La base, el barril, la tolva y la unidad de cierre son los cuatro componentes básicos de una máquina de moldeo por inyección. Cada componente desempeña un papel importante, incluida la tolva de la máquina de moldeo por inyección.

Ahora bien, si no está familiarizado con lo que es una tolva en una máquina de moldeo por inyección, esta guía le ayudará a conocerla a fondo.

¿Qué es una tolva en la máquina de moldeo por inyección?

Una tolva es un contenedor o depósito utilizado en el moldeo por inyección. Se utiliza para mantener la materia prima, normalmente en pellets o gránulos de plástico, antes de introducirla en la máquina de moldeo. El moldeo por inyección se consigue suministrando un suministro constante y bien gestionado de material a la máquina, y la tolva es un componente esencial en este proceso.

Las principales responsabilidades de la tolva son almacenar el material plástico y alimentar con ese material el barril de la máquina de moldeo por inyección.

La tolva de la máquina de moldeo por inyección suele estar situada encima de la máquina. Está equipada con un mecanismo -un tornillo o una alimentación por gravedad, por ejemplo- para transferir el material a la boca de alimentación de la máquina. La tolva puede estar equipada con componentes suplementarios como sensores o indicadores de nivel para supervisar y mantener el control sobre el suministro de material.

La función de la tolva es garantizar que el proceso de producción se desarrolle sin problemas ni interrupciones, manteniendo un flujo de material constante e ininterrumpido.

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Evita la escasez de material o las interrupciones, que podrían dar lugar a defectos o incoherencias en las piezas moldeadas. Además, la tolva facilita el cambio de materiales cada vez que se utiliza un nuevo color o sustancia, lo que permite una mayor flexibilidad de producción.

¿Cómo funciona una tolva?

Moldeo por inyección puede tener una gran variedad de casos de uso para las tolvas debido a los requisitos especializados del proceso de producción, que pueden variar de un caso a otro. Algunos casos comunes incluyen:

• Fabricación por lotes: Las tolvas contienen material suficiente para series de fabricación continuas, lo que garantiza un suministro constante sin interrupciones. Esto contrasta con los métodos de producción tradicionales, que utilizan cantidades más pequeñas de material para cada lote.
• Mezcla de materiales: Las tolvas pueden equiparse con mezcladores o mezcladores para combinar diversos materiales o aditivos antes de introducirlos en la máquina de moldeo. Permite desarrollar mezclas individualizadas y conseguir las calidades de material deseadas.
• Secado del material: Antes de poder ser procesados, algunos tipos de plástico necesitan eliminar su humedad mediante el secado. Las tolvas pueden disponer de sistemas de secado integrados o conectarse a equipos de secado externos para garantizar que el material esté seco y sea aceptable para el moldeo por inyección.
• Cambios de color: Las tolvas permiten realizar transiciones rápidas y eficaces entre distintos tipos de materiales y colores. Al disponer de varias tolvas, es posible disponer fácilmente de diversos materiales o colores, lo que a su vez reduce el tiempo de inactividad durante las transiciones de producción.

Diseño y Configuraciones de una Tolva en Moldeo por Inyección:

Cuando se trata de moldeo por inyección, el diseño y la configuración de una tolva pueden cambiar bastante en función de los requisitos particulares del proceso de moldeo y de la maquinaria utilizada.

Lea también: Diseño de piezas moldeadas de plástico de máxima calidad: 7 consejos de eficacia probada

Al construir una tolva para moldeo por inyecciónAlgunas consideraciones frecuentes a tener en cuenta son las siguientes:

Tallas:

Las tolvas suelen tener una forma similar a la de un embudo para facilitar el flujo de material hacia la garganta de alimentación de la máquina. También existen tolvas de distintos tamaños. A la hora de determinar el tamaño de la tolva, hay que tener en cuenta la cantidad de producción necesaria y la capacidad deseada para el material.

Compatibilidad de materiales:

Para evitar la contaminación o el deterioro del material, debemos diseñar la tolva con materiales compatibles con el plástico procesado. Materiales como el acero inoxidable, el aluminio o los polímeros reforzados se utilizan con frecuencia para la construcción de tolvas.

Mecanismos de alimentación:

La tolva puede utilizar una variedad de mecanismos de alimentación basados en las cualidades del material así como en la configuración de la máquina de moldeo. La alimentación por gravedad, la alimentación por tornillo y los alimentadores vibratorios son sólo algunos tipos de dispositivos de alimentación. Al seleccionar el mecanismo de alimentación, se debe buscar uno que garantice un flujo de material constante y bien regulado.

Control de nivel:

Las tolvas suelen estar equipadas con sistemas de control de nivel, que realizan un seguimiento de la cantidad de material que hay en la tolva y proporcionan un suministro constante a la máquina de moldeo. Pueden incorporar sensores capacitivos, sensores ultrasónicos o sensores de peso, todos los cuales ofrecen información sobre la cantidad de material y activan la sustitución de material según sea necesario.

Manipulación de materiales y seguridad:

Debemos tener en cuenta tanto la sencillez de la carga de materiales en la tolva como las precauciones de seguridad aplicadas para evitar accidentes o derrames de material. Esto puede incluir componentes como cargadores o transportadores de material, enclavamientos de seguridad y recubrimientos de la tolva.

Características adicionales:

Las tolvas pueden venir con diversas características adicionales, en función de los requisitos precisos. Algunos ejemplos pueden ser equipos para mezclar o combinar materiales con el fin de conseguir homogeneidad, sistemas para secar materiales sensibles a la humedad o dosificadores de colorante para proporcionar un control exacto del color.

Consideraciones de seguridad para utilizar correctamente una máquina de moldeo por inyección con tolva:

Cuando se trabaja con una tolva en el moldeo por inyección, deben seguirse varias precauciones diferentes para salvaguardar la salud y la seguridad de los operarios y evitar cualquier accidente que pueda producirse. A continuación se indican algunas precauciones importantes:

• Equipos de protección individual (EPI): Para protegerse de posibles peligros, como salpicaduras de material, polvo o bordes afilados, los operarios deben llevar siempre el EPI necesario, que puede incluir gafas de seguridad, guantes de protección y ropa protectora.
• Formación y familiarización: Todo el personal implicado en la manipulación de tolvas debe recibir una formación adecuada sobre prácticas de funcionamiento seguras, incluida la carga de material, el mantenimiento y la limpieza. Esta formación también debe impartirse al personal pertinente. Los operarios deben conocer bien el modelo individual de tolva y ser conscientes de su funcionalidad y de cualquier peligro potencial.
• Aislamiento de la máquina: Antes de iniciar cualquier trabajo de mantenimiento o limpieza, la tolva debe retirarse primero del moldeo por inyección máquina y, a continuación, la propia máquina debe apagarse y bloquearse. Esto impide que la máquina se ponga en marcha por sí sola o se mueva bruscamente.
• Compatibilidad de materiales: La tolva debe estar construida con componentes adecuados para su uso con el tipo concreto de plástico que se esté transformando. Los productos incompatibles entre sí podrían provocar reacciones químicas, la degradación de los productos o incluso posibles riesgos.
• Ventilación: Para evitar la acumulación de polvo, humos o vapores, debemos asegurarnos de que la zona donde manipulamos la tolva tiene una ventilación adecuada. Esto es de suma importancia cuando se trabaja con materiales que, en el curso de su procesamiento, liberan compuestos potencialmente nocivos.
• Utilizar técnicas de elevación correctas: Cuando se trata de manipulación manual, deben utilizarse las técnicas de elevación correctas siempre que se carguen o descarguen artículos en la tolva. No hacerlo así puede provocar tensiones o accidentes. Si es necesario, la manipulación de artículos pesados requiere la ayuda de maquinaria especializada, como polipastos y carretillas elevadoras.
• Bloqueo/Etiquetado (LOTO): Siempre que se realicen tareas de mantenimiento o limpieza en la tolva, debe realizarse un método LOTO. Esto asegurará que la máquina esté desenergizada, desconectada y no pueda activarse accidentalmente. Esto ayuda a evitar que los componentes se pongan en marcha inesperadamente o se muevan sin permiso.
• Procedimientos de emergencia y parada de emergencia: Los operarios deben ser informados de la ubicación de los botones o interruptores de parada de emergencia en caso de que se produzcan peligros o averías urgentes. Debe existir un conjunto de protocolos de emergencia claros y todos los trabajadores deben tener fácil acceso a ellos.
• Inspección frecuente: Las tolvas deben inspeccionarse periódicamente en busca de desgaste, daños o síntomas de mal funcionamiento. El mantenimiento también debe realizarse de forma rutinaria. Para mantener las operaciones libres de riesgos, cualquier problema que surja debe resolverse rápidamente.
• Derrame y limpieza de materiales: Deben tomarse las precauciones adecuadas para evitar derrames de material durante la carga o la limpieza. Si se produce un derrame, deben llevarse a cabo las medidas de limpieza apropiadas, incluidas la contención, la eliminación y la gestión de residuos.

