Las marcas de hundimiento son un tipo de depresión en la superficie de la pieza de plástico debido a la contracción del material debajo. Las marcas de hundimiento ocurren más comúnmente en una superficie que tiene nervaduras, jefes y otras características voluminosas en el lado posterior del moldeo. Todos los plásticos se contraen al solidificarse, algunos más que otros. Una de las cosas que puede hacer durante la fase de diseño es identificar dónde van a estar estas marcas de hundimiento en el moldeo por inyección y elegir un material que no se contraiga tanto. O incluso puede agregar algo al material plástico como fibras de vidrio o puede poner talco en polvo y mitigará la contracción bastante.
¿Cómo prevenir las marcas de hundimiento en el moldeo por inyección?
Los hundimientos son defectos comunes en el moldeo por inyección que ocurren en secciones más gruesas de las piezas moldeadas. Dado que las secciones más gruesas contienen más plástico, naturalmente tomarán más tiempo para enfriarse. La parte exterior de la pieza que está en contacto con el acero del molde se enfría mucho más rápido que la parte interna. A medida que las moléculas en las secciones más gruesas comienzan a contraerse, se retraen sobre sí mismas, dejando un defecto conocido como hundimiento. Aunque pueden ser inevitables en algunos casos, creemos que podemos ofrecer sugerencias útiles basadas en nuestra experiencia en la fabricación de moldes.
Asegurar un Diseño Adecuado de la Pieza y del Molde
La geometría de la pieza y el diseño del molde son como el plano de su proyecto de moldeo por inyección. Similar a cómo los arquitectos necesitan considerar el propósito y la función de un edificio al elaborar los planos, los moldeadores por inyección también deben considerar el propósito y la funcionalidad final de las piezas de plástico. Pero aquí está el truco: no diseñar correctamente la pieza y el molde podría llevar directamente a un desastre de marcas de hundimiento. Por ejemplo, incorporar secciones de pared más gruesas sin consideraciones adecuadas para el enfriamiento puede resultar en una contracción localizada. En consecuencia, puede llevar a marcas de hundimiento en la pieza moldeada por inyección. Las geometrías de piezas complejas también pueden aumentar el potencial de contracción y la formación de marcas de hundimiento. Es como intentar una maravilla arquitectónica de varios niveles sin considerar la distribución del peso: puede llevar a una inestabilidad estructural.
Las marcas de hundimiento también pueden ocurrir debido al diseño de la pieza y del molde. Debido a que las marcas de hundimiento a menudo ocurren en secciones más gruesas de una pieza, el mejor enfoque en el diseño de la pieza es crear un grosor de pared nominal, pero esto no siempre es posible. Si la pieza está en la fase de diseño, el grosor puede reducirse vaciando esas secciones o creando múltiples secciones más delgadas.
Las esquinas también pueden ser áreas problemáticas, ya que la unión de dos paredes puede llevar a un aumento de grosor. Redondear las esquinas exteriores e interiores puede ayudar a mantener un grosor de pared constante y eliminar los hundimientos.
Uno de los aspectos críticos del diseño del molde en relación con los hundimientos es la colocación de las líneas de agua. Las secciones más gruesas generalmente reciben un enfriamiento adecuado en la superficie de la pieza, sin embargo, las porciones internas del área gruesa a menudo se descuidan. Llevar agua a las porciones internas de la sección gruesa puede ser un desafío, pero puede mejorar los hundimientos, la calidad de la pieza y posiblemente el tiempo de ciclo.
Hay 6 métodos disponibles para prevenir los hundimientos en su pieza moldeada por inyección. Recuerde, el objetivo es proporcionar un enfriamiento uniforme al área de la pieza donde ocurre el hundimiento.
1. Verificar la Temperatura de Fusión
La temperatura de fusión puede afectar la viscosidad del plástico y el peso molecular del producto final, y si la temperatura de fusión es inconsistente o no es uniforme durante la inyección, puede resultar en defectos de la pieza. En el procesamiento, una de las primeras cosas que queremos verificar para corregir los hundimientos es la temperatura de fusión. La temperatura de fusión debe estar dentro del rango recomendado por el fabricante de la resina y puede ajustarse para afectar las propiedades de una pieza. Por ejemplo, si es demasiado alta, tomará más tiempo enfriar las piezas, lo que llevará a marcas de hundimiento. Si disminuyes ligeramente la temperatura de fusión de ciertas resinas, como el polipropileno, el producto terminado tendrá mayor resistencia al impacto, un tiempo de ciclo de molde más corto y el proceso de moldeo consumirá menos energía.
Para los moldeadores de inyección de plástico, calcular las temperaturas ideales de fusión y del molde es fundamental para lograr un rendimiento óptimo de la pieza. Para la mayoría de las resinas, la fusión es más baja que la temperatura del molde, lo que actúa conjuntamente para agilizar el tiempo de ciclo, reducir costos y generar un producto resistente y confiable. Los moldeadores inexpertos pueden ver temperaturas de fusión más altas como un medio para reducir la viscosidad de la resina y aumentar la producción. Si estos dos elementos no funcionan en conjunto, pueden llevar a la degradación de la resina, un mayor consumo de energía y tiempos de enfriamiento prolongados.
2. Evitar el Exceso de Temperatura del Molde
La temperatura del molde es otro factor que puede influir en la formación de marcas de hundimiento. Una temperatura excesiva puede hacer que el material plástico se enfríe y solidifique lentamente, lo que lleva a una contracción diferencial y marcas de hundimiento. Es como intentar enfriar un pastel caliente en una habitación cálida; simplemente tomará más tiempo.
