En el mundo del moldeo por inyección, un diseño y un mantenimiento inadecuados de los moldes pueden provocar defectos que, en última instancia, tengan consecuencias desastrosas para los procesos de producción y la calidad del producto final. En este blog, exploraremos algunos aspectos asociados con el mantenimiento y el diseño de moldes, en concreto los relativos a las causas, los efectos y la prevención. Esto incluye elementos como defectos superficiales en la pieza, líneas de soldadura, desajustes y faltas de llenado. Continúa leyendo para saber por qué descuidar los fundamentos del diseño de moldes puede dar lugar a costosos defectos y retrasos en la producción, así como para obtener ideas prácticas que ayuden a evitar estos problemas.
¿Qué se entiende por “defecto de moldeo por inyección”?
Un defecto de moldeo por inyección es una imperfección o una marca, protuberancia o hueco no deseado que queda en la pieza final. Existen varios motivos que pueden provocar estas imperfecciones no deseadas, como una ventilación, un enfriamiento o una extracción incorrectos o un ángulo de desmoldeo o un espesor de las paredes insuficientes.
¿Cómo pueden afectar los defectos del moldeo por inyección al producto final?
Los defectos del moldeo por inyección pueden afectar al producto final de muchas maneras. La más evidente es el aspecto estético de la pieza. Los defectos como las rebabas, los rechupes o las deformaciones pueden restar valor al atractivo visual de la pieza. Sin embargo, la pieza puede verse afectada de otras formas que no son visuales, como la precisión dimensional, las propiedades mecánicas, la funcionalidad, la durabilidad y un largo etcétera.
¿Cuáles son los defectos más comunes del moldeo por inyección?
Rebabas
¿Qué son las rebabas? Las rebabas son un exceso de plástico en la pieza final que se ha filtrado fuera de la cavidad del molde.
Cómo identificar las rebabas: las rebabas son fáciles de detectar, porque son material sobrante. Suelen aparecer en el punto de unión de la cavidad del molde, en las líneas de partición, los extractores, los respiraderos, etc.
¿En qué medida son problemáticas las rebabas? Las rebabas son un problema principalmente estético; sin embargo, quitarlas puede aumentar los costes y reducir la precisión y uniformidad del diseño.
Cómo evitar las rebabas: las rebabas pueden deberse a problemas con el molde, por ejemplo, un desajuste entre las mitades del molde o una ventilación inadecuada. Sin embargo, el diseño de la pieza también influye. Las piezas muy delgadas requieren una mayor presión de inyección para forzar la entrada del plástico fundido en el molde, lo que puede provocar rebabas. Además, asegurarse de que las dos mitades del molde encajen entre sí lo más fácilmente posible aumenta la probabilidad de que el cierre entre ellas sea correcto. Para ello, es importante tratar de mantener la línea de partición lo más plana posible y evitar las áreas inclinadas, para que el molde no se desgaste en exceso al abrir y cerrar las dos mitades una contra otra.
Rechupes
¿Qué son los rechupes? Los rechupes son concavidades (o depresiones) en la superficie de la pieza final. Suelen ocurrir en áreas de material más grueso cuyo enfriamiento se produce de forma desigual.
Cómo identificar los rechupes: los rechupes también son un defecto estético evidente, pues dejan depresiones visibles en la superficie del material. Se producen en áreas más gruesas de las piezas. Debido al mayor espesor, el plástico tarda más en enfriarse que las áreas circundantes que son más delgadas. Esto hace que se contraiga más y que esa parte de la pieza se hunda hacia el interior.
¿En qué medida son problemáticos los rechupes? Los rechupes, por lo general, son un problema meramente estético, pero pueden resultar bastante feos y hacer que la pieza parezca de mala calidad.
