El desmoldeo es la conicidad aplicada a las paredes verticales para que una pieza pueda liberarse del molde. No cuesta nada añadirlo durante el diseño y es caro añadirlo después, lo que lo convierte en uno de los detalles más importantes en un dibujo de pieza moldeada.
Es también el detalle que se omite con más frecuencia, generalmente porque los modelos CAD se dibujan con paredes verticales por defecto y nadie los revisa antes de su liberación. El resultado es un comentario de DFM en la etapa de cotización, una revisión del diseño y un retraso que era totalmente evitable.
Esta guía cubre cuánta inclinación se necesita, qué cambia el requisito y qué sucede cuando no hay suficiente.
Por qué es necesario el desmoldeo
El plástico se encoge sobre el núcleo a medida que se enfría. Esa contracción agarra el acero del molde y la pieza debe ser empujada contra ese agarre.
Una pared perfectamente vertical se desliza contra el acero a lo largo de toda su longitud durante la eyección. La fricción es alta y la pieza se resiste. Añadir incluso una pequeña conicidad significa que la pared se separa del acero inmediatamente al comenzar la eyección, y el recorrido restante es libre.
El efecto no es marginal. Un pequeño ángulo convierte una eyección difícil en una fácil, porque el contacto se libera al inicio de la carrera en lugar de mantenerse durante toda ella.
La Guía General
Como punto de partida para termoplásticos no reforzados con un acabado mecanizado estándar, alrededor de un grado por lado es una línea de base razonable para profundidades moderadas.
Esa cifra es un punto de partida, no una regla. Varios factores la mueven sustancialmente, y el resto de esta guía los cubre.
Donde un diseño puede acomodar más desmoldeo sin consecuencias funcionales, más es mejor. Dos o tres grados se expulsan de manera más fiable que uno y no cuestan nada si la geometría lo permite. Los diseñadores especifican frecuentemente el mínimo que creen que pueden conseguir, cuando la cifra generosa no habría causado ningún problema.
Qué aumenta el requisito
Textura
El factor individual más importante, y el que más a menudo se pasa por alto.
Una superficie texturizada es una serie de pequeñas socavaciones. Cada pico y valle en la textura agarra la pieza al expulsarla, y cuanto más profunda es la textura, más agarre.
Las superficies texturizadas necesitan considerablemente más desmoldeo que las lisas. Una regla general utilizada en la industria es aproximadamente de uno a uno y medio grados de desmoldeo adicional por cada 0,025 mm de profundidad de textura, además del requisito base. Las texturas profundas, por lo tanto, pueden requerir varios grados.
Los proveedores de texturas publican recomendaciones de desmoldeo para sus estándares de textura específicos, ya sean SPI, VDI o una especificación propietaria. Consulte estas en lugar de estimar, porque la variación entre texturas es grande.
El fallo práctico aquí es especificar una textura tarde en el proceso de diseño, después de que el desmoldeo se haya establecido para un acabado liso. La pieza luego se arrastra, se raya y muestra marcas de eyección, y corregirlo significa reducir la profundidad de la textura o modificar la herramienta.
Profundidad
Las características más profundas necesitan más desmoldeo, por una simple razón geométrica: el mismo ángulo produce más separación sobre una pared más larga, pero el área de contacto total también es mayor.
Las nervaduras altas, los bolsillos profundos y los machos largos son las áreas problemáticas habituales. Los machos profundos en particular son difíciles, porque tienen una gran área superficial, están rodeados de plástico que se encoge y a menudo son lo suficientemente delgados como para que el propio acero sea frágil.
Para características profundas, aumente el desmoldeo más allá de la línea de base. Donde la relación profundidad-ancho es alta, discuta la característica específicamente en la etapa de DFM en lugar de aplicar una cifra general.
Material
Los materiales se comportan de manera diferente en la eyección.
Materiales de mayor contracciónse agarran más fuerte al núcleo al enfriarse y generalmente necesitan más desmoldeo. Los materiales semicristalinos como el polipropileno, el polietileno y el nylon se encogen más que los amorfos.
Materiales más rígidos y menos tolerantesson menos capaces de flexionarse ligeramente durante la eyección, por lo que necesitan un desmoldeo adecuado en lugar de tolerar un desmoldeo marginal.