Conclusión:

Como ya se ha mencionado, la tolva es el componente en el que se inyecta el material plástico antes del proceso de moldeo por inyección. A menudo se instala un secador en la tolva para eliminar la humedad del material plástico. Unos pequeños imanes también pueden impedir que entren en la máquina partículas metálicas peligrosas.

Lea también: Molde de inyección de plástico de alta calidad: ¿Cómo puede mejorar la calidad del molde?

Aunque pueda parecer un componente menor de la máquina de moldeo por inyección, una tolva en la máquina de moldeo por inyección desempeña un papel robusto en el manejo eficaz del proceso de moldeo por inyección de todo tipo de productos.

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Design for Manufacturability (DFM) is a new design concept part of the Design for Excellence (DFX) mindset. DFX refers to relatively new methods for coordinating design and manufacturing processes. Because of their numerous advantages, these methodologies are increasingly used in product design.

Designers select one or more DFX methods that apply to their product design aims. The designers can then ensure an outstanding product design by implementing the concepts in each way.

Now if you’re an emerging product designer in the production industry, understanding DFM and the usage of its principles will help you polish your skills. So, without further ado, let’s explore DFM in detail below.

What is DFM?

The engineering process of designing items to optimize their manufacturing ease and production cost given form, fit, and function requirements is known as design for manufacturability (DFM).

Effective DFM in manufacturing operations is based on various assessments for diverse products and production processes, ranging from tight tolerances and cooling times for molded parts to material type or machine selection.

Because of the numerous manufacturing processes, such as tooling and injection molding, the DFM process becomes more important in assuring manufacturability and product quality while keeping production costs in line throughout the desarrollo de productos life cycle.

Furthermore, DFM establishes quality requirements for manufacturability, such as consistency of raw materials and components, an efficient assembly process, and reduced parts.

The early stages of product design are ideal for design for manufacturability effectiveness, resulting in better judgments throughout the design process, fewer redesigns and supply chain disruptions, a high-quality product, a faster time to market, and significant cost savings.

The Evolution of Design for Manufacturability From Its Early Phases:

Any commercial design approach is likely to include some consideration for how the underlying product will be manufactured. However, design for manufacturability has evolved into a more organized, analytical approach to this underlying concern—a significant departure from previous techniques.

This procedure has gone through the following stages since its inception:

• Initially, manufacturers’ met the restriction to truly model production for scaling up experimental product lines and relying on trial and error. This limitation has changed in recent years with the widespread adoption of 3D printing, yet even this can be time-consuming and costly.
• Earlier, in the absence of digital manufacturing simulation, the only valid source of data on manufacturability was compared to prior projects.
• While spreadsheet software was useful for simple manufacturability calculations, it did not include mechanisms for examining complicated interdependencies between design, manufacturing process, sustainability, and cost structure.
• Because so many production factors were practically stuck during the design phase, completely separating the professional responsibilities of design and production engineers was extremely difficult at the early times of DFM.

Compared to the past and present – advanced DFM analysis software tools enable firms to incorporate a far more extensive understanding of manufacturability and sustainability challenges into their design for the manufacturability proceso.

What Are DFM Principles?

Creating a product that meets the design for manufacturability principles can be possible by focusing on the five key areas, including:

1. Manufacturing process
2. Product design
3. Product material
4. Service environment
5. Testing and compliance with various standards

Now let’s go ahead and explore each of these areas in more depth.

Manufacturing Process:

Using the proper manufacturing process is important to the product’s success. Numerous criteria must be considered for choosing the best manufacturing method for a product, including cost, product material, volume, surface polish, post-processing requirements, and tolerances.

Because of the large upfront inputs and overheads, adopting injection molding for products manufactured in modest amounts, for example, is not sustainable. In such circumstances, additive manufacturing or thermoforming procedures may be preferable. Instead of investing much in molds and tools, these technologies enable cheaper manufacture with fewer pieces.

The corporation must complete the production procedures as quickly as feasible because the other four criteria depend significantly on it. The product design may propose several manufacturing procedures.

Each option must be examined using DFM principles for optimal selection. Instead of the manufacturing cost, the total viability must be considered. Although one manufacturing technique may have a lower production cost than another, the overall costs may rise dramatically throughout distribution, etc.

Tolerances allocated to the product are another factor that can significantly impact the final product cost. Unnecessarily tight tolerances can raise costs by requiring additional machining time or a secondary machining procedure.

The corporation may sometimes have to adjust the manufacturing method to satisfy particular criteria. Designers should use the loosest tolerances possible while achieving the product’s functional needs. Using such tolerances minimizes tooling costs and the number of faults while also making the product easier to manufacture.

Product Design:

Product design is most likely one of the most important aspects influencing the operation’s feasibility. An efficient design can significantly reduce costs and lead times, even with slight changes. However, the inverse can also be true.

When designers do not understand manufacturing, a lot can go wrong. This is why designers want DFM tools to assess the impact of their design decisions on production.

Consider the case of a plastic product with varying wall thicknesses. At first, cutting raw material prices wherever feasible may appear to be a good move as long as the target strength is not compromised.

However, when we consider the difficulties in making a plastic product with changing thickness, we quickly see that maintaining a constant thickness would be significantly more possible. Any engineer worth his salt understands this, but designers who produce product prototypes may not.

Lea también: La guía definitiva para diseñar, fabricar y mantener el molde de fundición a presión

Product Material:

During the initial stages of designing and developing a new product, engineers must make crucial decisions regarding the selection of raw materials, including their grade and form. The appropriate choice is contingent upon the product’s desired outcome and expected performance.

The engineers are led in the direction of the most appropriate choice by several factors, including strength, thermal and electrical resistance, surface polish, flammability, opacity, and machining ability. The machinability of the material decreases as the material’s hardness increases. A substantial influence on the total cost of the item can be exerted not only by selecting the appropriate metal but also by carefully considering the material quality and form.

When we talk about the raw material’s form, we refer to its shape and size before it has been machined. For instance, metals are typically distributed as plates, bar stocks, strips, and sheets. In most cases, more than one type can be utilized; however, their rates and qualities are distinct.

For instance, the price of aluminum bar stock is around 50% less than that of aluminum plate on a per-kilogram basis. It is essential to investigate the implications of favoring one sort of raw material over another, given the overall context of the situation.

Service Environment:

Evaluating the service environment is one of the phases that must be taken in an efficient DFM process to design a functional and inexpensive product. The construction standards for a product that is intended to function in a dusty environment are not the same as those for a product that is intended to function underwater.

DFM recommends that one should strive to achieve product quality that is consistent with the typical working circumstances of the product. During the DFM process, it is necessary to consider the intensity and effect of environmental elements such as rain, snow, wind, salt, moisture, and abrasives.

To bring down manufacturing costs, it is essential to distinguish between reasonable expectations and those that are not. It is not necessary to have marine-grade criteria for a product that will be utilized exclusively in dry environments during its lifetime.

For instance, the superior corrosion resistance capabilities of the 5083 marine-grade aluminum make it an absolute necessity for use in maritime applications. However, it would not be reasonable to use this grade of aluminum in situations with a moderate to low likelihood of corrosion.

We simply consider regular operating circumstances when doing DFM to avoid adding extra expenditures to the production process.

Testing:

Manufacturing engineers must constantly keep testing and compliance standards in mind when performing DFM to avoid later problems. A product that can be made for a fraction of the initial cost but cannot pass certifications will never see the light of day.

There are different sorts of certification standards. They can be industry, third-party, or company-set standards to ensure a high-quality product. Regulatory agencies may also establish applicable standards for numerous products. To comply with these requirements, the producer must have testing capability for each.

The product design is advised to be tested for conformance before mass production begins when using DFM processes. Waiting till the end of the product development process might incur significant expenditures and may even necessitate the product being returned to the design stage.

Non-destructive testing procedures are suggested since the test component will remain completely functioning and intact even after the testing process is completed.

Conclusión:

As per this guide, understanding and implementing the design for manufacturability principles helps drive multi-faceted design and manufacturing businesses. By implementing the right principles of DFM, a product’s production quality and performance can ideally accelerate.

Aún tiene preguntas sobre design for manufacturability? Please consult with our experts at Prototool.com.

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¿Sabías que...? Investigación de Grand View's informe indica que el mercado mundial de fundición a presión tenía un valor de $33,94 mil millones en 2020 y se prevé que experimente una tasa de crecimiento anual compuesto (CAGR) de 6,2% de 2021 a 2028. En particular, molde de fundición a presión se utiliza ampliamente en múltiples industrias, entre las que se incluyen automociónaeroespacial, electrónica y bienes de consumoentre otros.

