Las herramientas de moldeo por inyección se refieren a los moldes utilizados para moldear el material fundido y convertirlo en el producto final. Estos moldes de inyección suelen estar hechos de acero para herramientas o aluminio, que soportan las altas presiones y temperaturas del proceso de producción.
¿Qué es el moldeo por inyección?
¿Qué es el moldeo por inyección de plástico?
El moldeo por inyección es un proceso de producción en masa en el que el plástico fundido se introduce en la cavidad de un molde a alta presión mediante una máquina de moldeo por inyección, donde luego se enfría y se solidifica en la forma deseada.
¿Qué es el moldeo por inyección de metal?
El moldeo por inyección de metal (MIM) es una combinación de moldeo por inyección y pulvimetalurgia. En este proceso se utiliza polvo metálico mezclado con un aglutinante para obtener una materia prima, que posteriormente se moldea por inyección en una forma compleja y se desaglomera y sinteriza para obtener la pieza final.
A diferencia del moldeo por inyección de plástico, MIM utiliza polvo metálico como materia prima. MIM partes Tienen alta densidad (más del 98%) y buen acabado superficial Ra 1.6 μm.
¿Qué es un molde de inyección?
Las herramientas de moldeo por inyección contienen los siguientes componentes:
- Abrazadera
- Casquillo de boquilla
- Sistema de alimentación
- Cavidad2
- Sistema de refrigeración
- Pasadores/manguitos guía
- Sistema de inyección
Tipos de matrices de moldeo por inyección
Existen diversos tipos de moldes de inyección de plástico, cada uno diseñado para requisitos de producción específicos. Comprender estas diferentes opciones de moldes le ayudará a seleccionar la solución más adecuada para su proyecto.
Molde de una sola cavidad
Los moldes de una sola cavidad producen una pieza por ciclo de inyección y son adecuados para la producción de lotes pequeños. Si bien estos moldes tienen ciclos de producción más largos, sus costos de fabricación son menores.
Cuando su producto se encuentra en la etapa de prototipado o desarrollo, un molde de una sola cavidad es su mejor opción. Ofrece mayor precisión y personalización, y a diferencia de los moldes multicavidad, es más fácil de diseñar, fabricar y mantener.
Molde de múltiples cavidades
Los moldes multicavidad están diseñados para producir múltiples piezas idénticas en un solo ciclo de inyección. Esto mejora la eficiencia de la producción y reduce los costos de fabricación.
Los moldes multicavidad son adecuados para la producción en lotes a gran escala, ya que permiten producir múltiples piezas a la vez y se reduce el costo de fabricación de cada pieza.
Sin embargo, en comparación con los moldes de una sola cavidad, el diseño y la fabricación de herramientas de múltiples cavidades requieren más tiempo y el costo de producción es más caro.
Molde familiar
Cuando se desea producir varias piezas diferentes en un solo molde, se pueden utilizar moldes familiares. Estos moldes permiten crear múltiples variaciones de una pieza simultáneamente. Por lo tanto, se puede ahorrar tiempo y dinero en la fabricación de piezas individuales.
La desventaja es que diseñar y fabricar moldes familiares es costoso.
Insertar molde
El molde de inserción es un componente prefabricado (llamado inserto) que se coloca en el molde antes de inyectar el plástico. El plástico fluye alrededor del inserto y se une a él para formar una pieza única e integrada.
Material para herramientas de moldeo por inyección
Al elegir los materiales para moldes de inyección, los ingenieros deben considerar las materias primas que se inyectarán. Los moldes de inyección de plástico deben soportar altas temperaturas, altas presiones y tensiones mecánicas. Las herramientas MIM también deben resistir la abrasividad de los polvos metálicos.
La elección del material de herramienta adecuado para los moldes de inyección puede garantizar su durabilidad y vida útil.
Herramienta de acero
Los ingenieros a menudo eligen el acero para herramientas como material para las herramientas de moldeo por inyección debido a su buena dureza, tenacidad y resistencia al desgaste.
Aceros para herramientas comunes utilizados para moldes de moldeo por inyección:
- Acero para herramientas preendurecido P-20
- Acero para herramientas preendurecido S-7
- Acero para herramientas H-13
Acero Inoxidable
El acero inoxidable tiene una excelente resistencia a la corrosión, a altas temperaturas y a la abrasión.
Algunos aceros inoxidables son aptos para uso alimentario, como el acero inoxidable 420, que puede producir piezas moldeadas por inyección para entornos alimentarios.
Aluminio
El aluminio es un material liviano y fácil de procesar que a menudo se utiliza en materiales de moldeo por inyección para la creación de prototipos y la producción de lotes pequeños.
El aluminio no es tan duradero como el acero para herramientas, pero tiene buena conductividad térmica y maquinabilidad.
Aleación de cobre
La aleación de cobre también es un material para moldes de inyección debido a su buena resistencia al calor y a la corrosión.
