Una guía para la fabricación de moldes y herramientas de plástico

Los proyectos de moldeo y herramientas de plástico o moldeo por inyección de plástico es un proceso de fabricación preciso donde las resinas fundidas se inyectan en un molde prediseñado. Este proceso se utiliza en varias industrias, como la automotriz y la manufactura, porque es ideal para fabricar grandes volúmenes de productos plásticos.

Ahora que tiene una idea de lo que es la fabricación de moldes y herramientas de plástico, veamos los entresijos de las herramientas involucradas en el proceso de fabricación.

¿Qué es el molde de inyección?

Un molde de inyección es una herramienta mecanizada a medida que se utiliza en el proceso de moldeo por inyección de plástico para dar forma al plástico fundido en artículos terminados. Estos moldes son creados por fabricantes para artículos de plástico especializados.

Un molde de inyección de dos placas es el más frecuente. Los moldes de inyección vienen en una variedad de formas y tamaños. El molde de inyección (Placa A) y el molde eyector son los dos componentes principales de la herramienta de dos placas (Placa B). Estas placas se sujetan juntas después de sujetarlas a las placas. La línea de partición es una separación o división natural que ocurre cuando estas placas se unen para formar el molde de inyección.

Molde de inyección (placa A)

El plástico fundido se transporta desde la unidad de inyección hasta el molde de inyección a través del molde de inyección (placa A). El casquillo del bebedero es la abertura o entrada del molde de inyección (Placa A). El casquillo del bebedero está conectado al bebedero, que sirve como conducto para que el plástico fundido llegue a los canales. Los corredores son túneles o tubos que conectan el bebedero con las compuertas o aberturas de la imagen de la cavidad. El plástico fundido es guiado a la imagen de la cavidad por corredores.

Imagen de la cavidad

La imagen de la cavidad es un área vacía dentro del molde de inyección que produce la forma deseada del producto de plástico. Se pueden encontrar cavidades únicas o numerosas en los moldes de inyección.

Un molde de cavidad de impresión única es una herramienta de moldeo por inyección con una sola imagen de cavidad. Los moldes de cavidades de impresión múltiple son aquellos que tienen dos o más imágenes de cavidades. En ciertos moldes se pueden encontrar más de ciento veintiocho imágenes de cavidades.

El molde eyector (placa B)

El punto de salida por donde se expulsa el producto plástico del molde de inyección es el molde eyector (Placa B). Cuando el producto de plástico está terminado, la unidad de sujeción abre el molde de inyección deslizando el molde eyector (placa B) alejándolo del molde de inyección (placa A). Los pasadores circulares llamados pasadores eyectores fuerzan el producto de plástico fuera del molde de inyección cuando se abre el molde. Los moldes de inyección, por supuesto, dejan huellas en los objetos de plástico que crean.

Las paredes del molde eyector (placa B) están ahusadas para permitir que el producto de plástico se expulse correctamente. Esto se conoce como el ángulo de inclinación. El producto de plástico raspará las paredes del molde eyector (placa B) y tendrá dificultad para expulsarlo si no hay un ángulo de inclinación y las paredes son de 90 grados. Esto podría dañar tanto el molde como el plástico moldeado. El plástico moldeado se evacua fácilmente cuando las paredes no hacen contacto, lo que permite que el aire ingrese y rompa el sello de vacío.

El proceso de herramientas de 3 pasos

La fabricación de herramientas y molduras de plástico tiene tres procesos de sistema distintos que convierten el plástico fundido en las piezas de plástico que ve hoy.

Proceso 1: Sistema de Distribución

Inicialmente, se inyecta una inyección de plástico fundido en la unidad de inyección. El mecanismo de sujeción cierra firmemente y mantiene unidas las dos partes del molde antes de la inyección. Solo el aire está contenido dentro del molde de inyección.

El plástico fundido se envía desde la unidad de inyección al molde de inyección a través de un sistema de distribución en el molde. El volumen de inyección, la presión de inyección y la potencia de inyección pueden usarse para estimar el tiempo requerido para este sistema.

La unidad de inyección fuerza el plástico fundido por el casquillo del bebedero, por el bebedero, a través de los corredores, a través de la compuerta y hacia la imagen de la cavidad aplicando presión. El aire sale del molde a través de pequeños orificios de ventilación a medida que el plástico fundido llena la imagen hueca.

Si no se libera el aire atrapado, será forzado a entrar en las esquinas de la imagen de la cavidad, causando fallas en el producto de plástico. Incluso puede incendiarse y quemar el plástico. El plástico fundido viscoso no puede escapar a través de las rejillas de ventilación.

Debido a su diminuto tamaño, la puerta es la primera en endurecerse, evitando que el plástico fundido fluya hacia la imagen hueca.

Proceso 2: Sistema de refrigeración

Se incluye un sistema de enfriamiento en el molde para ayudar a que el plástico se solidifique más rápido. Los parámetros termodinámicos del plástico, así como su espesor máximo de pared, pueden usarse para predecir el tiempo requerido para este sistema.

Justo debajo de la vista interior de la cámara, hay túneles perforados. Las mangueras se insertan en los túneles y se llenan con refrigerante, generalmente agua, desde una bomba externa. A medida que pasa por las tuberías, el refrigerante absorbe el calor del plástico fundido. Esto mantiene la temperatura ideal en el molde para el proceso de endurecimiento más eficaz.

El plástico fundido se solidifica en su forma final a medida que se enfría. Simultáneamente, el plástico fundido se contrae y se adhiere firmemente al molde eyector (Placa B). Todo el proceso de enfriamiento lleva menos de un minuto.

El plástico fundido puede doblarse y romperse, o puede que no se expulse correctamente si se encoge demasiado. Al construir un molde de inyección, se debe tener en cuenta la contracción, que depende de la cantidad de plástico utilizada.

Proceso 3: Sistema de expulsión

Finalmente, el molde de inyección cuenta con un mecanismo de expulsión que permite retirar el objeto de plástico final. El tiempo que tarda el molde de inyección en abrirse, extraer el producto plástico y cerrarse puede usarse para determinar el tiempo requerido para esta tecnología.

Cuando el plástico derretido se haya solidificado, abra lentamente el molde para que entre aire y rompa el sello de vacío. Después de eso, el molde eyector (Placa B) se separa del molde de inyección (Placa A) y expulsa el producto plástico final con pasadores eyectores. El molde de inyección deja huellas permanentes en el producto de plástico. A continuación, se cierra el molde de inyección y el proceso comienza de nuevo.

Punto clave

La fabricación de piezas y herramientas de plástico requiere un alto nivel de precisión para cumplir con los requisitos de rendimiento y apariencia del usuario final. Dicho esto, los proyectos de moldeo y herramientas de plástico son una forma eficiente de producir componentes a gran escala con requisitos mínimos de mano de obra.

Si bien derretir gránulos de plástico e inyectarlos en la cavidad de un molde puede parecer un procedimiento sencillo, hay muchas partes cruciales de los procesos de diseño, herramientas y producción que necesitarán trabajar con un moldeador por inyección que comprenda cómo satisfacer sus requisitos únicos.