Este método de fabricación estándar permite la producción exacta y precisa de piezas metálicas en grandes cantidades. La popularidad de la fundición a presión como método de fabricación puede atribuirse a sus numerosas ventajas, como la rapidez de los ciclos, la adaptabilidad de las formas, la relación resistencia-peso de los sólidos y las superficies elegantes y consistentes.

Este artículo tratará en detalle el diseño, la fabricación y el mantenimiento de un molde de fundición a presión.

Guía de 7 pasos para el diseño de moldes de fundición a presión

El diseño de un molde de fundición a presión es un paso esencial en el proceso de fundición a presión. El diseño del molde de fundición a presión debe tener en cuenta varios factores, como la geometría de la pieza, las especificaciones de la máquina de fundición a presión y el material utilizado. A continuación se indican los pasos necesarios para diseñar un molde de fundición a presión molde de fundición a presión:

1. Diseño de piezas:

El primer paso consiste en crear un modelo 3D de la pieza que debe fabricarse. Este modelo debe incluir todas las características necesarias, como ángulos de desmoldeo, redondeos y rebajes.

2. Diseño de puertas y correderas:

El sistema de compuertas y canales es crucial para controlar el flujo de metal fundido en la cavidad del molde. El diseño debe garantizar que el metal fluya uniformemente por toda la cavidad, minimizando las turbulencias y los posibles defectos.

3. Diseño de la base del molde:

La base del molde proporciona los cimientos del molde y debe diseñarse de acuerdo con las especificaciones de la máquina. La base del molde incluye las cavidades, el núcleo, los pasadores eyectores y otros componentes necesarios.

4. Diseño del sistema de refrigeración:

El sistema de refrigeración es fundamental para regular la temperatura del molde y de la pieza durante el proceso de fundición. Los canales de refrigeración deben colocarse estratégicamente para garantizar una refrigeración uniforme y minimizar el tiempo de ciclo.

5. Diseño del sistema de ventilación y eyección:

El molde debe diseñarse con sistemas de ventilación y expulsión adecuados para permitir que el metal fluya hacia la cavidad y extraer la pieza del molde tras la fundición.

6. Análisis del Draft:

 En diseño de moldes de fundición a presión debe someterse a un análisis del ángulo de desmoldeo para garantizar que no haya socavaduras ni zonas en las que la pieza pueda atascarse en el molde.

7. Simulación:

Por último, el diseño de moldes de fundición a presión debe simularse utilizando software de ingeniería asistida por ordenador (CAE) para verificar que funcionará como se espera durante el proceso de fundición.

¿Cómo hacer un molde de fundición a presión?

La fundición a presión es una forma de fabricar cosas forzando el metal fundido en la cavidad de un molde mientras la presión es alta. En la fundición a presión, el molde es una pieza muy importante que afecta a la calidad y precisión del producto final. En este artículo, hablaremos en profundidad sobre cómo hacer un molde de fundición a presión.

Averiguar el diseño de la pieza

El primer paso en proceso de fabricación de moldes de fundición a presión un molde de fundición a presión es averiguar el diseño de la pieza. Para ello se utiliza un programa de CAD que crea un modelo tridimensional de la pieza. El diseño de la pieza debe optimizarse para el proceso de fundición a presión, teniendo en cuenta las propiedades del material, la forma de la pieza y otros factores.

Elija el diseño del molde

Una vez hecho el diseño de la pieza, el siguiente paso es diseñar el molde. Esto significa elegir el tipo de molde, el número de cavidades y el sistema de canales y compuertas. La fundición a presión y la forma de la pieza deben tenerse en cuenta en el proceso de fabricación de moldes de fundición a presión.

Haga un diseño para el molde

El siguiente paso es hacer el diseño del molde ahora que se ha elegido el diseño del molde. Para ello, se utiliza software CAD para crear un modelo 3D del molde. En diseño de moldes de fundición a presión debe ser el mejor para el diseño de la pieza y tener en cuenta las propiedades del material, la forma de la pieza y otros factores.

Diseñar los insertos para el molde

Una vez terminado el diseño del molde, el siguiente paso es diseñar los insertos del molde. Esto se hace utilizando software CAD para hacer un modelo 3D de los insertos. Los insertos deben encajar perfectamente en el molde y adaptarse al diseño de la pieza y al proceso de fundición a presión.

Hacer los insertos para los moldes

Una vez planificados los insertos del molde, el siguiente paso es fabricarlos. Esto se hace fabricando los insertos de acero u otros materiales con máquinas CNC. Los insertos de molde deben mecanizarse para que se ajusten lo mejor posible al diseño de la pieza y al proceso de fundición a presión.

Armar el molde

Una vez hechos los insertos, hay que montar el molde. Esto significa colocar los insertos en la base del molde y asegurarse de que permanecen allí. Coloque el molde con cuidado para garantizar que el producto final sea preciso y consistente.

Compruebe el moho

Después de montar el molde, el siguiente paso es probarlo. Esto significa que durante la proceso de fabricación de moldes de fundición a presión, crear una pieza de prueba con el molde para asegurarse de que funciona bien y fabrica piezas que cumplen los requisitos. Cualquier problema que surja durante la prueba del producto debe tratarse y solucionarse.

Hacer el molde a medida

El último paso consiste en afinar el molde después de haberlo probado. Esto significa realizar cualquier cambio en el diseño del molde o en el mecanizado necesario para que el molde funcione mejor para el diseño de la pieza y el proceso de fundición a presión. El molde debe afinarse para que siempre produzca piezas que cumplan los requisitos.

Métodos de mantenimiento de moldes de fundición a presión:

Los moldes de fundición a presión son una parte importante del proceso de fabricación porque dan forma al metal fundido hasta obtener el producto acabado. Los moldes de fundición a presión deben manipularse adecuadamente para que funcionen bien y con eficacia. Aquí tiene una guía completa sobre mantenimiento de moldes de fundición a presión:

Por favor, limpie el moho a menudo:

Es importante limpiarlo para que no se acumulen restos o residuos. Para limpiarlo, puede utilizar un cepillo de alambre, aire comprimido o un disolvente suave.

Comprobar si el moho está dañado:

Si compruebas el moho a menudo, podrás ver si hay algún daño o desgaste, como por ejemplo grietas de moho o astillas. Cualquier desperfecto debe repararse inmediatamente para evitar más daños y mantener alta la calidad del molde.

Lubricar el molde:

El molde debe lubricarse adecuadamente para que funcione bien y sin problemas. Puede evitar la acumulación extendiendo el lubricante uniformemente y limpiándolo después de cada uso.

Comprobar la temperatura del molde:

La temperatura es un factor clave en la calidad del producto acabado. Según el material fundido, pueden utilizarse canales de refrigeración o calentadores para mantener la temperatura adecuada.

Sustituya las piezas desgastadas:

Dado que los moldes se utilizan repetidamente, algunas piezas pueden desgastarse más rápidamente. Estas piezas deben cambiarse inmediatamente para evitar dañar el molde o la calidad del producto.

Guarde el molde:

Para evitar que la calidad del producto se vea comprometida, es importante guardarlo en un lugar seco y limpio cuando no se utilice, ya que así se evitará la acumulación de humedad o contaminantes.

Realice un mantenimiento regular:

Además de los pasos anteriores, es importante mantener el moho en buen estado haciendo regularmente mantenimiento de moldes de fundición a presión. Esto puede incluir la comprobación de problemas, limpieza, lubricación y sustitución de piezas desgastadas.

Conclusión:

Diseñar, proceso de fabricación de moldes de fundición a presióna fabricación y el mantenimiento de un molde de fundición a presión es un proceso complejo que requiere una cuidadosa consideración del diseño de la pieza, las propiedades del material y el proceso de fundición a presión. Cada proceso requiere una cuidadosa consideración, evaluación y gestión adecuada para garantizar una fabricación de moldes de fundición a presión de alta calidad. 

Así que, tanto si está pensando en dominar este método de fabricación como en invertir en él para la fabricación de productos de su empresa, este detallado artículo le ayudará a comprender todo lo que necesita saber sobre el molde de fundición a presión. 

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Si alguna vez ha manipulado un componente moldeado por inyección al fabricar productos de plástico, sabrá que suelen tener una línea definida alrededor de su periferia exterior. Pero, ¿por qué es necesario moldear esta línea? ¿Cómo se forma? ¿Y afecta o no a la calidad del producto de plástico? Estas pueden ser algunas de las preocupaciones que debe tener en cuenta en la línea de separación.

Si no está familiarizado con la línea de separación, este artículo le ayudará a explorarla en detalle. Así que sin más preámbulos, vamos a sumergirnos en los detalles.

Línea de partición Moldeo por inyección - Definición

Una frase de despedida en moldeo por inyección de plástico es donde se unen dos mitades cerradas de un molde. Ahora, el molde de inyección divide un producto de plástico en dos secciones, y la línea que separa los productos se conoce como línea de partición. El plástico se vierte en el molde a alta presión, solidificándose con características o defectos superficiales. Por lo tanto, en el caso de la línea de separación, se mostrará como una línea ligeramente elevada en la superficie de la pieza.