Cómo evitar los rechupes: los rechupes pueden deberse a problemas en el proceso de moldeo, como una temperatura de fusión o del molde o un tiempo de empaquetado y retención incorrectos. Sin embargo, al igual que las rebabas, también pueden estar relacionados con el diseño de la pieza. La mejor manera de evitar los rechupes es eliminar las diferencias de espesor de las paredes. Intenta adelgazar las áreas más gruesas para dejar un espesor de pared uniforme. Si lo haces en la fase de diseño, el impacto en el coste será mínimo o inexistente. Además, asegúrate de que las nervaduras y los salientes no creen áreas gruesas. Como regla general, evita que las paredes tengan menos del 40-60 % del espesor de las paredes adyacentes.
Líneas de punto
¿Qué son las líneas de punto? También denominadas “líneas de soldadura”, las líneas de punto se producen cuando dos flujos separados de material de resina fundida se encuentran en el centro. Esta unión recibe el nombre de “línea de punto”.
Cómo identificar las líneas de punto: son visibles en la pieza de plástico en el punto de encuentro entre los flujos de material. A veces parecen arañazos e irradian desde la boquilla de la parte trasera de las obstrucciones, como agujeros y ranuras.
¿En qué medida son problemáticas son las líneas de punto? Pueden ser defectos puramente estéticos o, en el peor de los casos, causar problemas estructurales graves (esto último es más probable si las líneas de punto están detrás de un saliente*).
Cómo evitar las líneas de punto: el material empleado puede afectar en gran medida la prominencia de las líneas de punto. Los materiales que fluyen más fácilmente producirán líneas de tejido menos abultadas. Por ello, conviene evitar los materiales con relleno si la pieza tiene muchas características que puedan provocar líneas de punto. También es interesante evitar desde el principio aquellas características que provocan líneas de punto, tales como las protuberancias y los orificios en la pieza. No obstante, si son inevitables, te ayudará alejarlos lo más posible de los bordes de la pieza.
* Un saliente es una característica que sobresale por encima de la superficie.
Faltas de llenado
¿Qué es una falta de llenado? Una falta de llenado se produce cuando una pieza o característica moldeada por inyección no se forma en su totalidad. Esto sucede cuando el plástico fundido se enfría y se solidifica antes de haber llenado por completo la cavidad del molde.
Cómo identificar las faltas de llenado: las faltas de llenado son fáciles de detectar, pues la pieza o la característica quedan sin formar o sin terminar.
¿En qué medida son problemáticas las faltas de llenado? Si una pieza o una característica no se forma por completo, no puede cumplir la función prevista. Lo más probable es que haya que volver a moldearla.
Cómo evitar las faltas de llenado: al igual que con las líneas de punto, la probabilidad de que se produzcan faltas de llenado depende del material que se utilice. Habrá menos riesgo de que aparezcan con los materiales más fluidos que con los más densos, como los rellenos de vidrio. La geometría de la pieza también influye. Evita diseñar piezas demasiado delgadas y cerciórate de que el espesor de las paredes sea lo más uniforme posible. El fabricante del molde también debe desempeñar su función. Hay que asegurarse de que tenga la ventilación suficiente para que escape el gas atrapado, pues de lo contrario impedirá que el plástico llene completamente la cavidad.
Huecos
¿Qué son los huecos? Los huecos son áreas de gas atrapado o burbujas de aire en el plástico.
Cómo identificar un hueco: si no están en la superficie y el material no es transparente, los huecos pueden ser difíciles de detectar. Si están dentro de la pieza y esta es opaca, podrían observarse imperfecciones, bultos o protuberancias en la superficie de la pieza. Si no estás seguro de si una pieza tiene huecos, cortarla por una sección gruesa permitirá comprobar si hay alguno.
¿En qué medida son problemáticos los huecos? Al igual que las piezas que no están completamente formadas, los huecos pueden afectar a la estética. Pero también pueden afectar las propiedades mecánicas de la pieza y debilitarla.
Cómo evitar los huecos: los huecos se producen cuando las capas exteriores de la pieza se enfrían antes que las capas interiores. Por lo tanto, es importante que las paredes tengan un espesor uniforme y evitar las áreas gruesas. El procesamiento también puede repercutir. Resultará de gran ayuda asegurarse de que el material se seque correctamente, así como aumentar la presión de inyección y retención.
