El proceso de fabricación de moldeo por inyección ha adquirido una enorme versatilidad. Esto es la consecuencia directa de los avances de la tecnología que utilizamos para crear los diseños de productos y producir las herramientas de moldeo. Durante el proceso de diseño y fabricación de un producto, se utilizan diversos términos técnicos. En este blog, enumeramos por orden alfabético algunos de ellos, que escucharás cuando trates con los especialistas en moldeo por inyección.
ABS (Acrilonitrilo Butadieno Estireno): polímero termoplástico de uso común conocido por su versatilidad, durabilidad y resistencia al impacto. Se utiliza con frecuencia en diversos sectores, por sus propiedades mecánicas favorables y por la facilidad de fabricación que ofrece.
Acabado de superficie: se refiere a la calidad, la textura, la apariencia y la suavidad de la superficie exterior de la pieza moldeada. En Protolabs, ofrecemos los acabados Mold-Tech en nuestros servicios de moldeo por inyección. Puedes obtener más información aquí.
Agente desmoldante: sustancia que se aplica a las superficies de la cavidad y del núcleo para que sea más fácil sacar la pieza moldeada del molde después del proceso de moldeo por inyección. Se trata de un componente crucial que evita que la pieza se pegue al molde y garantiza una inyección fluida y sin dificultad.
Ángulo de desmoldeo: ligero bisel o ángulo que se aplica a las paredes verticales de una pieza moldeada. Este ángulo se incorpora al diseño del molde para facilitar la extracción de la pieza terminada de la cavidad. El ángulo de desmoldeo se añade para poder retirar la pieza del molde con facilidad sin que se dañe ni se atasque.
Boquilla: punto o abertura concreto del molde por el que se inyecta el plástico fundido en la cavidad. Las boquillas pueden ser de distintos tipos, que influyen en el proceso de moldeo y en las características de la pieza final. Una de ellas es la boquilla de colada, que es el conducto principal por el que el plástico fundido penetra en la cavidad del molde a través del sistema de canales de colada. Por lo general, se encuentra en la sección más gruesa y se recorta después de la extracción. La boquilla de entrada o directa se sitúa justo en el borde de la pieza. La boquilla secundaria, que va oculta bajo la superficie, permite minimizar las marcas visibles, aunque requiere un esfuerzo adicional para recortar o eliminar el exceso de material. La boquilla precisa (o boquilla de canal caliente) presenta un diámetro más fino y crea un punto de entrada diminuto para el plástico fundido. Suele utilizarse en piezas más pequeñas y delicadas.
Cavidad: espacio hueco del interior del molde en el que se inyecta el material plástico fundido. Este espacio hueco tiene la forma de la pieza o del producto final. La cavidad es un componente vital en el proceso de moldeo por inyección, ya que define la forma externa y las características de la pieza. Las cavidades suelen constar de dos mitades principales: el lado de la cavidad y el lado del núcleo.
Colada: se refiere al canal o conducto principal a través del cual fluye el plástico fundido desde la boquilla de la máquina hacia la cavidad del molde. Es el punto de entrada inicial al molde.
Defecto: imperfección, anomalía o error que presenta la pieza moldeada final y que supone una desviación respecto a las especificaciones o los estándares de calidad deseados. Los defectos se producen por diversos motivos y pueden ser, entre otros:
- Marcas de rechupe: depresiones o irregularidades de la superficie provocadas por velocidades de enfriamiento distintas, a menudo debido a las diferencias de espesor.
- Alabeo: se produce cuando las piezas se enfrían de manera desigual, lo que hace que su forma final quede combada o deformada.
- Rebaba: exceso de material que sobresale de la geometría prevista de la pieza y que suele producirse a lo largo de la línea de partición o de los bordes del molde.
- Falta de llenado: sucede cuando el molde no se llena por completo, de tal forma que faltan secciones o se genera una pieza incompleta.
- Rociado a presión: se produce cuando el plástico fundido se inyecta demasiado rápido en el molde y deja una marca visible debido a esa velocidad de inyección excesiva.
- Combustión o degradación: el sobrecalentamiento del material puede causar degradación o combustión, que producen decoloraciones o un deterioro de las propiedades mecánicas.
- Líneas de punto: líneas o marcas visibles que aparecen allí donde se encuentran y se unen dos o más frentes de flujo durante el moldeado.
Deformación: alteración o distorsión de una pieza moldeada respecto a su forma o dimensiones previstas. Se produce cuando las piezas se enfrían de manera desigual o experimentan tensiones internas durante la fase de enfriamiento y solidificación del proceso. El alabeo se produce cuando el enfriamiento es desigual debido a las propiedades del material y al diseño de la pieza (por ejemplo, esquinas afiladas, espesores variables, ángulos de desmoldeo insuficientes o geometrías complejas).