Diseño de herramientas de moldeo por inyección
Al diseñar las herramientas de moldeo por inyección, es mejor considerar la geometría de la pieza, el material, las capacidades de producción y los costos de fabricación.
Geometría de componentes
La complejidad de la geometría del componente afecta directamente la complejidad del molde. Características como socavaduras, roscas y esquinas afiladas pueden requerir componentes adicionales, como correderas o elevadores. Por lo tanto, simplificar la geometría de la pieza puede resultar en moldes más económicos.
Espesor de la pared de la pieza
Un espesor de pared uniforme ayuda a reducir defectos como deformaciones o hundimientos. Un espesor de pared desigual puede provocar un enfriamiento irregular y tensión residual.
Ángulo de inclinación
Un ángulo de desmoldeo adecuado facilita el desmoldeo de la pieza. Generalmente, este ángulo es de 1 a 3° para expulsar la pieza y reducir el desgaste del molde.
Diseño y ubicación de la puerta
La compuerta es la entrada del plástico fundido a la cavidad del molde. Su diseño y ubicación afectan el flujo del material, la velocidad de enfriamiento y la presencia de soldaduras. Una ubicación adecuada de la compuerta garantiza un llenado uniforme y minimiza los posibles defectos.
Acabado de la superficie
El pulido y texturizado del molde de inyección afectará el acabado superficial de la pieza final. El núcleo, la cavidad, el canal y la compuerta deben tener un buen acabado superficial.
Material de herramienta
La vida útil del molde está estrechamente relacionada con el material. Debe elegir el material adecuado según los requisitos de uso. El acero endurecido tiene una alta durabilidad y es adecuado para la producción a gran escala. El aluminio puede ser más adecuado para la producción a pequeña escala.
Contracción
En el diseño de herramientas de moldeo por inyección, se deben considerar factores como la contracción, la expansión térmica y la deformación de la pieza durante el enfriamiento. Estos factores tienen un impacto significativo en la tolerancia de la pieza.
Proceso de fabricación de herramientas de moldeo por inyección
La fabricación de herramientas de moldeo por inyección es un proceso preciso, complejo y laborioso. Desde el diseño inicial hasta la producción final, cualquier error durante la fabricación del molde puede provocar el fracaso de todo el proyecto.
Ingeniería de diseño
La fabricación de moldes de inyección comienza con el diseño del molde según las especificaciones y tolerancias requeridas de la pieza. Los ingenieros crean modelos CAD 3D detallados, considerando factores como la geometría de la pieza, la selección de materiales y el volumen de producción. Esta fase ayuda a identificar posibles problemas y a evaluar la viabilidad de fabricación.
Selección de materiales
Sus ingenieros seleccionan los materiales del molde, acero para herramientas o aluminio, en función del proyecto, la capacidad de producción y la vida útil.
Mecanizado CNC y Mecanizado por Electroerosión
El mecanizado CNC es un proceso común utilizado en la fabricación de moldes e incluye:
- Desbaste: eliminación de la mayor parte del material para aproximarse a la forma del molde.
- Acabado: Uso de herramientas más finas para lograr dimensiones precisas y acabado superficial.
Mecanizado por descarga eléctrica (EDM)
La electroerosión permite lograr detalles intrincados y geometrías complejas que no son posibles con el mecanizado CNC. La electroerosión utiliza la erosión por chispa para erosionar el material.
Postprocesamiento
Dependiendo de los requisitos específicos, el molde se trata térmicamente y se trata la superficie para mejorar la dureza y el acabado de la superficie.
Montaje e inspección
Tras fabricar todos los componentes individuales, los ensamblamos en un molde completo. Antes de la producción completa, el molde se somete a pruebas exhaustivas para identificar y corregir cualquier defecto.
Si necesita un molde de inyección personalizado, BLUE está aquí para ayudarle. Ofrecemos servicios gratuitos de diseño y fabricación completa de moldes. Con 20 años de experiencia y certificación ISO 9001:2015, somos su socio de confianza.
Preguntas Frecuentes
1. ¿Cuánto cuesta el herramental para moldeo por inyección?
El costo de las herramientas de moldeo por inyección depende de los siguientes factores:
Tipo de molde
Las herramientas de moldeo por inyección de una sola cavidad son relativamente baratas, las herramientas de moldeo por inyección de múltiples cavidades y familiares son más complejas y costosas.
Complejidad de la pieza
Las piezas con características detalladas o intrincadas necesitan herramientas más avanzadas y mecanizado de precisión, lo que aumenta el costo.
Material del molde
Los moldes de aluminio suelen ser más rentables para producciones de bajo volumen, mientras que los moldes de acero para herramientas son más caros pero ofrecen mayor durabilidad para producciones de gran volumen.
rugosidad de la superficie
El pulido y el tratamiento de la superficie aumentarán el coste total de fabricación.