En lo que respecta a la línea de separación, es casi imposible evitarla o eliminarla. Sin embargo, se puede mitigar el efecto practicando métodos como camuflar la línea incorporándola con otras características de diseño paralelas o lineales.

• Disimula las líneas con texturas superficiales rugosas y acabados mates
• Poner arena en las líneas suavemente y repintar después
• Coloque la línea de separación debajo de un saliente, como un reborde o una tapa.

Las técnicas secundarias para eliminar las rebabas de la línea de separación incluyen el volteo vibratorio, el recorte manual, el granallado y el desbarbado criogénico.

Formación de línea de separación:

Una vez que entienda lo que es una línea de separación en el moldeo por inyección, es hora de explorar cómo formar esta línea durante el proceso de moldeo por inyección de plástico. Ahora bien, una línea de partición es una línea de separación que separa las porciones del núcleo y de la cavidad de un artículo moldeado o un límite en el que los ángulos de desmoldeo cambian de dirección. También puede utilizarse para producir la superficie de separación del molde.

Las líneas de separación se forman debido al proceso de moldeo por inyección y no a un error. Los moldes utilizados por los maquinistas para fabricar productos moldeados por inyección suelen estar separados en dos piezas (conocidas como la mitad fija y la mitad móvil). Cuando los maquinistas cierran el cuerpo del molde, se forma una línea de partición entre las mitades del molde (las placas del núcleo) y la superficie de la cavidad.

Ahora bien, la línea de separación de un objeto moldeado suele ser perpendicular a la dirección de apertura del molde utilizado para fabricar el producto. La mitad móvil del molde se mueve y se separa de la mitad fija cuando el maquinista abre el molde y extrae el objeto enfriado y solidificado (que está inmóvil). Esto explica todo el proceso de formación de la línea divisoria.

No obstante, como maquinista o fabricante, a veces tendrá que separar la estructura del molde varias veces desde distintas direcciones. Esto se conoce como separación en varios pasos.

Determinación de la línea de separación:

Al establecer la línea de partición, primero debemos definir la forma y la posición de la línea de partición en el artículo de plástico moldeado. Sólo entonces podremos pasar a determinar la línea de separación propiamente dicha. Tras seleccionar la dirección en la que se cortará el orificio del molde, es mucho más sencillo localizar la línea de separación. La proyección de la línea de separación se alinea con la proyección del componente de plástico en la dirección de apertura del molde.

De este modo, una línea recta perpendicular a la dirección de la abertura del molde puede deslizarse a lo largo del contorno exterior de la proyección. El punto en el que la línea recta alcanza la superficie puede calcularse para cada coordenada. Esto es posible porque la proyección de la porción de plástico a lo largo de la línea de apertura en la dirección de la apertura del molde es idéntica a la proyección de la línea de apertura.

La línea de separación para un molde bicolor también viene determinada por el diseño y las necesidades estéticas del producto final durante el moldeo por inyección. También se tiene en cuenta si se puede procesar y dónde se colocará la cola de seguimiento del diseño del molde. A continuación se presentan las tres clasificaciones que se le pueden aplicar:

• Si la línea recta cruza la superficie del objeto en un segmento rectilíneo, cualquier punto a lo largo del segmento rectilíneo donde la línea recta se encuentra con la superficie del objeto puede utilizarse como punto de la línea de separación. El método de selección del punto que servirá como punto de la línea de partición se basa normalmente en seleccionar el punto con la línea de conexión más corta con los puntos próximos a él. También es posible determinarlo mediante interacción.
• El punto en el que la línea recta se cruza con la superficie del artículo es el punto en el que comienza la línea de partición en esa posición.
• Las múltiples intersecciones entre la línea y el objeto dan como resultado una intersección cero entre el cono de aproximación global y la dirección de apertura del molde. Como resultado, el arranque del núcleo se diseña para que tenga lugar en esta región, y la línea de apertura del molde debe establecerse siguiendo el tamaño y la forma del arranque del núcleo.

Tipos de línea de partición en moldeo por inyección:

Precisamente, la finalidad y la estructura del artículo de plástico determinan el tipo de línea de separación que se utiliza en el moldeo por inyección. No obstante, existen cinco formas principales de líneas de separación, entre las que se incluyen:

• Vertical
• Escalonado
• Inclinado
• Curva
• E integrado

Diseñar una línea de despedida: ¿cómo puede hacerlo usted también?

Por último, sólo podrá aprovechar las ventajas de las líneas de apertura en el moldeo por inyección durante la producción de plástico si diseña la línea de apertura correctamente. Al crear la línea de partición, el diseño de moldes es el primer lugar donde buscar la línea de separación adecuada para un producto moldeado por inyección. En algunas zonas, la opción es evidente, mientras que en otras puede no serlo tanto. En esta sección se analizará la importancia de las líneas de separación en el diseño de plásticos.

La primera preocupación es determinar la dirección de apertura del molde con respecto a la pieza. Los maquinistas se refieren a esto como "la línea de tiro". Es fundamental para definir cómo quedará el diseño del papel. También ayuda a saber qué lados se añadirán a las características del producto. También ayuda a determinar cómo aparecerán en el producto acabado los restos dejados por las dos partes del objeto moldeado por inyección.

Otra consideración a la hora de elegir la línea de separación es dónde colocar los componentes en la pieza. Esto se debe a que la contracción del plástico al enfriarse puede hacer que la pieza se desplace en el molde. Esto podría provocar el desplazamiento de las características funcionales de la pieza, dejándola sin valor. Para evitar una expulsión problemática, los maquinistas deben asegurarse de que la parte retráctil no se contraiga demasiado.

En este proceso, un método para mantener los componentes en su sitio es separar la pared de inyección de la línea de separación. Cuanto mayor sea el ángulo de desmoldeo, menor será la probabilidad de que las piezas se rompan.

Además, comprobar la Diseño para la fabricación (DFM) es otro método útil para determinar la línea de piezas en el moldeo por inyección. Sugiere las colocaciones óptimas para su línea de pieza, comprueba si hay defectos y optimiza su producto para la fabricación. Esto ayudará a proporcionar opciones de producción rentables para su pieza.

¿Afecta una línea de separación a la calidad del producto moldeado por inyección?

Unas líneas de separación bien construidas pueden influir sin duda en la calidad visual del producto acabado. La mayoría de la gente tiene que darse cuenta de que una línea de separación deficiente también puede afectar a la resistencia y la durabilidad. El grosor de la pared de una pieza final suele ser de sólo unos milímetros o 1/8 de pulgada, y una línea de separación de mala calidad puede afectar a la eficacia con la que se unen las piezas. Puede tener en cuenta tres factores para asegurarse de que línea de partición en el moldeo por inyección diseño no afecte negativamente a la calidad de su producto. Entre estos factores se incluyen:

Diseño del molde:

El acabado superficial del producto final vendrá determinado por el diseño del molde. Puede aplicarse deliberadamente un acabado superficial para difuminar u ocultar parcialmente la línea de separación. Debe asegurarse de que el diseño puede ajustarse al tipo de línea de separación. Sin embargo, es importante saber que una línea de separación vertical puede no funcionar en todos los diseños de molde. Por lo tanto, puede ser preferible otro enfoque. Además, el diseño del molde afecta al flujo de resina fundida que atraviesa el molde y se enfría para formar el objeto terminado. La velocidad de enfriamiento puede generar fricción (también conocida como velocidad de cizallamiento), lo que provoca tensiones en el objeto final y una pérdida de funcionalidad y durabilidad.

Ubicación:

La ubicación de la línea de separación en el molde de inyección afecta a la forma en que la cavidad y el núcleo se unen y sellan. Hay que llegar a un compromiso entre el ajuste de las mitades, la función de la pieza, las expectativas de calidad visual y el coste de producción del molde. Un ajuste extremo y una buena calidad pueden costar más que el presupuesto original del molde. Por otro lado, los estándares de baja calidad cuestan inicialmente menos pero requieren más mano de obra después del moldeo para obtener un artículo de mayor calidad.

Expulsión:

Después de que la pieza se haya enfriado en el molde, el procedimiento de expulsión dejará pequeñas cantidades de rebabas donde se coloquen los pasadores de expulsión. El diseño del molde y el procedimiento de expulsión deben tenerse en cuenta para garantizar que no afecten al producto acabado.

Para más detalles y consultas sobre la línea de partición en el moldeo por inyección, no dude en ponerse en contacto con nuestro equipo de profesionales en Prototool.

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El diseño de un elevador para el moldeo por inyección es un proceso complejo y técnico que requiere una cuidadosa consideración de muchos factores. Un elevador es un pequeño componente móvil que se utiliza para levantar la pieza moldeada del lado del núcleo del molde durante la expulsión. Es un componente crítico en el moldeo por inyección porque ayuda a crear geometrías complejas y rebajes en las piezas moldeadas. En este artículo se analiza el proceso detallado y técnico de cómo los ingenieros llevan a cabo el proceso de diseño del elevador de moldes de inyección.

