Consejos y trucos de diseño de moldeo por inyección de pared delgada

Moldeo por inyección de pared delgada (TWIM) Es una corriente clara de moldeo por inyección. Se utiliza para crear piezas con paredes incluso más delgadas que las utilizadas en lo que se considera moldeo por inyección. Tiene muchos beneficios. 

Aumenta la eficiencia mediante una reducción en la cantidad de material utilizado, tiempos de ciclo cortos y componentes livianos. TWIM tiene sus propios desafíos: defectos de distorsión, depresión, otros tipos de defectos de distorsión y agrietamiento por tensión. 

Este artículo incluirá pautas de diseño para ayudarlo a superar estos desafíos y cómo hacer que TWIM funcione para usted. Por lo tanto, cuando conoces la parte y diseño de molde, selección de materiales y parámetros de proceso, puede tener el TWIM.

¿Qué es el moldeo por inyección de pared delgada?

El moldeo por inyección de pared delgada (TWIM) se utiliza para producir piezas que tienen paredes más pequeñas que el moldeo por inyección estándar. Adopta alta presión de inyección y velocidad para llenar el molde rápidamente. Las piezas TWIM generalmente tienen paredes delgadas y pueden tener menos de 1 mm de espesor.

Beneficios del moldeo por inyección de pared delgada (TWIM)

TWIM tiene muchos beneficios sobre el moldeo por inyección tradicional. Al reducir el material y el tiempo del ciclo, puede hacer que la producción sea más eficiente y rentable.

• menos material: Las paredes más delgadas requieren menos material, lo que genera ahorros de costos.
• Costos mas bajos: Menos material y ciclos más rápidos = menor costo total. 
• Ciclo más rápidos: Las áreas con menor espesor se enfrían más rápido y, por lo tanto, el tiempo de ciclo es más corto.
• Más productividad: Esto implica que los ciclos más cortos dan como resultado una mayor producción y al mismo tiempo son más eficientes.

Desafíos del moldeo por inyección de paredes delgadas (TWIM)

TWIM también tiene sus propias dificultades. La utilización de paredes más delgadas aumenta las complejidades del diseño y de los materiales que deben tenerse en cuenta para obtener los mejores resultados.

• Deformación: Las paredes más delgadas se enfrían de manera desigual y crean tensiones internas y distorsión de las piezas.
• Marcas de fregadero: El enfriamiento rápido hace que el material se contraiga antes de que el molde esté completamente lleno y crea depresiones en la superficie de la pieza.
• Cracking por estrés: Las piezas de paredes delgadas se agrietan bajo tensión y estrés ambiental.

Material para moldeo por inyección de paredes delgadas

Selección de materiales es clave en el moldeo por inyección de paredes delgadas (TWIM). La elección del material afecta la calidad de la pieza, la estabilidad dimensional y la procesabilidad.

Materiales para TWIM

La elección del material es fundamental para el éxito de un proyecto de moldeo por inyección de pared delgada (TWIM). Los materiales cristalinos como el polipropileno y el polietileno son populares debido a su rigidez y resistencia.

Materiales amorfos como poliestireno y policarbonato Ofrecen buena claridad y resistencia al impacto. Materiales de ingeniería como nylon, abdominales, y polímeros de cristal líquido Se puede utilizar para aplicaciones de alto rendimiento.

Selección de materiales

La siguiente tabla es un resumen de materiales para moldeo por inyección de pared delgada (TWIM) por sus propiedades. Los materiales cristalinos, amorfos y de ingeniería tienen diferentes características entre las que elegir según su aplicación.

Propiedad material

• Fluidez: Debe poder llenar agujeros delgados completamente sin pantalones cortos.
• Contracción: Pequeña contracción para reducir las posibilidades de que las piezas se distorsionen y los tamaños sean incorrectos.
• Rigidez: Debe ser lo suficientemente rígido para su aplicación y tener un espesor de pared fino.

Consideración del diseño de moldeo por inyección de pared delgada

Entre los principales hechos de diseño de producción, el diseño de piezas tiene quizás la importancia más destacada en TWIM. A continuación se detallan los aspectos que se deben tener en cuenta en cuanto a la calidad y funcionalidad de las piezas.

Reglas generales

• Espesor de pared uniforme: Mantenga el espesor de la pared constante en toda la pieza para garantizar un enfriamiento uniforme y sin concentraciones de tensión.
• Radios y filetes: Agregue radios grandes y filetes en esquinas e intersecciones para reducir la tensión y aumentar la resistencia de la pieza.
• Rigidez de la pieza: Diseñe la pieza para soportar las cargas previstas y al mismo tiempo minimizar el espesor de la pared.

Pautas de espesor de pared

El espesor de la pared es clave en el moldeo por inyección de paredes delgadas (TWIM). Busque la pared más delgada posible para la función de la pieza y las propiedades del material para reducir costos y tiempo de ciclo.