Materiales con relleno, particularmente los grados con relleno de vidrio, son tanto más rígidos como más abrasivos, y generalmente necesitan más desmoldeo que el equivalente sin relleno.
Materiales elastoméricos más blandosa veces pueden tolerar menos desmoldeo porque se flexionan, aunque pueden agarrarse más.
Cuando un material es inusual o la pieza es exigente, pida al proveedor del material o a su moldeador una recomendación específica para el grado en lugar de aplicar una cifra general.
Calidad del acabado superficial
Contrariamente a lo esperado, las superficies muy pulidas a veces pueden necesitar más desmoldeo en lugar de menos, porque una superficie muy pulida puede crear un efecto de vacío al separarse la pieza. Esto depende de la geometría y vale la pena discutirlo cuando se trata de grandes superficies planas pulidas.
Qué sucede con desmoldeo insuficiente
Marcas de arrastre y rayadurasa lo largo de las paredes donde la pieza raspa el acero durante la eyección. Cosméticamente obvio y a menudo el primer signo.
Marcas de expulsor y empuje, donde los expulsores marcan o penetran la pieza porque la fuerza requerida excede lo que el espesor de la pared puede soportar localmente.
Distorsión de la piezaa medida que las fuerzas de eyección deforman la pieza.
Blanqueamiento por estrésen algunos materiales donde el estrés local de la eyección es visible.
Tiempos de ciclo más largos, ya que se necesita más enfriamiento antes de que la pieza sea lo suficientemente rígida como para ser expulsada sin daños.
Desgaste de la herramienta, ya que el arrastre repetido pule y eventualmente desgasta las superficies de la cavidad.
Adherencia, en el peor de los casos, requiriendo intervención para retirar la pieza y detener la producción.
Tenga en cuenta que la mayoría de estos aparecen como problemas de producción en lugar de problemas de diseño, por lo que a menudo se atribuyen a la configuración del proceso y el esfuerzo de solución de problemas se gasta en el lugar equivocado. El desmoldeo insuficiente no se puede solucionar ajustando la máquina.
Dónde se aplica el desmoldeo
Se necesita desmoldeo en cualquier superficie paralela a la dirección de apertura del molde. Eso incluye:
- Paredes externas
- Paredes internas y bolsillos
- Nervaduras, en ambos lados
- Pernos, tanto internos como externos
- Texto y logotipos, que necesitan desmoldeo en sus caras verticales
- Cualquier cosa formada por un macho
Las superficies perpendiculares a la dirección de apertura no necesitan desmoldeo, ni tampoco las superficies formadas por una acción lateral en la dirección en que se mueve esa acción, aunque estas necesitan desmoldeo en relación con su propia dirección de retirada.
La posición de la línea de partición es importante. El desmoldeo se mide desde la dirección de tracción, por lo que si la línea de partición se mueve, el requisito de desmoldeo cambia. Acordar la línea de partición temprano, como parte de la revisión de DFM, permite aplicar el desmoldeo correctamente la primera vez.
Aplicación de desmoldeo en CAD
Dos enfoques, y la diferencia es dimensionalmente importante.
Desmoldeo desde el extremo grandemantiene la dimensión más grande nominal y reduce el material a medida que la pared retrocede.
Desmoldeo desde el extremo pequeñomantiene la dimensión más pequeña nominal y añade material.
Cuál elige depende de qué dimensión es funcionalmente crítica. Para un perno que recibe un tornillo, el diámetro interior en la entrada es importante. Para una pared que debe encajar dentro de otra pieza, la dimensión exterior en el punto más ancho es importante.
Decida deliberadamente en lugar de aceptar la configuración predeterminada de CAD, y especifique qué dimensión es nominal en el dibujo.
Tenga en cuenta también que añadir desmoldeo cambia el espesor de la pared, ya que una pared cónica a lo largo de su altura es más gruesa en un extremo. En características profundas, esto puede ser lo suficientemente significativo como para afectar el llenado y la contracción, lo que vincula el desmoldeo con las consideraciones de espesor de pared.
Características de desmoldeo cero
Algunas características realmente no pueden tener desmoldeo. Las superficies de sellado, los agujeros de precisión y las interfaces de acoplamiento a veces deben ser paralelas.