La guía detallada de diseño en 9 pasos:

A continuación encontrará una guía detallada de diseño de elevadores de moldes de inyección:

Paso 1: Analizar el diseño de la pieza

El primer paso en el diseño de un elevador para moldeo por inyección es analizar el diseño de la pieza. El ingeniero de diseño debe comprender la geometría de la pieza, incluidos los rebajes u otras características que puedan requerir un elevador. El ingeniero debe tener en cuenta la complejidad del diseño de la pieza y las tolerancias requeridas.

Paso 2: Determinar la posición y la dirección del elevador

Una vez comprendido el diseño de la pieza, es fundamental determinar la posición y la dirección del elevador. La posición del elevador es donde el ingeniero lo fija en el molde, y la dirección es el ángulo en el que se moverá. El ingeniero debe tener en cuenta el diseño de la pieza y la construcción del molde a la hora de determinar la posición y la dirección del elevador. También debe tener en cuenta el sistema de expulsión del molde y otros componentes que puedan interferir en el movimiento del elevador.

Paso 3: Diseñar el mecanismo de elevación

Tras determinar la posición y la dirección del elevador, pueden diseñar el mecanismo del elevador. El mecanismo del taqué es el mecanismo que mueve el taqué. Existen varios mecanismos, como los de leva, los hidráulicos y los mecánicos. El ingeniero debe tener en cuenta el tipo de mecanismo que mejor se adapte al diseño de la pieza y a la construcción del molde.

Paso 4: Determinar el tamaño y la forma del elevador

Una vez que el ingeniero ha diseñado el mecanismo de elevación, debe determinar el tamaño y la forma del elevador del molde de inyección. El tamaño y la forma del elevador dependerán del diseño de la pieza y de la construcción del molde. El ingeniero debe tener en cuenta el tamaño y la forma de la pieza y la estructura del molde a la hora de determinar el tamaño y la forma del elevador.

Paso 5: Diseño de la estructura de soporte del elevador

Una vez que el ingeniero ha determinado el tamaño y la forma del elevador, debe diseñarlo. La estructura de soporte del elevador es la estructura que soporta el elevador en el molde. Al diseñar la estructura de soporte del levantador, el ingeniero debe tener en cuenta la construcción del molde y el tamaño y la forma del levantador. A continuación se indican algunos pasos a tener en cuenta al crear la estructura de soporte del elevador:

Identificar el apoyo necesario:

Antes de diseñar la estructura de apoyo, es esencial identificar las zonas del levantador que requieren apoyo. Puede tratarse de zonas en las que el elevador entra en contacto con el molde o en las que puede sufrir grandes tensiones o fuerzas. Una vez que el ingeniero identifica estas zonas, determina el tipo y la cantidad de soporte necesario.

Determine el material:

Seleccione un material para la estructura de soporte apropiado para el diseño del levantador y el proceso de moldeo por inyección. El material debe resistir a las fuerzas y tensiones que el levantador encontrará durante su funcionamiento. También debe ser compatible con el material del molde y el proceso de moldeo por inyección.

Determinar la colocación de la estructura de soporte:

El ingeniero también determina dónde debe colocar la estructura de soporte en el molde. Esto puede depender de los requisitos específicos del diseño del elevador del molde de inyección y del proceso de moldeo por inyección. Para ello, es esencial diseñar la estructura de soporte para que proporcione el apoyo necesario sin interferir con el molde ni con otros componentes del proceso de moldeo por inyección.

Diseñar la estructura de apoyo:

Diseñar la estructura de apoyo para proporcionar el soporte necesario al elevador. Esto puede implicar la creación de un componente separado que se fije al molde o la integración de la estructura de soporte en el diseño del levantador. La estructura de soporte debe ser lo suficientemente fuerte como para soportar las fuerzas y tensiones a las que se enfrentará el elevador durante su funcionamiento.

Probar la estructura de soporte:

Pruebe la estructura de apoyo para asegurarse de que proporciona el apoyo necesario al levantador. Es esencial llevar a cabo este proceso utilizando los mismos métodos de prueba utilizados para probar el elevador. Ahora bien, si el ingeniero detecta algún problema durante las pruebas, modificará la estructura de soporte según sea necesario durante esta fase.

Documentar el diseño de la estructura de soporte:

Una vez diseñada y probada, documente la estructura de soporte para reproducirla en futuros diseños de elevadores de moldes de inyección. Esto puede incluir la creación de dibujos detallados o modelos CAD de la estructura de soporte y la documentación de los materiales o procesos de fabricación utilizados.

Paso 6: Analizar el diseño del elevador

Ahora que el ingeniero ha diseñado el mecanismo del elevador, debe determinar el tamaño y la forma del elevador y crear la estructura de soporte del elevador. Es necesario analizar el diseño del elevador del molde de inyección. Al analizar el diseño del elevador, el ingeniero debe tener en cuenta el diseño de la pieza, la construcción del molde y el movimiento del elevador.

Paso 7: Modificar el diseño del elevador

Una vez que el ingeniero ha analizado el diseño, es posible que tenga que modificarlo. Al ajustar el diseño del elevador, el ingeniero debe tener en cuenta el diseño de la pieza, la construcción del molde y el movimiento del elevador. Algunos pasos específicos a tener en cuenta al modificar el diseño son:

Identificar el problema:

Antes de realizar cualquier modificación, es fundamental identificar el problema con el diseño del elevador del molde de inyección. Para ello, los ingenieros analizan los resultados de las pruebas o revisan a fondo el diseño del elevador. Durante este proceso, es fundamental identificar la causa del problema para garantizar que las modificaciones solucionen el problema.

Lluvia de ideas sobre posibles soluciones:

Una vez que los ingenieros identifican el problema, realizan una lluvia de ideas sobre posibles soluciones para resolverlo. Para ello, consultan a otros miembros del equipo de diseño, revisan diseños de elevadores anteriores o buscan las mejores prácticas para diseños de elevadores similares.

Evaluar posibles soluciones:

Evalúe cada solución para determinar la más factible y práctica. Considere el coste, la facilidad de implementación y el impacto en el rendimiento del levantador. Puede ser necesario realizar pruebas o análisis adicionales para evaluar las posibles soluciones.

Aplicar modificaciones:

Los profesionales también modifican el diseño del elevador una vez que identifican la mejor solución. Esto puede implicar cambiar la geometría, el material o el proceso de fabricación del elevador. Asegúrese de documentar los cambios realizados en el diseño y de actualizar toda la documentación o los planos que puedan verse afectados por las modificaciones.

Probar el diseño modificado:

Después de aplicar las modificaciones, los profesionales prueban el diseño modificado del elevador de moldes de inyección para asegurarse de que solucionan el problema y de que el elevador funciona según lo previsto. Utilice los mismos métodos de prueba utilizados para probar el diseño original y compare los resultados con los obtenidos con el diseño original. Si son necesarias modificaciones adicionales, repita el proceso hasta que se resuelva el problema.

Compruebe que las modificaciones no crean nuevos problemas:

Una vez que se han aplicado y probado las modificaciones del diseño del elevador, es fundamental verificar que los cambios no han creado nuevas cuestiones o problemas. Esto es posible realizando pruebas adicionales o revisando el rendimiento del elevador durante las series de producción.

Paso 8: Fabricar el elevador

Ahora, el ingeniero fabricará el elevador de acuerdo con el diseño finalizado. En este proceso, crean el elevador utilizando una serie de procesos de fabricación, como el mecanizado, la fundición y el moldeado. Impresión 3D. El ingeniero debe tener en cuenta el material del elevador, el proceso de fabricación y el tamaño y la forma a la hora de fabricarlo.

Paso 9: Probar el elevador

En esta fase, el ingeniero prueba el elevador. El objetivo de probar un elevador es asegurarse de que funciona correctamente e identificar cualquier problema que los profesionales deban resolver antes de utilizarlo en la producción. Estos son algunos métodos estándar para probar el diseño de un elevador:

Simulación Moldflow:

El software de simulación Moldflow puede simular el movimiento del elevador durante el moldeo por inyección. El software puede identificar cualquier problema con el diseño del elevador, como interferencias con otros componentes del molde, movimientos inadecuados del elevador o posibles defectos de la pieza. Este método se suele utilizar en las primeras fases del proceso de diseño del elevador del molde de inyección.

Moldeo de prototipos:

La producción de un molde prototipo con el levantador diseñado puede ayudar a identificar cualquier problema con el movimiento, el ajuste o el rendimiento del levantador. Un molde prototipo ayuda a producir un número limitado de piezas que los profesionales pueden evaluar en cuanto a calidad y funcionalidad.

