Normas y recomendaciones sobre tolerancias de moldeo por inyección

Cuando se trata de dibujar diagramas de ingeniería para componentes de plástico, muchos ingenieros se enfrentan a un dilema común: cómo establecer el tolerancias dimensionales correctas. Imagínese una situación en la que tiene una dimensión de 100 mm de longitud. La cuestión que se plantea es la siguiente: ¿debe fijarse la tolerancia en +/-0,1 mm, +/-0,2 mm, +/-0,3 mm, +/-0,4 mm, o quizás +/-0,5 mm?

Si las tolerancias son demasiado estrictas, los proveedores podrían tener dificultades para cumplirlas, con el consiguiente aumento de costes. Por otro lado, si son demasiado permisivas, existe el riesgo potencial de que el ensamblaje final ponga en peligro la estética, la funcionalidad y la fiabilidad general del producto.

Lograr el equilibrio adecuado en los ajustes de tolerancia es primordial. Ser demasiado preciso o demasiado indulgente puede dar la impresión de falta de experiencia en los entresijos del moldeo por inyección. Pero, ¿existe una norma o una tabla práctica a la que puedan recurrir los ingenieros en busca de orientación?

En este artículo, exploraremos cuatro normas destacadas para las tolerancias de moldeo por inyección de piezas de plástico. Además, proporcionaremos recomendaciones perspicaces para ayudarle a navegar por este intrincado terreno.

Factores que influyen en las tolerancias de los componentes de plástico

Antes de profundizar en las normas, es esencial comprender desde la perspectiva del proceso de moldeo por inyección qué factores intervienen en la determinación de las tolerancias de componentes de plástico. Son varios los elementos que entran en juego a la hora de considerar las tolerancias dimensionales de las piezas moldeadas. Entre ellos se incluyen las características del material plástico, el diseño del producto, el diseño del molde y las complejidades del proceso de moldeo. proceso de moldeo por inyección sí mismo.

Propiedades del plástico	Diseño de productos	Diseño de moldes	Proceso de moldeo por inyección
Shrinkage Tasa (Isótropo y Anisótropo)	Estructura del producto	Precisión del molde	Rendimiento de la máquina de moldeo por inyección
Estabilidad dimensional	Espesor de pared	Número de cavidades del molde	Presión de inyección/Velocidad
Viscosidad	Borrador Angle	Corredor System	Presión/velocidad de retención
Adición de fibras de refuerzo	Simetría	Sistema de eyección	Temperatura de fusión y Temperatura del molde
	Tratamiento de superficies	Sistema de refrigeración	Fuerza de sujeción
	Dimensión Tamaño	Diseño de moldes	Capacidad de producción repetitiva

De la miríada de factores enumerados en la tabla, hay dos que destacan como especialmente cruciales:

1. Índice de contracción del material plástico:

El índice de contracción del material plástico es un factor determinante de la precisión dimensional. Los materiales con un menor índice de contracción tienden a ofrecer una mayor precisión dimensional. Por el contrario, los que tienen un índice de contracción más elevado suelen dar lugar a una menor precisión.

2. Influencia del movimiento del molde en las dimensiones:

La posición de la cota dentro del molde también puede afectar a su precisión. Si una cota está completamente dentro de una sola cavidad del molde, no se ve afectada por los movimientos del molde, lo que aumenta la precisión. Sin embargo, si una cota se extiende por dos cavidades de molde (o está asociada a un bloque deslizante en ángulo), existe un error de montaje añadido debido a las dos cavidades (o al bloque deslizante). Esto, combinado con la interacción entre las piezas móviles, puede provocar una disminución de la precisión dimensional.

Cuatro normas reconocidas para las tolerancias de los componentes de plástico

A la hora de fijar las tolerancias dimensionales de los componentes de plástico, la industria reconoce ampliamente varias normas. Estas normas proporcionan directrices que ayudan a ingenieros y fabricantes a garantizar la calidad y funcionalidad de sus productos. A continuación presentamos cuatro de estas normas:

1. Norma nacional china: GB/T 14486-2008

		0	3	6	10	14	18	24	30	40	50	65	80	100	120	140	160	180	200	225	250
MT1	A	0.1		0.08	0.09	0.1	0.11	0.12	0.14	0.16	0.18	0.2	0.23	0.26	0.29	0.32	0.36	0.4	0.44	0.48	0.52
	B	0.1		0.16	0.18	0.2	0.21	0.22	0.24	0.26	0.28	0.3	0.33	0.36	0.39	0.42	0.46	0.5	0.54	0.58	0.62
MT2	A	0.1		0.12	0.14	0.16	0.18	0.2	0.22	0.24	0.26	0.3	0.34	0.38	0.42	0.46	0.5	0.54	0.6	0.66	0.72
	B	0.2		0.22	0.24	0.26	0.28	0.3	0.32	0.34	0.36	0.4	0.44	0.48	0.52	0.56	0.6	0.64	0.7	0.76	0.82
MT3	A	0.1		0.14	0.16	0.18	0.2	0.22	0.26	0.3	0.34	0.4	0.46	0.52	0.58	0.64	0.7	0.78	0.86	0.92	1
	B	0.3		0.34	0.36	0.38	0.4	0.42	0.46	0.5	0.54	0.6	0.66	0.72	0.78	0.84	0.9	0.98	1.06	1.12	1.2
MT4	A	0.2		0.18	0.2	0.24	0.28	0.32	0.36	0.42	0.48	0.56	0.64	0.72	0.82	0.92	1.02	1.12	1.24	1.36	1.48
	B	0.4		0.38	0.4	0.44	0.48	0.52	0.56	0.62	0.68	0.76	0.84	0.92	1.02	1.12	1.22	1.32	1.44	1.56	1.68
MT5	A	0.2		0.24	0.28	0.32	0.38	0.44	0.5	0.56	0.64	0.74	0.86	1	1.14	1.28	1.44	1.6	1.76	1.92	2.1
	。B	0.4		0.44	0.48	0.52	0.58	0.64	0.7	0.76	0.84	0.94	1.06	1.2	1.34	1.48	1.64	1.8	1.96	2.12	2.3
MT6	A	0.3		0.32	0.38	0.46	0.52	0.6	0.7	0.8	0.94	1.1	1.28	1.48	1.72	2	2.2	2.4	2.6	2.9	3.2
	B	0.5		0.52	0.58	0.66	0.72	0.8	0.9	1	1.14	1.3	1.48	1.68	1.92	2.2	2.4	2.6	2.8	3.1	3.4
	A	0.4		0.46	0.56	0.66	0.76	0.86	0.98	1.12	1.32	1.54	1.8	2.1	2.4	2.7	3	3.3	3.7	4.1	4.5
	B	0.6		0.66	0.76	0.86	0.96	1.06	1.18	1.32	1.52	1.74	2	2.3	2.6	2.9	3.2	3.5	3.9	4.3	4.7

En esta norma, 'A' representa los valores de tolerancia dimensional que no se ven afectados por los movimientos del molde, mientras que 'B' denota los influenciados por movimientos de moho. El MT1 se considera un grado de precisión, sólo alcanzable cuando se emplean estrictas medidas de control del proceso, junto con moldes, equipos y materias primas de alta precisión.

Determinamos los niveles de tolerancia en función de la tasa de contracción del material plástico:

Contracción Valor característico Sv/%	Nivel de tolerancia
	Tolerancia especificada Dimensión		Tolerancia no especificada Dimensión
	Alta precisión	Precisión general
>0~1	MT2	MT3	MT5
>1~2	MT3	MT4	MT6
>2~3	MT4	MT5	MT71MT7
>3	MT5	MT6

a. Los materiales con contracción 0~1% incluyen ABS, PC, PC/ABS, PA con relleno de fibra de vidrio y PP con relleno.

b. Los materiales con contracción 1~2% incluyen PA y POM con dimensiones ≤150mm.

c. Los materiales con contracción 2~3% incluyen PP, POM con dimensiones >150mm, y PE.

d. Los materiales con una contracción >3% suelen incluir el PVC blando.

2. Norma de la industria del automóvil: QC-T-29017-1991

Esta norma aborda la desviación máxima en las tolerancias dimensionales de las piezas de plástico moldeadas en el sector de la automoción.

		0	3	6	10	15	22	30	40	53	70	90	120	160	200	250	315	400	500	630	800	800+
0-1	a	0.09		0.1	0.11	0.13	0.15	0.17	0.2	0.24	0.28	0.34	0.41	0.5	0.6	0.8	1	1.2	1.5	1.9	2.4	2.9
	b	0.19		0.2	0.21	0.23	0.25	0.27	0.3	0.34	0.38	0.44	0.51	0.6	0.7	0.9	1.1	1.3	1.6	2	2.5	3
1一2	a	0.11		0.12	0.14	0.17	0.2	0.24	0.28	0.33	0.4	0.5	0.6	0.75	0.95	1.15	1.45	1.8	2.2	2.8	3.5	4.5
	b	0.21		0.22	0.24	0.27	0.3	0.34	0.38	0.43	0.5	0.6	0.7	0.85	1.05	1.25	1.55	1.9	2.3	2.9	3.6	4.6
2一3	a	0.15		0.17	0.2	0.24	0.28	0.33	0.39	0.47	0.58	0.71	0.87	1.1	1.4	1.7	2.1	2.7	3.3	4.2	5.2	6.5
	b	0.25		0.27	0.3	0.34	0.38	0.43	0.49	0.57	0.68	0.81	0.97	1.2	1.5	1.8	2.2	2.8	3.4	4.3	5.3	6.6
3一4	a	0.2		0.23	0.27	0.32	0. 39	0.47	0.56	0.68	0.84	1.05	1.3	1.7	2.1	2.6	3.2	4	5	6.2	7.8	9.9
	b	0.3		0.33	0.37	0.42	0.49	0.57	0.66	0.78	0.94	1.15	1.4	1.8	2.2	2.7	3.3	4.1	5.1	6.3	7.9	10