Estos son posibles pero añaden costo, típicamente a través de acciones de troquelado adicionales o a través de la aceptación de una eyección más difícil con medidas específicas para gestionarla.
Donde una característica de desmoldeo cero es realmente necesaria, márquela explícitamente y con anticipación. Un fabricante de herramientas que se entera durante la DFM puede diseñarla. Uno que la descubre después de que la herramienta está diseñada tiene un problema.
La disciplina importante es distinguir las características que realmente requieren desmoldeo cero de aquellas simplemente dibujadas sin él. En la mayoría de los diseños, la mayoría de la segunda categoría puede aceptar desmoldeo sin ninguna consecuencia funcional.
Una lista de verificación práctica
Antes de liberar un diseño de pieza moldeada:
- Confirme la dirección de apertura del molde y la línea de partición prevista
- Identifique cada superficie paralela a esa dirección
- Aplique desmoldeo base a todas ellas
- Aumente el desmoldeo en características profundas
- Aumente el desmoldeo para el material si es de alta contracción o con relleno
- Compruebe si alguna superficie estará texturizada y aumente el desmoldeo en consecuencia utilizando la recomendación del proveedor de texturas
- Desmoldee nervaduras y pernos en todas las caras, internas y externas
- Desmoldee texto y logotipos
- Decida qué dimensión es nominal en las paredes desmoldeadas y especifíquela
- Marque explícitamente cualquier característica de desmoldeo cero genuina
Ejecutar esto antes de cotizar ahorra un ciclo de revisión de DFM, que típicamente cuesta más en el cronograma que lo que cuesta la revisión en tiempo.
Obtener la revisión antes de la fabricación de la herramienta
Los problemas de desmoldeo son baratos de arreglar en CAD y caros de arreglar en acero. Una herramienta construida con desmoldeo insuficiente produce piezas marcadas durante toda su vida o requiere modificación, y modificar una herramienta endurecida es difícil.
Elite Mold Tech proporciona revisión de DFM antes de cotizar moldes de producción y herramientas prototipo, cubriendo el desmoldeo junto con el espesor de pared, la canalización y la estrategia de eyección. Enviar un archivo de pieza con el material previsto y cualquier requisito de textura produce comentarios específicos sobre dónde el desmoldeo es insuficiente en lugar de una nota general.
Preguntas frecuentes
P: ¿Cuánto ángulo de desmoldeo necesita una pieza moldeada por inyección?
R: Alrededor de un grado por lado es un punto de partida común para materiales no reforzados con un acabado liso a profundidad moderada. La textura, la profundidad, el material y el acabado aumentan sustancialmente el requisito.
P: ¿Por qué las superficies texturizadas necesitan más desmoldeo?
R: La textura es efectivamente una serie de pequeñas socavaciones que agarran la pieza durante la eyección. Las texturas más profundas necesitan más desmoldeo adicional, y los proveedores de texturas publican recomendaciones específicas para sus estándares.
P: ¿Qué sucede si una pieza no tiene desmoldeo?
R: La eyección se vuelve difícil, produciendo marcas de arrastre, daños por expulsor, distorsión, ciclos más largos y eventualmente desgaste de la herramienta. Estos aparecen como problemas de producción pero no se pueden resolver ajustando la configuración de la máquina.
P: ¿Puede una pieza moldeada tener desmoldeo cero en alguna parte?
R: Sí, donde sea genuinamente necesario para sellado o ajustes de precisión, pero añade costo y complejidad a la herramienta. Marque tales características temprano para que el fabricante de la herramienta pueda diseñarlas en lugar de descubrirlas más tarde.
P: ¿Añadir desmoldeo cambia las dimensiones de mi pieza?
R: Sí, ya que una pared desmoldeada es más gruesa en un extremo. Decida qué dimensión es funcionalmente crítica y especifíquela como nominal, y compruebe que la variación de espesor resultante no afecte al llenado. El desmoldeo es la conicidad aplicada a las paredes verticales para que una pieza pueda liberarse del molde. No cuesta nada añadirlo durante el diseño y es caro añadirlo después, lo que lo convierte en uno de los detalles más importantes en un dibujo de pieza moldeada.