Por otro lado, una baja temperatura del inserto puede llevar a una tasa de enfriamiento rápida, lo que podría no dar al plástico fundido suficiente tiempo para llenar las secciones más gruesas del molde, llevando a marcas de hundimiento. El objetivo es mantener una temperatura óptima del molde que permita que el plástico se enfríe a una tasa que minimice el riesgo de marcas de hundimiento.
3. Defectos del molde
Si las marcas de hundimiento ocurren lejos de la puerta, generalmente se debe a un mal flujo del material fundido en una cierta parte de la estructura del molde, lo que dificulta la transmisión de presión. En este sentido, el tamaño estructural del sistema de compuerta del molde debe expandirse adecuadamente, especialmente para el "cuello de botella" que dificulta el flujo del material fundido, se debe aumentar la sección del bebedero, y es mejor extender el bebedero a la parte hundida.
Para piezas de plástico de paredes gruesas, se debe preferir un bebedero tipo ala. De esta manera, para la escena en que las piezas de plástico no son adecuadas para colocar el bebedero en la pieza de plástico y las piezas de plástico que son propensas a la deformación residual en la puerta después del moldeo, es un método que adjunta un bebedero en forma de ala en la pieza de plástico y coloca el bebedero en el ala. De este modo, se transfieren los defectos cóncavos de las piezas de plástico al alerón, y el alerón se cortará después de que las piezas de plástico estén formadas.
4. Usar material no coincidente
Si el material plástico no cumple con los requisitos de moldeo, la tasa de contracción del material de moldeo es demasiado grande o el rendimiento de flujo es demasiado pobre, y el lubricante en el material es insuficiente o el material está húmedo, la superficie de la pieza de moldeo por inyección de plástico producirá depresiones y marcas de contracción. Por lo tanto, para las piezas de plástico con altos requisitos de superficie, se debe seleccionar una resina de baja contracción en la medida de lo posible.
5. Nervaduras y Jefes
Las áreas del diseño de la pieza que están cerca de las nervaduras y los jefes son los lugares más comunes donde ocurren las marcas de hundimiento. Los jefes son características importantes, por supuesto, porque se utilizan como estructuras de soporte de insertos o tornillos auto-roscantes que mantienen unidas las ensambladuras. Usa estos consejos de diseño para ayudar a optimizar el uso de jefes.
6. Ajustar el tiempo de empaque y mantenimiento
En el mundo del moldeo por inyección, el tiempo y la presión de empaque y mantenimiento son como los ingredientes secretos en una receta. Juegan un papel crítico en el proceso y pueden impactar significativamente la formación de marcas de hundimiento. El tiempo de empaque y mantenimiento es el período durante el cual el plástico fundido se empaqueta en la cavidad del molde bajo presión para compensar la contracción a medida que el material se enfría. Es como el tiempo que dejas tu pastel en el molde después de sacarlo del horno para que se asiente. Si el tiempo de mantenimiento es demasiado corto, el plástico fundido podría no tener suficiente tiempo para llenar las secciones más gruesas del molde, lo que lleva a marcas de hundimiento. Por otro lado, si el tiempo de mantenimiento es demasiado largo, puede llevar a un sobreempaque y tensiones internas excesivas, lo que también puede resultar en marcas de hundimiento. Ahora, hablemos de la presión de mantenimiento. Es como la presión que aplicas cuando estás glaseando un pastel. Muy poca presión, y podrías no cubrir todo el pastel. Demasiada presión, y podrías terminar con un desastre. En el moldeo por inyección, una presión de mantenimiento insuficiente podría no compensar la contracción del material, lo que lleva a vacíos y marcas de hundimiento. Por el contrario, una presión de mantenimiento excesiva puede causar sobreempaque, llevando a deformaciones y, nuevamente, marcas de hundimiento.
Entonces, se trata de encontrar el equilibrio adecuado. La clave es aplicar la presión de empaque adecuada y mantener el tiempo de mantenimiento óptimo para asegurar que la cavidad del molde se llene completamente y de manera uniforme, minimizando así el riesgo de marcas de hundimiento.
Conclusión
Vamos a concluir. Las marcas de hundimiento en el moldeo por inyección de plástico pueden ser problemáticas, pero como hemos aprendido, no son inevitables. Un poco de atención a los materiales, las condiciones del proceso y, lo más importante, el diseño de la pieza y el molde, puede prevenir que estos pequeños problemas aparezcan en tus piezas de plástico.
Ya sea que estés asegurándote de que tu plástico fundido fluya suavemente en la cavidad del molde o ajustando el grosor de las nervaduras y las paredes, estos factores pueden impactar significativamente el resultado. Al adoptar mejores prácticas como incorporar una pendiente gradual en las bases de las nervaduras, optimizar el diseño de los jefes y aplicar principios de Diseño para Manufacturabilidad (DFM), puedes evitar las marcas de hundimiento.
El esfuerzo por evitar las marcas de hundimiento no es meramente por razones estéticas; es importante para preservar la integridad estructural de las piezas, disminuir los costos de producción y proteger la reputación de tu marca. Armado con los conocimientos que hemos discutido, estarás listo para lograr piezas moldeadas por inyección de alta calidad que estén libres de marcas de hundimiento.