Aquí, 'a' representa valores de tolerancia dimensional que no se ven afectados por los movimientos del molde, mientras que 'b' denota los influenciados por movimientos de moho.

Encogimiento%	Valor característico de contracción y su clasificación	Materiales comunes
0~1	0-1	ABS、 PA、 PC、 PS
1~2	1-2	PA6, PA66, PO (menos de 150 mm), PP (relleno)
2~3	2-3	PE, PP, POM (más de 150 mm)
3~4	3-4

3. Norma Volkswagen: DIN16901-1982

		0	1	3	6	10	15	22	30	40	53	70	90	120	160	200	250	315	400	500	630	800	1000
		Tolerancias generales del moldeo por inyección
160	A		0.28	0.3	0.33	0.37	0.4	0.5	0.57	0.66	0.78	0.94	1.2	1.4	1.8	2.2	2.7	3.3	4.1	5.1	6.3	7.9	10
	B		0.18	0.2	0.23	0.27	0.3	0.4	0.47	0.56	0.68	0.84	1.1	1.3	1.7	2.1	2.6	3.2	4	5	6.2	7.8	9.9
150	A		0.23	0.3	0.27	0.3	0.3	0.4	0.43	0.49	0.57	0.68	0.8	0.97	1.2	1.5	1.8	2.2	2.8	3.4	4.3	5.3	6.6
	B		0.13	0.2	0.17	0.2	0.2	0.3	0.33	0.39	0.47	0.58	0.7	0.87	1.1	1.4	1.7	2.1	2.7	3.3	4.2	5.2	6.5
140	A		0.2	0.2	0.22	0.24	0.3	0.3	0.34	0.38	0.43	0.5	0.6	0.7	0.85	1.05	1.25	1.55	1.9	2.3	2.9	3.6	4.5
	B		0.1	0.1	0.12	0.14	0.2	0.2	0.24	0.28	0.33	0.4	0.5	0.6	0.75	0.95	1.15	1.45	1.8	2.2	2.8	3.5	4.4
130	A		0.18	0.2	0.2	0.21	0.2	0.3	0.27	0.3	0.34	0.38	0.4	0.51	0.6	0.7	0.9	1.1	1.3	1.6	2	2.5	3
	B		0.08	0.1	0.1	0.11	0.1	0.2	0.17	0.2	0.24	0.28	0.3	0.41	0.5	0.6	0.8	1	1.2	1.5	1.9	2.4	2.9
		Tolerancias dimensionales especificadas
160	A		0.56	0.6	0.66	0.74	0.8	1	1.14	1.32	1.56	1.88	2.3	2.8	3.6	4.4	5.4	6.6	8.2	10.2	12.5	15.8	20
	B		0.36	0.4	0.46	0.54	0.6	0.8	0.94	1.12	1.36	1.68	2.1	2.6	3.4	4.2	5.2	6.4	8	10	12.3	15.6	19.8
1450	A		0.46	0.5	0.54	0.6	0.7	0.8	0.86	0.98	1.14	1.36	1.6	1.94	2.4	3	3.6	4.4	5.6	6.8	8.6	10.6	13.2
	B		0.26	0.3	0.34	0.4	0.5	0.6	0.66	0.78	0.94	1.16	1.4	1.74	2.2	2.8	3.4	4.2	5.4	6.6	8.4	10.4	13
140	A		0.4	0.4	0.44	0.48	0.5	0.6	0.68	0.76	0.86	1	1.2	1.4	1.7	2.1	2.5	3.1	3.8	4.6	5.8	7.2	9
	B		0.2	0.2	0.24	0.28	0.3	0.4	0.48	0.56	0.66	0.8	1	1.2	1.5	1.9	2.3	2.9	3.6	4.4	5.6	7	8.8
130	A		0.36	0.4	0.4	0.42	0.5	0.5	0.54	0.6	0.68	0.76	0.9	1.02	1.2	1.5	1.8	2.2	2.6	3.2	3.9	4.9	6
	B		0.16	0.2	0.2	0.22	0.3	0.3	0.34	0.4	0.48	0.56	0.7	0.82	1	1.3	1.6	2	2.4	3	3.7	4.7	5.8
120	A		0.32	0.3	0.36	0.38	0.4	0.4	0.46	0.5	0.54	0.6	0.7	0.78	0.9	1.06	1.24	1.5	1.8	2.2	2.6	3.2	4
	B		0.12	0.1	0.16	0.18	0.2	0.2	0.26	0.3	0.34	0.4	0.5	0.58	0.7	0.86	1.04	1.3	1.6	2	2.4	3	3.8
110	A		0.18	0.2	0.22	0.24	0.3	0.3	0.3	0.32	0.36	0.4	0.4	0.5	0.58	0.68	0.8	0.96	1.16	1.4	1.7	2.1	2.6
	B		0.08	0.1	0.12	0.14	0.2	0.2	0.2	0.22	0.26	0.3	0.3	0.4	0.48	0.58	0.7	0.86	1.06	1.3	1.6	2	2.5
Precison	A		0.1	0.1	0.14	0.16	0.2	0.2	0.24	0.26	0.28	0.31	0.4	0.4	0.5
	B		0.05	0.1	0.07	0.08	0.1	0.1	0.14	0.16	0.18	0.21	0.3	0.3	0.4