Moldeo de prueba:

Los ingenieros utilizan un molde de prueba para producir más piezas para su evaluación. El moldeo de prueba puede ayudar a identificar cualquier problema que no hayan detectado durante el moldeo del prototipo, como el desgaste excesivo del elevador o la tensión en la pieza. Los profesionales también utilizan este método cuando emplean el elevador en la producción de grandes volúmenes.

Pruebas mecánicas:

Las pruebas mecánicas pueden evaluar la fuerza, la durabilidad y la resistencia al desgaste del levantador. Pruebe el levantador utilizando una variedad de pruebas automatizadas, como la prueba de fatiga, la prueba de tracción o la prueba de dureza. Los resultados de las pruebas mecánicas pueden ayudar a identificar posibles problemas con el diseño del elevador.

Inspección visual:

La inspección visual puede ayudar a identificar cualquier problema con el movimiento o el ajuste del elevador. Los profesionales inspeccionan visualmente el elevador para asegurarse de que se mueve correctamente y no interfiere con otros componentes del molde. También es posible inspeccionar visualmente las piezas producidas con el elevador, identificando cualquier defecto que puedan causar los problemas del elevador.

Conclusión:

En general, el diseño de un elevador para moldeo por inyección requiere una atención extrema, una consideración cuidadosa y un seguimiento adecuado de cada paso. Siguiendo estos pasos, usted, como ingeniero de fabricación, puede garantizar la calidad del diseño de un elevador para producir diferentes productos que planea fabricar mediante moldeo por inyección.

Para más detalles y consultas, no dude en ponerse en contacto con nosotros en Prototool.com.

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Es innegable que el moldeo por inyección es un elemento integral del proceso de fabricación desde hace muchos años. La gente lo utiliza en diversos procedimientos de producción de objetos cotidianos, sobre todo de plástico. Sin embargo, pocas personas conocen su funcionamiento y los diversos componentes que deben cooperar para garantizar que el producto final cumpla todos los criterios necesarios. Entre estos componentes, un corredera de moldeo por inyección es el componente esencial de un diseño de moldeo por inyección, que comprende numerosas secciones.

Ahora bien, si planea producir artículos de plástico para su empresa o sus clientes, debe familiarizarse con las correderas de moldeo por inyección, las diferentes variedades de correderas de moldeo por inyección y qué tipo es el mejor para el producto de plástico que pretende fabricar. Ahora que hemos cubierto los aspectos básicos, profundicemos en los detalles específicos de una corredera de moldeo por inyección.

¿Qué se entiende exactamente por "canal de moldeo por inyección"?

Un canal de moldeo por inyección es un canal especializado cortado en el molde para facilitar la inyección suave del material plástico desde la boquilla al espacio vacío. Esto se hace para que el molde pueda utilizarse una y otra vez. Una vez administrada la inyección, desempeña un papel importante en el control de cómo van las cosas a partir de ese momento. El producto acabado se verá afectado incluso por los más mínimos cambios de presión o temperatura, que se aplican tanto al material como al molde.

Cuando todos estos elementos actúan conjuntamente, aumentan los niveles de tensión interna en el producto fabricado, lo que puede acabar comprometiendo la integridad estructural del producto.

Debido a la gran influencia del canal en la creación de piezas, el canal de moldeo por inyección resuelve este problema. Incide inmediatamente en la presión, la temperatura de la masa fundida y el alabeo, la contraccióny las tensiones residuales.

Por tanto, pueden cortarse en una gran variedad de formas y tamaños, todos ellos determinados por los requisitos del proceso de producción y las dimensiones del objeto en cuestión. Sin que se enganchen los patines, las proceso de moldeo por inyección no será todo lo eficiente que podría ser. Esto es lo esencial.

¿Cómo se diseña un corredor?

Un canal de moldeo por inyección es esencialmente el canal que recorre el material fundido en su trayecto desde la boquilla hasta la puerta del molde. El plan de diseño preliminar de este componente esencial se basa en el control eficaz de la presión y el calor, manteniendo ambos a niveles máximos para permitir que el material fundido permanezca caliente el mayor tiempo posible a fin de garantizar su distribución uniforme.

El canal se construye a partir de varias formas seccionales y ramificaciones, todas las cuales trabajan juntas para garantizar que no haya obstáculos en el camino del flujo ininterrumpido de materiales de un componente al siguiente.

La circular es una de las formas más utilizadas en el diseño de correderas. Su forma proporciona un área mínima que cambia de lado una vez iniciada la producción, lo que permite alinear ambas placas. Las correderas también tienen otras formas. El rectángulo, el trapecio, la forma de U y el semicírculo son otras formas utilizadas.

Uso del corredor de moldeo por inyección:

Al utilizar las correderas de moldeo por inyección, es fundamental comprender sus aplicaciones en el proceso de moldeo por inyección. Ahora un corredera de moldeo por inyección se utiliza habitualmente en los siguientes procesos:

• Mueve los plásticos fundidos al cavidad de un molde en el menor tiempo posible y con las pérdidas de calor y presión más insignificantes.
• Los polímeros fundidos deben entrar simultáneamente en una cavidad (o cavidades) por todas las compuertas a la misma presión y temperatura.
• Las secciones transversales deben ser estrechas para ahorrar material. Una sección transversal grande puede ser ventajosa para un llenado óptimo de la cavidad y una presión de mantenimiento adecuada. En cambio, una sección transversal más amplia puede alargar el tiempo de enfriamiento.
• La relación superficie-volumen debe mantenerse lo más baja posible.

Tipos de canales utilizados en el moldeo por inyección - Canal caliente frente a canal frío:

A continuación se presentan los dos tipos de correderas que se utilizan habitualmente durante el proceso de producción del moldeo por inyección:

Corredor caliente

En canal caliente es una opción más sofisticada que ganó popularidad en los años ochenta.

A diferencia de un sistema de canal frío convencional, un sistema de canal caliente integra elementos calefactores eléctricos directamente en el propio molde. Estos elementos calefactores trabajan con boquillas individuales dentro del molde para garantizar que el material llega a cada cavidad a la presión y temperatura adecuadas.

Un colector, una entrada y boquillas calentadas individualmente que conducen a cada cavidad constituyen un sistema de canal de moldeo por inyección en caliente. Es posible ejercer un control preciso sobre la temperatura a la que operan los elementos calentados para preservar las características materiales del plástico fundido. Varios tipos de sistemas de canal caliente vienen equipados con compuertas de válvula que conducen a cada cavidad. Esto ofrece al usuario un control aún mayor sobre el llenado del molde.

Además, los canales calientes ofrecen una calidad superior de los componentes al tiempo que reducen la cantidad de material desperdiciado (porque no hay material de bebedero que retirar después del moldeo, por ejemplo). Por otro lado, el precio de un molde equipado con un sistema de canal caliente es significativamente superior al de un molde equipado con un sistema de canal frío de moldeo por inyección.

Corredor frío

El sistema convencional de canal de moldeo por inyección en frío carece de dispositivos de calentamiento integrados en el molde. Aunque es menos complicado, tiene un enorme potencial de problemas como zonas sin llenar, marcas de hundimiento y tiempos de ciclo más lentos. Además, el bebedero y los canales de las piezas moldeadas deben eliminar cualquier exceso de material.

¿Afecta el diseño de los rodillos a la calidad de la producción de piezas de plástico?

Dado que el canal de moldeo por inyección sirve como canal crítico a través del cual los materiales fundidos pueden entrar en la cavidad, no debería sorprender que el diseño del canal afecte al producto que se fabrica finalmente. La anchura del canal caliente es el principal aspecto del diseño del producto que determinará los componentes de plástico. Si desea imprimir componentes más grandes, tendrá que utilizar un canal más grande; del mismo modo, si desea imprimir piezas más pequeñas, necesitará un canal más grande. Además, debe elegir si va a utilizar un canal caliente o un canal frío de moldeo por inyección para garantizar la calidad de producción del producto deseado.

Aunque cada una realiza actividades análogas a las demás, están adaptadas para abordar facetas distintas del proceso de producción. El compromiso de tiempo y la inversión financiera también son aspectos importantes a tener en cuenta.

Consejos para elegir el diseño de canal ideal para una producción de plástico de calidad:

Durante la construcción de un canal, debe prestar toda su atención a algunas consideraciones. Con la ayuda de estos consejos podrá resolver todos los posibles problemas y fallos que puedan impedir el éxito del moldeo por inyección. Los siguientes son algunos de estos elementos que contribuyen.

¿Ha calculado la cantidad adecuada del producto que va a fabricar?

A la hora de diseñar el molde y seleccionar la cámara de colada, uno de los factores más importantes que hay que tener en cuenta es la cantidad del artículo que se pretende fabricar. Considere el uso de un canal frío como ejemplo si su objetivo final es fabricar una gran cantidad de cualquier cosa.

¿Hay tiempo suficiente para el ciclo de fabricación?