Hemos descrito tan solo algunos de los términos del moldeo por inyección. Para obtener más información, consulta nuestro glosario en línea.
Encogimiento: reducción del tamaño y de las dimensiones de una pieza moldeada a medida que se enfría y solidifica después de extraerla del molde. Hay varios factores que contribuyen al encogimiento, tales como las características del material, la velocidad de enfriamiento, el diseño y la geometría de las piezas, el diseño del molde y el control de la temperatura.
Extractores: se trata de componentes esenciales de los sistemas de moldeo por inyección. Desempeñan una importante función para sacar la pieza terminada de la cavidad del molde una vez que el plástico se ha solidificado. Estos extractores forman parte del sistema de extracción del interior del molde. Suelen estar colocados en la mitad móvil (mitad extractora) del molde. Cuando el molde se abre al finalizar el ciclo de enfriamiento, estos extractores se accionan para sacar de él la pieza terminada. Están situados estratégicamente alrededor de la cavidad del molde para aplicar una fuerza controlada, de tal forma que pueda extraerse la pieza sin provocar daños. Pueden tener distintas formas, tamaños y diseños, en función de la complejidad de la pieza producida, del diseño del molde y de los requisitos de extracción. Algunos extractores pueden tener puntas o revestimientos especiales para minimizar el deterioro de la superficie de la pieza. Estos extractores deben inspeccionarse y mantenerse de manera periódica para asegurarse de su correcto funcionamiento. Debido a su uso reiterado, pueden desgastarse con el tiempo. Los extractores forman parte de un sistema de extracción más amplio que puede incluir placas extractoras, manguitos u otros componentes. Todos estos elementos facilitan conjuntamente la extracción segura de la pieza moldeada.
Extrusión: se trata de un proceso diferenciado e independiente del moldeo por inyección. Consiste en hacer salir el plástico fundido a través de una boquilla (que da la forma deseada al material) a fin de crear formas continuas con una sección transversal uniforme. Este proceso se utiliza con frecuencia para producir tuberías, láminas y perfiles.
Fuerza de fijación: fuerza que ejerce la unidad de fijación de la máquina de moldeo por inyección para mantener las mitades del molde cerradas de forma segura durante las fases de inyección y enfriamiento del proceso de moldeo. La unidad de fijación suele estar compuesta por sistemas hidráulicos o mecánicos y debe resistir y contrarrestar la alta presión que se ejerce sobre el molde durante la inyección. Se trata de un factor vital que garantiza el cierre adecuado del molde y mantiene su integridad durante el proceso.
Línea de partición: se refiere a la línea o unión por la que se unen y separan las dos mitades del molde para crear la pieza final. Es un aspecto esencial que debe tenerse en cuenta para el montaje de moldes, la prevención de rebabas, el acabado de superficies y los ángulos de desmoldeo.
Marcas de quemaduras: se refiere a las manchas o rayas oscuras o descoloridas presentes en la superficie de una pieza moldeada. Estas marcas pueden restar valor al aspecto de la pieza e indicar la existencia de problemas durante el moldeado. Las marcas de quemaduras se producen debido al sobrecalentamiento localizado del material plástico dentro de la cavidad del molde. Hay varios factores que contribuyen a que aparezcan, tales como el exceso de calor, el tiempo de residencia, la velocidad y la presión de inyección, una ventilación insuficiente o los materiales seleccionados.
Molde: también denominado herramienta. Se trata de un componente esencial que se utiliza para dar forma al plástico fundido y convertirlo en la pieza o el producto deseado. Consta de dos partes, el núcleo y la cavidad, que, al unirlas, crean el espacio cerrado en el que se inyecta el plástico fundido.
Moldeo por inyección: consiste en inyectar el material plástico fundido a alta presión en la cavidad del molde y, a continuación, dejar que se enfríe y solidifique para crear la forma deseada de la pieza. Sus principales fases son la alimentación (de los gránulos de plástico en el barril calentado), la inyección (del plástico fundido), el enfriamiento (de la pieza moldeada) y la extracción (de la pieza del molde).
Platina: placa o plataforma ancha y plana que proporciona una estructura de soporte rígida y sólida para realizar el proceso de moldeo. La unidad de fijación de la máquina contiene dos platinas: una fija y una móvil. Las platinas cumplen varias funciones: ejercer la fuerza de fijación requerida para mantener el molde cerrado de forma segura; ser el alojamiento en el que se montan las mitades del molde; servir de soporte en el proceso de inyección permaneciendo cerradas y sujetas para mantener la integridad de la pieza; y, durante las fases de calentamiento y enfriamiento, contribuir a mantener la temperatura del molde (por medio de elementos o canales térmicos) y ayudar con sistemas de enfriamiento (como canales de agua).
