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Aug 03, 2023

Seis formas de evitar defectos cosméticos en las inyecciones

Lucas Tofteland, director de productos de moldeo por inyección en Protolabs | 24 de agosto de 2023

¡Hemos fabricado cientos de miles de moldes a lo largo de los años! Con tanta experiencia, corresponde al territorio en el que hemos visto diseños en los que la experiencia en moldeo por inyección es evidente y otros diseños que simplemente no producen herramientas funcionales ni piezas de calidad. Hablemos de seis problemas estéticos evitables que los diseñadores deben tener en cuenta y que pueden verse en las piezas moldeadas: hundimiento, deformación, arrastre, remolinos, líneas de unión y destellos. Cuanto más comprenda estos aspectos, mayores serán sus posibilidades de obtener piezas y productos estructuralmente sólidos y estéticamente atractivos.

A continuación se muestra un ejemplo de fregadero.

En cierto modo, moldear piezas es como hornear un soufflé. Si el interior no se solidifica rápidamente, la parte superior se colapsará lentamente sobre sí misma, dejándote con un postre que se puede servir, pero no tan agradable desde el punto de vista estético. Lo mismo con las piezas moldeadas.

El fregadero parece un hoyuelo en la superficie de una pieza moldeada. Se debe a secciones transversales más gruesas de lo normal, a un diseño no uniforme de las piezas o a una ubicación inadecuada de la puerta (la puerta a través de la cual el plástico caliente ingresa por primera vez a la cavidad del molde). Tanto el polipropileno como el acetal son propensos a hundirse. Si elige materiales rellenos de fibra o vidrio, crearán una unión más fuerte y es menos probable que se hunda. Desde una perspectiva de diseño, una forma de evitar este problema es seguir nuestras recomendaciones de espesor de pared para cada material, que recomiendan que el espesor mínimo de pared de una pieza de trabajo no sea inferior al 40 al 60 por ciento de su sección más gruesa. Además, siempre que sea posible, el flujo de material dentro del molde debe viajar de grueso a fino, por lo que es posible que deba reorientar la cavidad del molde o colocar la puerta en un área que originalmente reservó para una superficie cosmética.

Si bien las características gruesas ciertamente pueden ser problemáticas, también puedes ir demasiado lejos en la otra dirección. Las características delgadas son otra cosa importante a tener en cuenta al diseñar piezas. Por ejemplo, si tiene nervaduras incorporadas en su pieza como soporte, pero esas nervaduras son demasiado delgadas, se enfriarán a un ritmo mucho más rápido que el material circundante. Este enfriamiento acelerado se mostrará de manera similar a las regiones gruesas, apareciendo como marcas de hundimiento o sombra en el exterior de la pieza. Las áreas delgadas también son difíciles de expulsar, lo que significa que se podría ver la deformación de la pieza o incluso el punzonado. Las áreas con secciones transversales muy delgadas también son difíciles de llenar o empujar con plástico, lo que podría provocar un llenado incompleto de la pieza o áreas débiles donde las líneas de soldadura no se adhieren completamente.

Una pieza que presenta un espesor de pared uniforme para evitar el hundimiento.

Hace un momento mencionamos que los materiales rellenos de fibra o vidrio fortalecen los enlaces entre los materiales para ayudar a evitar el hundimiento. La desventaja es que si eliges estos, es más probable que tengas que lidiar con la deformación. He aquí por qué: a medida que la pieza se enfría, las fibras de vidrio tienden a alinearse en la misma dirección, creando tensiones internas. Además, cuando diseña una pieza con paredes demasiado delgadas para el material de destino, es probable que se enrolle como una papa frita. ¿Mmm? No. Eso es deformación y se evita fácilmente siguiendo las mismas reglas que se usan con el fregadero, es decir, mantenerse dentro de las pautas generales de espesor de pared. Las piezas con estructuras de soporte internas (escudetes para soportar paredes delgadas o nervaduras de grandes superficies planas) funcionan mejor contra la deformación.

Los ángulos de salida como los que se muestran aquí son vitales para la expulsión de piezas.

Una de las cosas más satisfactorias que se pueden observar al moldear piezas por inyección es cuando los pasadores expulsores sacan las piezas sin engancharse. Puede asegurarse de que eso suceda agregando suficiente borrador. Hay una razón por la que los moldes para pasteles se expanden hacia la parte superior: hace que sea más fácil que el postre salga en una sola pieza. Eso es borrador y es una parte importante de cualquier diseño de molde. Las paredes verticales, aquellas con superficies paralelas a la dirección de operación del molde, deben tener un ángulo de inclinación mínimo de 1/2 grado. ¿Quieres estar realmente seguro? Dos grados es aún mejor y las superficies con mucha textura pueden requerir cinco grados o más para lograr que sus piezas sobresalgan satisfactoriamente. Sin una inclinación adecuada, la expulsión de piezas se vuelve difícil, si no imposible, y las feas líneas de arrastre o raspado pueden arruinar la estética de sus piezas.

Flash a lo largo de la línea de separación.

Acabas de hacer el PB&J perfecto. Lo recoges, sostienes el pan en tus manos y le das un mordisco, solo para ver cómo la mejor parte del sándwich cae sobre tu regazo, arruinando tu día. Flash es algo así. Otro ejemplo: mire de cerca una junta tórica de goma y verá una línea delgada que la rodea. Ese material adicional, llamado línea de separación, es donde las dos mitades del molde se unen para formar su pieza, aplastándose hacia la periferia. Los materiales que fluyen libremente a menudo tienen este problema y, si le preocupa, deberá recortar cada pieza después de que se haya enfriado. En partes como esta, obtendrás algo de destello, pero en partes ortogonales, puedes ser estratégico en cuanto a dónde están las costuras para evitar destellos obvios.

Agregar color a una pieza cubre líneas arremolinadas.

Nadie quiere que sus piezas parezcan un pastel de mármol. Para evitarlo, agrega color a tus piezas. Disponemos de más de 40 colorantes estándar que se mezclan con gránulos de resina natural antes del moldeo. La combinación suele ser bastante cercana al color objetivo, pero el producto final puede variar debido al polímero que se utiliza, la textura y el pulido de la herramienta y los remolinos durante el proceso de mezcla. Si desea que sus piezas tengan un color idéntico, lo mejor es comprar resina precompuesta del mismo color a un proveedor externo. Aceptamos la mayoría de las resinas suministradas por el cliente que nos envían.

Las líneas de tejido pueden requerir un refuerzo de refuerzo para evitar roturas durante el estrés.

Cuando dos corrientes de plástico fundido se encuentran en un molde, es dudoso que se mezclen pacíficamente. En cambio, es más probable que permanezcan separados por una línea divisoria entre ellos. A menudo se ven en el borde de un agujero u otra característica con núcleo. En su mayor parte, las líneas de tejido son puramente cosméticas, pero al igual que dos piezas de madera pegadas a lo largo de un borde, ese punto podría fallar si encuentra una tensión sustancial, como la de un tornillo. En este caso, diseñar un saliente de refuerzo alrededor del agujero es una buena precaución, o simplemente omitir el agujero por completo y perforarlo después.

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