La velocidad de fabricación del producto es otro factor que debe guiarte correctamente. Esto nunca es un problema, ya que la mayoría de los corredores tienen una velocidad respetable. Si amplía el volumen de fabricación utilizando el mismo tipo de corredores, es posible que necesite ayuda.

¿Qué tipo de presión de inyección le gusta utilizar?

Junto con la capacidad del crisol para retener el calor, la presión de inyección es crucial para garantizar que el proceso de enfriamiento sea uniforme y no presente defectos. A la hora de elegir, debería decantarse por el competidor con la mayor presión de inyección.

¿El corredor que ha elegido es fácil de mantener y reparar cuando sea necesario?

Al haber tantos componentes móviles, es inevitable que surjan pequeñas averías mecánicas, y el coste puede ser elevado si se trata de corredores muy sofisticados. Elige siempre el tipo que se pueda mantener y arreglar fácilmente siempre que sea posible.

Conclusión:

En definitiva, un corredera de moldeo por inyección se utiliza en todo el proceso de moldeo por inyección, y se presenta en una amplia variedad de formas. Si es nuevo en el moldeo por inyección, elegir el más adecuado para sus propósitos puede resultar difícil. Por ello, siempre es mejor consultar a fabricantes profesionales para obtener información y garantizar la fabricación ideal de los productos de plástico que desee.

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Resource optimization and higher efficiency are integral parts of the molding industry. And a hot runner works as the most suitable tool to achieve both. Businesses use them to eliminate scarp plastic, providing faster cycle time and increasing. You can also achieve high quality by transferring the melt to the mold. Their hot tip and valve gate configuration ensure that the system gets a customizable approach to building its processor solution. As a result, the molding system provides higher efficiency.

However, the design of a hot runner plays a crucial role in determining its complete potential utilization. Therefore, understanding the designing process and structure of a hot runner is a fundamental factor for industry experts. If you are new to the designing process of hot runners, you have landed in the right place. We will discuss different components involved in the design and the process of designing the hot runner.

Different aspects of designing

A hot runner comprises a manifold plate, backing plate, cooling plate, etc. These components work in integrated processes to provide the final efficiency. So to design a hot runner, experts take segmented approaches for different components. Ultimately, these component designs are incorporated to get the final machine. Therefore, we will also discuss the separate components with a view to ultimate incorporation to get the complete hot runner at the end of the design process. Let’s begin.

Manifold plate design

The manifold plate of the hot runner has three primary operations to perform. The first one is to provide support to other components. The second is to offer a surface area for backing plate bolts. At last, the manifold plate also works as backup support for the cavity plate. For creating an efficient hot runner design, the manifold plate must fulfill these three functions without fail.

The following essential factor to consider in the manifold plate design is alignment. The alignment of the manifold plate allows the smooth travel of molten plastic from the machine nozzle to the puerta. In addition, there are fixed melt channels throughout the manifold plate to transport molten plastic. If the plate is not aligned correctly, then there can be several issues in molding. For instance, poor color change can occur, and in severe cases, the complete hot runner can leak, damaging the whole machine.

Therefore, the design should accommodate suitable locations for insulators, bolts, and nozzles. The design of the manifold plate should also come with tolerancias estrictas to provide smooth functioning.

Meanwhile, The design should have a solid attachment of manifold and backing plate to provide complete support for the components. The design can have types of attachments. At first, only one plate is used to back the manifold and nozzle parts. Then, a contoured pocket is made in the second, similar to a manifold, into one plate.

The following structure is the pillar which should accommodate enough space for the manifold. The primary function of pillars is to provide resistance against the deflection of the plate in regions with high pressure. The pillars can be designed on the surface or the inside regions of the manifold plates. During the designing process, if the engineers make integral pillars, their radius should be taken on the base. This will decrease the saturation of stress at one point.

In most hot runner designs, the manifold plate is also responsible for providing cavity plate support. So the manifold plate design should also be in alignment with the cavity plate parts. In addition, leader pins and wire channels should have a viable distance between them.

The next crucial factor in overseeing the designing process is the condensation process of the manifold plate. So to avoid any trapped water, proper channels are required in the manifold plate. This will avoid corrosion due to condensed water by draining it properly outside the hot runner.

Backing plate Design

The next crucial component of the design is the backing plate. We read how the manifold plate provides support to the backing plate. This reflects in the design of the manifold plate. However, now we will discuss the design of the backing plate as per its functions.

The backing plate’s primary function is to support the hot half of the mold. In addition, it helps in stationary platen of the molten plastic. It features clamp slots along with mounting bolt locations. Moreover, the hot runner backing plate may have air or hydraulic lines.

The functionality range of the backing plate is determined by its attachment to the manifold plate. This makes the attachment design essential; otherwise, the efficiency of the hot runner can be affected. Therefore, the hot runners come with plate bolts for the backing plate. It prevents the issue of plate separation because of increased thermal expansion. Therefore, if the hot runner has 2 to 8 drops, then it should have at least 3 bolts in its design.

The position of these bolts should be at each drop to form a triangle structure. This design will help in reducing the distortion due to uneven waste. However, when we talk about extensive-scale systems, then space becomes an issue. In such cases, the design should include a shared bolt pattern. Finally, the backing plate should be torque by the center point of the plate for a smooth assembly design. This will manage the torque distribution, resulting in efficient structure maintenance of the plate.

Even pressure distribution in the design to avoid Plate deflection

If any plate deflection arises, the pressure inside the hot runner will be distributed unevenly. This will change the location of the core, and the resultant molding will not be appropriate. Therefore, the hot runner plate design includes a single plate with a manifold pocket. This further outlines the manifold and the pillars; as a result, the plate deflection decreased by around 86%. 

Design and development for plate cooling

The plate temperature requires regular maintenance. So the hot runner needs to have cooling lines for stabilization. If it has an efficient cooling system, it avoids heat transfer to the mold. Otherwise, the heat can cause decreased sealing force. Further, the thermal expansion inside the hot runner structure will lead to misalignment. Moreover, the heat produced by the hot runner can also increase the temperature of the machine’s stationary plate.

Therefore, the ideal scenario of the hot runner design comprises a cooling circuit near the plates adjoined to heated components. The cooling circuit should also dissipate the heat to ensure uniform temperature throughout the hot runner. Therefore, the design needs a substantial heat and temperature management system to keep the hot runner efficient.

Plate material

The plate material also plays a crucial role in the hot runner design. As per the availability of the resources, the design of the hot runner is determined. The space and the scale of the production also play a significant role in deciding the plate material. Usually, the hot runner is composed of stainless steel or P20. Stainless steel is preferred because of its corrosion resistance. It is because the water and vapor are nearby of the hot runner. So this makes it vulnerable to corrosion which is avoided by using a non-corrosive material.

Tips for a perfect hot runner design

We have now understood the different components and operations involved in the hot runner design. We discussed the factors affecting the components and our resultant design prototipo. Now, we will discuss a few tips that can further enhance a well-structured hot runner’s design.

• Several years of development have resolved the dead spot issue in the hot runners. Otherwise, the material of these spots is used to degrade over time. Therefore, using a reliable material with a uniform protective coating in the hot runner is the best way to ensure that no degradation occurs on the metal surface of the body anywhere.
• The tip designs are the next issue causing a hot runner segment. This impacts the cycle time and gate vestige, resulting in hang-ups. Therefore, three hot drop tip designs are developed to resolve concerning issues. Each tip design comes with variations that can produce the required effect of resolution for the overall performance of the tip.

For instance, a low vestige tip provides minimum vestige and decreases the stringers. However, sometimes this design can also create fill pressures which lead to discoloration of the molding process in different colors. This will also resolve the plugging issues because of the low volume of the orifice.

The next tip design is straight through, creating no noticeable coloring or contamination issues. There are several new designs in development that can lead to insulating gaps. However, a straight-tip design can reduce the percentage of such issues in the final molding process.

There is another tip design which is called a valve gates structure. It also offers minimal vestige while providing better control over the flow. In addition, it provides easy shutting down of the valve gates whenever required.

Conclusión

Hot runner plates are crucial for ensuring the smooth performance of the mold. They are responsible for molding as well as its efficiency. Therefore, the design of the hot runners becomes essential to get desired results at the end of the molding process. However, a poorly designed plate can lead to core issues and misalignment. This will damage the internal slides and the vents leading to a high cost of repair and molding damage. Therefore, the design of the hot runner plate should consider the different aspects of performance, such as plate deflection and cooling.

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Injection molding companies, which employ moldeo por inyección, spend a lot of time and energy developing the final product. Although these resources are expensive, the returns are worthwhile. Because the plastic mold design determines the shape of the finished product, molds are crucial to the manufacturing process. Different materials are potentially used in this mold-making process and for conducting injection molding thoroughly.

Moreover, since the injection mold-making technique enables inexpensive producción masiva of things in a reduced time, it accounts for the vast majority of plastics created today. It’s a cyclical procedure wherein new molds are used anytime old ones are worn out or no longer suitable for making the desired shape.