Los números 110, 120, 130, 140 y 150 de esta norma se refieren a los diferentes grados de tolerancia.

Materiales	Tolerancias generales	Tolerancia especificada Dimensión
		Serie 1	Serie 2
PE、 PON (<150mm)、PP	150	140	130
PA6、PA66、POM (≥150mm)、PP(relleno)、PP+EPDM	140	130	120
ABS、PA、PC、PS、PVC(Sin plastificantes)	130	120

 4. Norma del Grupo SAIC: MGR ES.22.PL.103

		0	1	3	6	10	15	22	30	40	55	70	90	120	160	200	250	315	400	500	650	800	1000	1200	1400	1600	1800	2000
Grupo Uno	Precisión	0.05		0.06	0.07	0.08	0.08	0.09	0.11	0.13	0.14	0.17	0.2	0.25	0.3	0.36	0.44	0.5	0.7	0.9	1.2	1.5	1.9	2.3	2.65	3.05	3.4	3.8
	General	0.07		0.08	0.09	0.09	0.11	0.13	0.14	0.17	0.2	0.24	0.29	0.35	0.43	0.51	0.68	0.85	1.08	1.38	1.83	2.3	2.9	3.5	4.05	4.65	5.2	5.8
Grupo 2	Precisión	0.06		0.07	0.08	0.08	0.1	0.11	0.13	0.15	0.18	0.21	0.26	0.31	0.38	0.45	0.6	0.75	0.98	1.28	1.73	2.2	2.8	3.35	3.9	4.5	5.05	5.6
	General	0.08		0.09	0.1	0.12	0.14	0.17	0.2	0.23	0.27	0.33	0.41	0.5	0.62	0.79	0.95	1.2	1.63	2.13	2.88	3.6	4.63	5.55	6.5	7.4	8.3	9.25
Grupo Tres	Precisión	0.07		0.08	0.08	0.1	0.12	0.14	0.17	0.19	0.23	0.28	0.34	0.41	0.52	0.65	0.08	1	1.35	1.75	2.35	3	3.75	4.5	5.25	6	6.75	7.5
	General	0.1		0.11	0.12	0.14	0.17	0.2	0.24	0.28	0.34	0.41	0.51	0.62	0.79	1	1.2	1.5	2.05	2.65	3.55	4.5	5.65	6.8	7.9	9.05	10.15	11.3

 El primer grupo de materiales plásticos incluye ABS, ABS relleno de fibra de vidrio, PA6 relleno, PA66 relleno, PA11 relleno, PA12 relleno, PC, PC relleno de fibra de vidrio y PC/ABS. El segundo grupo incluye PA6, PA66, PA11, PA12, PP relleno de fibra de vidrio, PS y PVC rígido. El tercer grupo incluye PE, PP, PS y PVC blando.

Al conocer y cumplir estas normas, los fabricantes pueden garantizar que sus componentes de plástico cumplen las tolerancias dimensionales necesarias, lo que se traduce en productos funcionales y estéticamente agradables.

