Diseño de defectos de moldeo por inyección: cómo el espesor de la pared, la ubicación de la puerta y el tiro previenen el hundimiento, la deformación y los disparos cortos

Un moldeador puede ajustar la temperatura, la presión, la velocidad de inyección y el tiempo de enfriamiento, y un experto obtendrá resultados notables de una pieza difícil.Lo que ningún proceso puede hacer es hacer que un jefe grueso se enfríe al mismo ritmo que la delgada pared a su lado.Eso es geometría, y la geometría se decide mucho antes de la prensa.

Esta guía cubre la prevención de defectos en la fase de diseño: las cinco variables geométricas que causan la mayoría de los problemas de moldeo, la causa de diseño detrás de cada defecto común, las reglas para costillas y cabezas,donde el diseño realmente no puede resolver el problemaPara corregir defectos en una herramienta que ya está en funcionamiento, nuestra guía para corregir defectos de moldeo en la prensa cubre el lado del proceso.

La mayoría de los defectos de moldeo son decisiones de diseño primero

Las marcas de hundimiento, deformación, huecos y líneas de soldadura se describen generalmente como problemas de proceso porque es allí donde se descubren.:una pared que cambia de espesor abruptamente, un jefe más grueso que la pared en la que se sienta, una puerta posicionada donde el flujo tiene que viajar de delgado a grueso, o una esquina sin radio.El ajuste del proceso puede reducir la gravedad de estos, y rara vez las elimina.

Esto es importante desde el punto de vista comercial porque las correcciones de diseño son casi gratuitas antes de la herramienta y costosas después.El mismo cambio después de cortar el acero endurecido significa soldadura y reelaboración..

Las cinco variables de diseño que causan más defectos

1. espesor uniforme de la pared

Esta es la regla de mayor apalancamiento en el diseño de piezas y la que se rompe con más frecuencia.Atrae material de la superficie, produciendo una marca de fregadero, o forma un vacío interno si la piel ya se ha congelado.la contracción diferencial tira toda la parte fuera de forma como deformación.

Mantenga la pared nominal constante a través de la pieza siempre que sea posible.el enfoque correcto es generalmente el núcleo de la sección gruesa en lugar de dejarlo sólido, por lo que la pared se mantiene uniforme y la fuerza proviene de la geometría en lugar de volumen.

2. Transiciones de pared

Cuando el espesor tiene que cambiar, el cambio debe ser gradual en lugar de abrupto.que se muestra como el sumidero en la superficie exterior y como un conductor de warpage en la parteMezclar la transición a una distancia en lugar de incrementarla elimina la mayor parte del efecto.

3Ubicación de la puerta.

La puerta determina la dirección del plástico que fluye a través de la cavidad, y la dirección del flujo determina dónde se forman las líneas de soldadura, donde la parte se llena por última vez,y la eficacia con que la presión de retención puede empacar las regiones gruesasEl flujo debe viajar de las secciones gruesas hacia las delgadas, porque una puerta que alimenta una región delgada primero deja la región gruesa incapaz de recibir presión de retención,que garantiza el sumidero y los vacíos allí.

La posición de la puerta también decide dónde aparece la evidencia cosmética.,El diseño no puede eliminar las líneas de soldadura en una pieza con agujeros,Pero el diseño más la ubicación de la puerta decide si aterrizan en algún lugar estructuralmente sin importancia.

4Proyecto

La corriente de aire es el cónico aplicado a las paredes en la dirección en que se abre el molde para que la pieza se libere sin arrastre.y, en el peor de los casos, estresa o distorsiona la pieza durante la liberación.

Los requisitos de proyección aumentan con la profundidad y con la textura de la superficie.porque la textura en sí actúa como un corte inferiorLa aplicación del borrador tarde en el diseño es perturbadora porque cambia las dimensiones de apareamiento, por lo que es mejor aplicarlo desde el principio.

5Radios de las esquinas

Las esquinas internas afiladas causan tres problemas distintos: concentran el estrés, que es donde las piezas se agrietan en el servicio, perturban el flujo, produciendo un área que se llena de forma desigual.Y en el acero obligan a un cortador especial o trabajo EDM, lo que aumenta el costo de las herramientas.

Los generosos radios internos resuelven los tres a la vez.Un radio de esquina que mantiene el espesor de la pared a través de la esquina aproximadamente igual a las paredes adyacentes evita el punto grueso local que una esquina mal proporcionada crea.

Defecto por defecto: causa del diseño y solución del diseño

La última columna es la útil en la práctica, donde la causa del diseño domina, el ajuste de la configuración del proceso compra una mejora temporal mientras consume tiempo de producción,y el defecto vuelve cuando las condiciones de derivaDonde la causa del proceso domina, cambiar la geometría es una forma costosa de resolver algo que una máquina de configuración maneja.

Reglas de diseño de las costillas, el cabezal y el enchufe

Las costillas y los bosses son la fuente más común de marcas de lavabo autoinfligidas, porque ambos unen masa a una pared que de otro modo era uniforme.

