Disipación estática y blindaje electromagnético
- Biopolímeros - Materiales plásticos de origen vegetal respetuosos con el medio ambiente
Elegir el material óptimo que cumpla los requisitos de propiedades mecánicas, temperatura, compatibilidad química, cosmética y otros requisitos de rendimiento es un primer paso esencial para conseguir piezas moldeadas por inyección de calidad.
Principales ventajas del moldeo por inyección
Ahora que ya conoce los fundamentos del proceso de moldeo por inyección, recapitulemos algunas de las principales ventajas que lo convierten en el método de producción en serie más popular en todo el mundo:
Bajo coste - El precio de las piezas de gran volumen mediante moldeo por inyección es muy asequible
Alta velocidad de producción - Los ciclos de moldeo pueden producir piezas en segundos
Flexibilidad de diseño - Posibilidad de realizar geometrías complejas con tolerancias estrechas
Versatilidad de materiales - Miles de opciones de materiales plásticos para adaptarse a las especificaciones
Consolidación de la asamblea - Las piezas pueden integrar múltiples componentes y herrajes de fijación
Claramente, para las industrias de fabricación, desde dispositivos médicos hasta bienes de consumo y automoción, el moldeo por inyección ofrece una solución de producción de piezas de plástico eficaz, versátil y competitiva en costes.
Conclusión
Espero que esta guía para principiantes le haya proporcionado una útil explicación general del moldeo por inyección. Los pasos básicos del proceso de moldeo por inyección son relativamente sencillos, pero el dominio del diseño de piezas de plástico y la optimización de la producción se desarrolla a lo largo de años de experiencia en moldeo.
Si desea fabricar piezas de plástico personalizadas, el moldeo por inyección para volúmenes superiores a 1.000 unidades es una buena cantidad de referencia en la que se convierte en la opción más viable. Por debajo de esta cantidad, el mecanizado CNC o la impresión 3D pueden tener más sentido desde el punto de vista económico.
En resumen, el moldeo por inyección ofrece una flexibilidad de diseño, una precisión y un valor incomparables para producir componentes de plástico a gran escala. Se merece por derecho propio el título de caballo de batalla de la producción en masa en innumerables sectores de todo el mundo.
¿Ha utilizado antes el moldeo por inyección o está empezando? Me gustaría conocer tu experiencia o tus preguntas en los comentarios.
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