But what do these molds primarily do, how are they made, and what is the material often used to design the plastic mold? This detailed guide will tell you everything and much more. So keep reading!

What is Plastic Mold Design?

A plastic mold design o design molding plastic is a process in which the plastic injection mold is designed and produced for further usage. This plastic injection mold design, as manufactured, allows the production of products in the same design or shape as the mold. To successfully conduct this process, companies hire skilled designers and engineers to design and build the mold.

To what extent a molding process is fruitful and whether or not the final product has flaws depends on the state of the mold used in the process. Several things must be thought about before a mold can is made. Let’s explore some crucial aspects that should be considered before you move to the injection molding mold design production phase.

• Sprues: When using sprues, the orifice of the sprue must always be greater than the nozzle’s to avoid leaks.
• Acero: Steel (either hardened or pre-hardened), beryllium-core alloy, and aluminio are commonly used as mold materials. The cost of different mold materials must be considered. Speaking of which, steel construction is more expensive but will last the longest. Yet, steel’s long lifespan and low replacement cost make it a cost-effective material. The choice of steel also depends on the customer’s requirements.

Tips: Learn more about the lifespan of a mold. Please click to understand the ciclo de vida del molde de inyección.

• The Gate: gates wear out quickly. Therefore, keep that in mind while making a mold. Inserts that are both changeable and long-lasting must be incorporated into the gates’ construction. D-2 steel, CPM-10Vy carbide are the most popular choices for these inserts’ materials of construction. As such, the gate’s diameter must be big enough to let plastic that has melted into a liquid flow through and fill the hole. Where the gates are placed is also an essential factor to be considered during the injection mold design phase.

• Shrinkage: The materials’ shrinkage allowance must be considered when you design molding plastics to avoid faults in the final products.
• Espesor de pared: The rate at which a mold cools is proportional to its wall thickness and the thinness of its walls. For the design molding plastic to cool at an even rate, designers need an exact calculation of the wall thickness. You can better understand the ideal wall thickness requirement that you should follow as per the table below:

• Draft: To remove the molded components, a draft must be built into the cavity and the core.
• Mold Filling: The gate position in a mold should be crafted so that the cavity is filled from thicker to thinner regions.
• Sistema de refrigeración: If you want to shorten the cooling cycle time during the plastic injection mold design process, you must drill holes in both the cavity and the core.

• Pulido: When polishing the sprue, the runners, the hollow, or the core, it is essential to follow the direction of material flow.

These critical aspects can help make your plastic mold design process a success or a failure. So if you carefully consider these aspects, it can be easier to follow the entire plastic injection mold design manufacturing process, as discussed below.

How to Make A Plastic Mold Design for Injection Molding:

Step 1: Read the mold specification for injection mold design. These specifications typically include and can be seen:

Step 2: Analyze the Product. For this, you need to consider the following:

• The structural analysis mainly includes structural analysis and the analysis of the tripping mechanism.
• Analysis of drawing Angle.
• Glue feeding analysis (Moldflow).

Step 3: Determine the Inner Mold Size. You can do this by considering the following:

• Several factors affect the safety value, like product size, cavity thickness, height, etc.
• Determining the height of the internal mold during plastic injection mold design

Step 4: Determine Mold Size. In this process, after finalizing the type of resin you want to use in the mold, you can ideally determine the appropriate size requirements as per the following method:

• In principle, the size of the internal die should not exceed the edge of the thimble plate. It is better to make the internal die 5-10 cm smaller than the edge of the thimble plate during plastic mold design.
• The distance between the center of the return pin and the edge of the inner mold should be 5-10 cm larger than the diameter of the return pin.
• The thickness of plate ‘A’ can have enough space for lucky water, and the thickness of plate ‘B’ should also be considered under the injection pressure to resist deformation, which generally does not need to be calculated but is determined by experience.

Structure Plastic Mold Design and Mold Marking Process to Design Molding Plastic:

 In this process, the following things should be considered:

I. Processing Technology of the Factory:

• CNC (also known as computer gong, processing center)
  • Electric discharge Machining (EDM)
  • Wire cutting (EDW)
  • Traditional processing technology: turning, milling, drilling, planning, grinding.

II. Once all the above-mentioned machining needs are fulfilled, you must proceed with the inner mold inserts to start the assembly process. This process can be ideally dealt with:

• Convenient Processing
  • Convenient Material Selection

Choosing the suitable material for the molded product before proceeding with the injection molding mold design manufacturing process is crucial. Using the list below, you can pick an ideal material as per its abbreviation and raw material. Of course, you should also consider the parameters of these different materials.

Exhaust System

III. Surface Treatment Process. This process should involve the following:

• Surface drying lines
• Mirror surface treatment (mold saving and polishing)

IV. Air Avoidance and Rounding Related to Assembly. This is the process of handling structural design and selecting the ideal metal to finalize the injection molding process. First, you should consider the metal selection factors should in this process:

• Mold life.
• Precision requirements and appearance requirements of products.
• The size and complexity of the product.
• Cost of mold making.

In the End:

Following this guide in every stage of plastic injection mold design manufacturing, you can ideally conduct effective and reliable results in the end. However, even when you’re fully aware of the process, aspects involved in producing designed molded plastics and using plastic mold design for injection molding can be very complex and tricky.

Therefore, to ensure that nothing goes wrong and you acquire the results of injection molded plastic you desire, it’s crucial to rely on a team of professionals familiar with the different tasks involved in this production.

All in all, having skilled design engineers, programming engineers, product engineers, mold technicians, die-saving polishers, spark machines, wire-cutting operatorsy procurement staff are crucial. Each of these experts is needed for specific roles, ensuring that every phase of the injection molding mold design is handled accurately, safely, and efficiently.

Since professional injection molding companies have an entire team of professionals working together in this production process, you can rely on them for careful and professional performance and results.

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Urethane casting is a popular low-volume manufacturing technique commonly used for bridge production purposes. If the term bridge production is uncommon to you, consider a production technique that serves to “bridge” the gap between early prototyping y producción masiva.

Bridge production helps many businesses to scale up production without incurring expensive mass production expenses when you’re not ready for it but can’t stay at prototyping levels. Urethane casting is one of the most efficient ways of making look-alike models that will serve marketing purposes, business pitches, or even internal ideation testing. It allows for the low-volume production of parts with complex geometries fit for immediate use. Generally, urethane casting is affordable with a quick turnaround time. It also works with a wide range of materials, and the tooling cost is significantly lower. Today, we explore the design guidelines for urethane casting(vacuum casting) to help you make the very best of bridge production operations.

Designing for Urethane Casting

One of the best ways to harness the cost-effectiveness of urethane casting is to ensure that the chances of error are considerably reduced. By adhering to the design guidelines of urethane casting, you will be able to scale up your production from prototype units. Considering that what often comes after urethane casting is injection molding, using DFM guides will equally enable a smooth transition to injection molding operations. The following guidelines will generally achieve better urethane castings for bridge production and ensure that your designs stay relevant for mass production via injection molding.

Espesor de pared

Ensure that you maintain uniformity in the espesor de pared throughout your part design. Designing parts with inconsistent wall thickness will often result in defects in the part. Uniformity is also essential for dimensional stability in the casted part.

Designs with uniform wall thickness will experience a smoother flow of the urethane material during casting. Keep in mind that the wall thickness should be consistent with the size of the part to provide adequate support, therefore, ensure that your wall thickness is at least 0.020 inches thick. Where possible, avoid 90-degree walls.

Ángulos de calado

While urethane castings do not have as much need for drafts as injection molding, using drafts is beneficial for two reasons. First, draft angles mitigate the risk of breakage or warpage of castings and facilitate easy removal after casting. Secondly, if you intend to keep the same design for when you scale up to mass production, factoring the draft will keep your design valid for injection molding operations.

Use at least 0.5 degrees of the draft for your casting. You will need more if your part has some texture or engraving.

Shrinkages

Poliuretano, the active material for urethane casting, has a high coefficient of thermal expansion. What this means is that there will be significant changes when the part is subjected to temperature extremes. Urethane castings that will be used in hot or cold regions will likely experience dimensional changes, which in turn affects the tolerances and size of the part as the temperature changes. To ensure better results, factor in some percentage shrink rates to accommodate for changes that may occur during casting or molding.

Engraving and Embossing

Use a draft when working with parts that will be textured, embossed, or engraved. Similarly, ensure that your lettering or logos are thicker than 0.04 inches to guarantee that they give the desired appearance.

Ribs, Fillets and Bosses

Avoid thick jefes that will leave your design susceptible to sink. Instead, opt for smaller bosses that can attach the part using ribs. For ribs, ensure that their thickness is uniform. Also, make sure the rib thickness is no more than 0.5 times the wall thickness of the part. Include fillets to help you beat sharp corners where stress concentrations lie, and ensure that the fillet radius is more than 0.003m.

Bridge Production with Urethane Casting

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