Sin embargo, mantener el espesor de la pared constante en toda la pieza es igualmente importante para evitar desequilibrios y defectos de flujo. Seguir las pautas de espesor de pared mínimo específicas del material es fundamental para evitar fallas en las piezas.

Diseño de costillas y salientes

• Colocación de costillas: Coloque nervaduras en ubicaciones estratégicas para agregar rigidez a la pieza sin obstaculizar el flujo.
• Dimensiones de la costilla: Optimice el espesor y la altura de las nervaduras para mayor resistencia y moldeabilidad.
• Diseño de jefe: Resaltes de diseño lo suficientemente gruesos y perfilados para el montaje y funcionamiento de las piezas.

Ángulos de tiro y socavados

Los ángulos de salida son clave para la expulsión de piezas en el moldeo por inyección de pared delgada (TWIM). Aplicar ángulos de tiro a todas las superficies de la línea de partición para evitar daños a las piezas y simplificar la construcción del molde.

Para mejorar aún más la moldeabilidad y la eliminación de piezas, minimice o eliminar socavaduras cuando sea posible.

Ubicación y tipo de puerta

• Ubicación de la puerta: Dónde colocar la puerta para un llenado completo y equilibrado de la cavidad.
• Tipo de puerta: Qué tipo de puerta ¿Se utiliza para la geometría y el material de la pieza?
• Tamaño de la puerta: ¿Para qué tamaño es la puerta? sin defectos?

Diseño de moldes para TWIM

Diseño de molde es donde todo comienza para lograr el éxito en el moldeo por inyección de paredes delgadas (TWIM). Se requiere un buen molde para que las piezas tengan las dimensiones correctas y estén libres de defectos.

Corredor y puerta

Diseño de corredores y puertas. es donde la masa fundida se entrega a la cavidad del molde. La distribución equilibrada del flujo evita cortocircuitos y llenado. La ubicación y el tipo de puerta deben elegirse para lograr un estrés mínimo y la mejor calidad de las piezas.

Enfriamiento

Un buen sistema de refrigeración Se requiere para una solidificación rápida y estabilidad dimensional. La ubicación y el diseño adecuados del canal de enfriamiento ayudan con la extracción de calor y reducen el tiempo del ciclo y la deformación. Equilibrar la intensidad del enfriamiento es fundamental para evitar tensiones y marcas de hundimiento.

Material del molde

Material del molde La elección afecta la vida útil del molde, la transferencia de calor y el rendimiento general. Para los moldes TWIM se recomiendan aceros para moldes de alta calidad con buena conductividad térmica y resistencia al desgaste. El tratamiento térmico y los revestimientos de superficie adecuados ayudan a que el molde dure y no se pegue.

Parámetros de proceso

Los parámetros del proceso son clave para el moldeo por inyección de paredes delgadas (TWIM).

• Presión y velocidad de inyección: Controlar la presión de inyección y velocidad para llenar la cavidad y evitar cortocircuitos y líneas de soldadura. A menudo se requieren altas velocidades de inyección para TWIM, pero demasiada presión puede causar distorsión de la pieza.
• Temperatura de fusión: La temperatura de fusión es crítica para un buen flujo y sin degradación del material. En TWIM se utiliza una temperatura de fusión ligeramente más alta en comparación con el moldeo por inyección estándar.
• Temperatura del molde: La temperatura constante del molde es clave para la estabilidad dimensional y la calidad de las piezas. Una temperatura más alta del molde puede ser beneficiosa para piezas de paredes delgadas para mejorar el acabado de la superficie y reducir el tiempo del ciclo.
• Presión de mantenimiento y tiempo de enfriamiento: Aplique presión de retención después de llenar la cavidad para compensar la contracción del material y mejorar la densidad de la pieza. Tiempo de enfriamiento suficiente para que la pieza se solidifique y sin cambios dimensionales.

Solución de problemas de TWIM

Identificar y corregir defectos comunes es clave para la producción de TWIM. Marcas de hundimiento, deformaciones y cortocircuitos son comunes. Estos defectos pueden deberse al material, al diseño de la pieza o al proceso. 

Para solucionarlo de forma eficaz, es necesario encontrar la causa raíz de cada defecto. Al observar el material, la geometría de la pieza, la ubicación de la compuerta, el enfriamiento y los parámetros de inyección, puede encontrar la causa raíz.

Una vez que encuentre la causa raíz, podrá implementar las correcciones. Esto puede ser una sustitución de material, un rediseño de piezas, modificaciones de molde o ajustes de proceso. Un enfoque sistemático con análisis y pruebas exhaustivos es clave para solucionar estos problemas y obtener una calidad constante de las piezas.

Conclusión

En resumen, la tecnología analizada de moldeo por inyección de pared delgada (TWIM) implica ventajas como costo, peso y tiempo de ciclo. Para conseguir la calidad deseada del producto fabricado, es fundamental seguir correctamente los principios de diseño y selección de materiales.

Una vez que se haya tomado el tiempo para comprender el espesor de la pared, la geometría de la pieza y otras características, se pueden resolver los problemas de agrietamiento por tensión.

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