Rociado a presión
¿Qué es el rociado a presión? El rociado a presión suele producirse cuando el material se inyecta con demasiada rapidez en la cavidad del molde y comienza a fraguar antes de haberla llenado en su totalidad.
Cómo identificar el rociado a presión: el rociado a presión deja marcas en la superficie del plástico parecidas a una serpiente y, por lo general, parten de la zona de la boquilla.
¿En qué medida es problemático el rociado a presión? Aunque pueda parecer un mero problema estético, también puede provocar debilidades estructurales.
Cómo evitar el rociado a presión: el rociado a presión es un problema evitable provocado por el procesamiento en la prensa. Las tres causas principales del rociado a presión están relacionadas con el flujo del plástico hacia la cavidad del molde, la velocidad de inyección y la temperatura del plástico. Asegurarse de que el flujo de plástico permanezca en contacto con una superficie al entrar en la cavidad del molde evitará que se enfríe demasiado antes de repartirse debidamente por todo el molde. También puede ser útil reducir la velocidad con que el plástico entra en el molde. Por último, reducir la velocidad de enfriamiento del material dentro del molde también contribuye a evitar el rociado a presión. Para ello, es preciso asegurarse de que el molde esté a la temperatura correcta.
Alabeo
¿Qué es el alabeo? El alabeo es una deformación de la pieza de plástico, como combarse o retorcerse.
Cómo identificar el alabeo: al igual que la mayoría de los defectos, es bastante fácil de detectar; la pieza se arquea, se comba o se retuerce y pierde su forma.
¿En qué medida es problemático el alabeo? El alabeo puede causar problemas, sobre todo en las piezas que requieren ensamblaje, pues impide que encajen según lo previsto.
Cómo prevenir el alabeo: el alabeo se puede abordar desde varios factores del proceso de moldeo, como la temperatura del molde y del barril, el tamaño de las boquillas y sus ubicaciones. También puede deberse al diseño de la pieza y a la elección del material. Al igual que en muchos de los defectos que hemos descrito, es muy importante tratar de mantener un espesor uniforme de las paredes, pues de lo contrario pueden encogerse de forma desigual y alabearse. Además, algunos materiales son más propensos a ello que otros. Por ejemplo, los materiales rellenos de vidrio presentan muchas más probabilidades de alabearse que los que no tienen relleno.
Marcas de quemaduras
¿Qué son las marcas de quemaduras? Las marcas de quemaduras son manchas pardas o negruzcas en la superficie de una pieza de plástico.
Cómo identificar las marcas de quemaduras: las marcas de quemaduras son evidentes por la coloración negra/marrón en la superficie del plástico.
¿En qué medida son problemáticas las marcas de quemaduras? Aunque pueden parecer un mero defecto estético, la degradación del material puede causar problemas con la integridad estructural y la funcionalidad.
Cómo evitar las marcas de quemaduras: las marcas de quemaduras suelen ser consecuencia de un procesamiento deficiente. Por lo general, aparecen al final del proceso de llenado, a causa de una velocidad de inyección excesiva. También pueden deberse a una mala ventilación en el molde, de tal forma que el aire quede atrapado.
Zonas jaspeadas
¿Qué son las zonas jaspeadas? Las zonas jaspeadas son manchas alargadas que quedan en la superficie de una pieza de plástico.
Cómo identificar las zonas jaspeadas: las zonas jaspeadas son manchas alargadas en la superficie de la pieza y son bastante fáciles de detectar.
¿En qué medida son problemáticas las zonas jaspeadas? Puesto que suelen deberse a un exceso de humedad en el material, pueden ser más que un simple defecto estético y afectar las propiedades mecánicas del material.
Cómo evitar las zonas jaspeadas: las causas más habituales de las zonas jaspeadas son la humedad, el exceso de calor y la cizalladura. El fabricante del molde es el responsable de identificar la causa y de adoptar las medidas correctivas adecuadas para evitarla.
Hemos enumerado tan solo algunos de los defectos más conocidos del moldeo por inyección, con la forma de detectarlos y evitarlos en el caso ideal.