Sistema de acceso: red de canales y conductos que facilitan el flujo de plástico fundido desde la boquilla de la máquina de moldeo por inyección hasta la cavidad del molde. Sus componentes son:
- Colada: canal inicial a través del cual fluye el plástico fundido desde la boquilla de la máquina hacia el molde. Dirige el material al sistema de canales de colada.
- Canales de colada: distribuyen el plástico fundido desde la colada hasta las cavidades individuales del interior del molde. Los canales de colada son conductos que permiten que el material llegue a las boquillas.
- Boquillas: como hemos descrito, son los puntos concretos de entrada a la cavidad del molde.
Sistema de canales de colada calientes: componente especializado del proceso de moldeo por inyección que se utiliza para llevar el plástico fundido desde la boquilla hasta las cavidades del molde. A diferencia de los sistemas convencionales de canales de colada fríos, en los que se emplean canales sólidos para transportar el plástico fundido, el de canales calientes mantiene fundido el material en su interior. Sus principales elementos son:
- Colector: sistema de distribución central que recibe el plástico fundido desde la boquilla de la máquina y lo canaliza hacia las boquillas individuales correspondientes a cada cavidad del molde.
- Boquillas: componentes que introducen el plástico fundido directamente en las cavidades del molde. Cada boquilla está conectada al colector y controla el flujo de plástico al interior del molde.
- Elementos térmicos: en los sistemas de canales de colada calientes, se utilizan elementos térmicos para mantener el plástico de los canales y de las boquillas en estado fundido, a fin de evitar que se solidifique durante el moldeo.
Las ventajas de los sistemas de canales de colada calientes son, entre otras, reducción de desperdicios (los canales calientes eliminan la necesidad del material de los canales solidificados), mejora de la calidad (al eliminarse los canales de colada fríos, se minimizan los posibles defectos asociados con los sistemas de canales fríos, tales como vestigios o diferencias entre las piezas debido a las variaciones de la temperatura del material) y, por último, aumento de la eficacia (los sistemas de canales de colada calientes permiten reducir los tiempos de ciclo, ya que no es preciso esperar a que los canales sólidos se enfríen y expulsen antes de iniciar la fase siguiente).
Los sistemas de canales de colada calientes suelen utilizarse en la producción de tiradas largas, en las que es fundamental garantizar la eficacia, reducir la cantidad de materiales desperdiciados y obtener piezas con una calidad uniforme. Si bien ofrecen diversas ventajas, su implementación y mantenimiento pueden ser más complejos y costosos que los sistemas de canales de colada fríos.
Tiempo de enfriamiento: tiempo que tarda el plástico fundido contenido en el molde en solidificarse y enfriarse lo suficiente para poder extraer la pieza sin que se deforme ni estropee. Se trata de una fase esencial que repercute directamente en los tiempos del ciclo de producción. Hay varios factores que pueden influir en el tiempo de enfriamiento, tales como el tipo de material, el espesor de la pieza, el diseño del molde y el medio de enfriamiento (por ejemplo, agua o aceite).
Tiempo de llenado: tiempo que tarda el plástico fundido en llenar completamente la cavidad del molde una vez iniciado el proceso de inyección. Hay varios factores que influyen en el tiempo de llenado, tales como la viscosidad del material, la geometría de la pieza, la presión y la velocidad de inyección, el diseño del molde y la ventilación. Optimizar el tiempo de llenado es fundamental para lograr una calidad uniforme de las piezas y reducir los tiempos de los ciclos de producción. Si el tiempo de llenado es insuficiente, la pieza podría quedar incompleta. Por otro lado, si es excesivo, puede aumentar el tiempo de ciclo y reducir la eficiencia de la producción.
Unidad de inyección: uno de los componentes principales del proceso de moldeo por inyección, responsable de fundir e inyectar el material plástico en la cavidad del molde. Sus elementos principales son: la tolva (donde se almacenan los gránulos de plástico y desde la que se introducen en la máquina); el barril (un cilindro alargado en el que la tolva introduce el material plástico; en su interior, un mecanismo de tornillo gira y empuja el material hacia delante mientras aplica calor para derretirlo); el tornillo o ariete (responsable de derretir y mezclar el plástico a medida que avanza a lo largo del barril); la boquilla y el anillo de retención (al final del barril, hay una boquilla que se fija al molde; el anillo de retención ayuda a evitar el reflujo del plástico fundido una vez inyectado en la cavidad).
Ventilación: proceso que consiste en permitir que el aire, los gases u otras sustancias volátiles atrapados escapen de la cavidad del molde durante el moldeo. Una ventilación adecuada es fundamental para garantizar la producción de piezas de alta calidad, pues evita defectos como las burbujas de aire atrapadas, las quemaduras o un llenado incompleto.