Normas de tolerancia recomendadas para componentes de plástico

Si comparamos las cuatro normas mencionadas, sobre todo centrándonos en puntos de datos concretos, podemos hacer varias observaciones:

• En Norma SAIC Motor tiene los requisitos más exigentes.
• La norma de la industria automovilística y la norma general (DIN16901-1982) tienen requisitos más o menos similares, siendo esta última ligeramente más permisiva.
• La norma nacional china (GB/T 14486-2008) tiene los requisitos más laxos. Por ejemplo, la tolerancia para el plástico ABS con una dimensión de 100 mm es de +/-0,26 mm. Teniendo en cuenta las capacidades actuales de los procesos de moldeo por inyección, consideramos que los requisitos de esta norma son demasiado laxos y no recomendamos su uso.

Materiales Dimensión	GB/T 14486-2008						Norma de la industria del automóvil: QC-T-		Norma del Grupo SAIC: MGR ES.22.PL.103		Norma Volkswagen: DIN16901-1982
	Tolerancias dimensionales especificadas				Tolerancias de dimensión no especificadas						General		Tolerancias dimensionales especificadas
	Alta precisión		General										Serie 01		Serie 02
	MT2		MT3		MT5		0-1		Grupo Uno		130		120		110
	A	B	A	B	A	B	A	B	Precisión	General	A	B	A	B	A	B
5	0.12	0.22	0.1	0.3	0.2	0.22	0.1	0.2	0.07	0.09	0.2	0.1	0.36	0.16	0.22	0.12
20	0.2	0.3	0.2	0.4	0.22	0.32	0.15	0.25	0.09	0.13	0.25	0.15	0.42	0.22	0.28	0.18
100	0.38	0.48	0.5	0.7	0.5	0.6	0.41	0.51	0.25	0.35	0.51	0.41	0.78	0.58	0.5	0.4
200	0.6	0.7	0.9	1.1	0.88	0.98	0.6	0.7	0.36	0.51	0.7	0.6	1.06	0.86	0.68	0.58
PA(sin relleno), POM(<150mm)	MT3		MT4		MT6		1-2		Grupo 2		140		130		120
	A	B	A	B	A	B	A	B	Precisión	General	A	B	A	B	A	B
5	0.14	0.34	0.2	0.4	0.16	0.26	0.1	0.2	0.08 0.1		0.22	0.12	0.4	0.2	0.4	0.2
20	0.22	0.42	0.3	0.5	0.3	0.4	0.2	0.3	0.11 0.17		0.3	0.2	0.5	0.3	0.4	0.2
100	0.52	0.72	0.7	0.9	0.74	0.84	0.6	0.7	0.31 0.5		0.7	0.6	1.02	0.82	0.8	0.6
200	0.86	1.06	1.2	1.4	1.3	1.4	1	1.1	0.45 0.79		1.05	0.95	1.5	1.3	1.1	0.9
PP、PE、POM(≥150mm)	MT4		MT5		MT7		2-3		Grupo Tres		150		140		130
	A	B	A	B	A	B	A	B	Precisión	General	A	B	A	B	A	B
5	0.18	0.38	0.2	0.4	0.23	0.33	0.2	0.27	0.08	0.12	0.27	0.2	0.44	0.2	0.4	0.2
20	0.32	0.52	0.44	0.64	0.43	0.53	0.3	0.4	0.14	0.2	0.38	0.28	0.6	0.4	0.5	0.3
100	0.72	0.92	1	1.2	1.05	1.15	0.9	1	0.41	0.62	0.97	0.87	1 . 4	1.2	1	0.8
200	1.24	1.44	1.8	2	1.85	1.95	1.4	1.5	0.65	1	1.5	1.4	2.1	1.9	1.5	1.3

Basándonos en años de experiencia en el diseño de componentes de plástico, es evidente que la norma SAIC Motor es la que más se ajusta a las capacidades actuales de fabricación del proceso de moldeo por inyección, lo que la convierte en una de las principales recomendaciones. Si la norma SAIC pudiera diferenciar las tolerancias en función de si las dimensiones se ven afectadas por los movimientos del molde, mejoraría significativamente. Este cambio la acercaría a la perfección en nuestra evaluación.

Reflexiones finales

Los ajustes de tolerancia son un fiel reflejo de la experiencia de un ingeniero. Independientemente del proceso de fabricación de que se trate, las tolerancias no deben fijarse arbitrariamente. Uno de los principios fundamentales de la fijación de tolerancias es asegurar que se alinean con las capacidades del proceso de fabricación específico. La norma SAIC Motor demuestra adecuadamente las capacidades del proceso de moldeo por inyección, haciendo hincapié en su relevancia e importancia en la industria.