• Mantenga el grosor de la costilla en una fracción de la pared adyacente en lugar de igual a ella.
• Añadir corriente a las costillas para que se liberen limpiamente, recordando que una costilla alta necesita más cónica que una corta.
• Las costillas espaciadas adecuadamente en lugar de abarrotarlas, ya que las costillas estrechamente espaciadas restringen el flujo y complican el enfriamiento en el acero entre ellas.
• Utilice varias costillas más poco profundas en lugar de una profunda cuando la rigidez es el objetivo, porque la profundidad añade dificultad en el llenado y la eyección.
• Core fuera jefes en lugar de dejarlos sólidos, por lo que el grosor de la pared jefe coincide con la pared nominal.
• Apoye los cabezas altas con juntas en lugar de aumentar el diámetro del cabezal, lo que reintroduciría la sección gruesa.
• El radio de la base de cada costilla y jefe, lo que reduce la concentración de estrés sin crear una unión gruesa si las proporciones son correctas.

Nuestra guía de pautas de diseño de costillas y trastes cubre las proporciones y el espaciamiento en detalle, incluida la forma en que el diseño de costillas interactúa con la rigidez que realmente necesita la pieza.

Donde el diseño no puede arreglarlo

Algunos problemas no son realmente geometría, y tratarlos como fallas de diseño es una pérdida de tiempo.

• La dispersión y las rayas superficiales por humedad en resinas higroscópicas como el policarbonato y el nylon son un problema de secado en la prensa, no un problema de diseño.
• Las marcas de quemaduras en el último área para llenar son generalmente un problema de ventilación en la herramienta o un problema de velocidad de inyección en la máquina.
• La deriva dimensional a través de una serie de producción generalmente refleja la variación del proceso o el control de la temperatura de la herramienta en lugar de la geometría de la pieza.
• La contaminación y las rayas de color son problemas de manejo de materiales.
• El destello en una herramienta que antes estaba limpia indica el desgaste de la herramienta o la fuerza de la abrazadera, no un cambio de diseño.

También hay una categoría donde el material en lugar de la geometría es la restricción.Las resinas de alta contracción se deforman más fácilmente y mantienen las tolerancias menos bien, independientemente de cuán cuidadosamente se diseñe la pieza, por lo que el material y la geometría deben decidirse juntos.Nuestra comparación de materiales de moldeo por inyección cubre cómo el comportamiento de contracción difiere entre las resinas comunes y lo que eso significa para las expectativas de tolerancia.

Una lista de verificación de revisión del diseño antes de liberar para la herramienta

Corre esto antes de que la herramienta se cotiza. Cada elemento es barato para abordar en CAD y caro para abordar en acero.

1. ¿Es el espesor nominal de la pared constante en toda la pieza y es deliberada y justificada toda desviación de este espesor?
2. ¿Todas las transiciones de espesor se mezclan en lugar de escalonadas?
3. ¿Las secciones gruesas se desprenden en lugar de quedarse sólidas?
4. ¿El espesor de las costillas es proporcional a la pared adyacente en lugar de coincidir con ella?
5. ¿Están los bosses con núcleo y apoyados por gajes en lugar de por diámetro añadido?
6. ¿Todas las superficies en la dirección de apertura del molde tienen calado, con calado adicional donde se especifica la textura?
7. ¿Las esquinas internas llevan un radio que mantiene el grosor de la pared aproximadamente constante a través de la esquina?
8. ¿Se ha acordado la posición de la puerta, y el flujo pasa de las secciones gruesas a las delgadas?
9. ¿Dónde se formarán las líneas de soldadura, y esa ubicación tiene una carga estructural o un requisito cosmético?
10. ¿Hay recortes que requieren toboganes o elevadores, y se acepta el costo adicional de herramientas o se puede rediseñar la característica?
11. ¿La selección de la resina coincide con las expectativas de tolerancia en el dibujo, dado su comportamiento de contracción?
12. ¿Qué superficies son cosméticas, y se ha mantenido la línea de separación fuera de ellas?

Una pieza que pasa todos los doce no está garantizada para moldear perfectamente, pero elimina los defectos que la geometría causa y deja al moldeador con problemas que el control del proceso realmente puede resolver.

Prueba del diseño antes de comprometer la herramienta

La revisión del diseño capta lo que el revisor sabe que debe buscar.La construcción de piezas prototipo antes de la producción de herramientas se compromete revela problemas de ajuste y función mientras que los cambios son todavía baratos, y cuando la geometría es incierta, una herramienta de bajo volumen prueba el diseño en el proceso real antes de cortar el acero endurecido.

Es importante tener claro lo que demuestra cada vía de validación: los prototipos mecanizados o impresos verifican el ajuste, el montaje y muchos requisitos funcionales, pero no reproducen el flujo,comportamiento de embalaje y contracción de una pieza moldeadaCuando la preocupación es el sumidero, la deformación o la posición de la línea de soldadura, sólo una muestra moldeada responde, por lo que existe la herramienta de puente.

Elite Mold Tech proporciona diseño para la retroalimentación de la fabricación durante la cotización de sus servicios de moldeo por inyección de plástico, marcando el grosor de la pared, el calado,Proporción de costillas y problemas de posición de la puerta mientras todavía están dibujando cambiosEnvíe un modelo de pieza a Elite Mold Tech para una revisión de diseño antes de que se comprometa la herramienta en lugar de una discusión de defectos después de las primeras tomas.

Preguntas frecuentes