3 factores que afectan a las piezas fabricadas por moldeo por inyección
Moldeo por inyección es el método de transformación más común para los productos de plástico. El moldeo por inyección es sinónimo de alta eficiencia y producción en masa. Como usuario de piezas moldeadas por inyección, ¿se ha encontrado alguna vez con un producto defectuoso, etc.? ¿Cómo surgió ese producto de calidad inferior? ¿A qué problemas hay que prestar atención en el proceso de moldeo por inyección para evitar la aparición de productos defectuosos? En este artículo se enumeran en detalle los factores que conducen a productos defectuosos y las soluciones. Esperamos ayudarle a comprender mejor la tecnología de moldeo por inyección.
1. Contracción durante el moldeo por inyección
La contracción que se produce durante el moldeo de termoplásticos afectará directamente al rendimiento del producto acabado. Los elementos que afectan a la contracción del moldeo termoplástico son los siguientes:
1.1 Variedades de plástico durante el proceso de moldeo de termoplásticos, factores tales como el cambio de volumen causado por la cristalización, fuerte tensión interna, gran tensión residual congelada en la pieza de plástico, y fuerte orientación molecular, por lo que la tasa de contracción es mayor que la de los plásticos termoestables. Amplio rango de contracción, direccionalidad obvia y después del moldeo.
1.2 Características de las piezas de plástico Cuando el material fundido entra en contacto con la superficie de la cavidad, la capa exterior se enfría inmediatamente para formar una envoltura sólida de baja densidad. Debido a la escasa conductividad térmica del plástico, la capa interior de la pieza de plástico se enfría lentamente para formar una capa sólida de alta densidad con una gran contracción. Por lo tanto, el grosor de la pared, el enfriamiento lento y el grosor de la capa de alta densidad se encogerán mucho.
Además, la ausencia o presencia de insertos, así como la colocación y el número de insertos, pueden afectar directamente a la distribución de la densidad, la dirección del flujo de material y la resistencia a la contracción. Por lo tanto, las características de las piezas de plástico influyen enormemente en el tamaño y la direccionalidad de la contracción.
1.3 Cuando el material fundido entra en contacto con la superficie de la cavidad, la capa exterior se enfría inmediatamente, formando una envoltura sólida de baja densidad. Debido a la escasa conductividad térmica del plástico, la capa interior de la pieza de plástico se enfría lentamente para formar una capa sólida de alta densidad con un gran índice de contracción. Por lo tanto, factores como el grosor de la pared, el enfriamiento lento, el grosor de la capa de alta densidad, etc., pueden provocar una gran contracción del material.
Además, el hecho de que haya insertos y la disposición y el número de insertos afectarán directamente a la dirección del flujo, la distribución de la densidad y la resistencia a la contracción de la solución, por lo que las características de la pieza de plástico tienen un mayor impacto en el tamaño y la direccionalidad de la contracción.
1.4 La forma, el tamaño, la distribución y otros factores del puerto de alimentación afectan directamente a la dirección del flujo de material, la distribución de la densidad, la alimentación con mantenimiento de la presión, el tiempo de moldeo, etc. El puerto de alimentación directa y el puerto de alimentación con sección grande (especialmente la sección más gruesa) tienen una contracción pequeña pero una direccionalidad grande y el puerto de alimentación ancho y corto tiene una direccionalidad pequeña. Cerca del puerto de alimentación o paralelo a la dirección de flujo del material, la tasa de contracción es grande.
1.5 Condiciones de moldeo La temperatura del molde es alta, el material fundido se enfría lentamente, la densidad es alta y el índice de contracción es grande, especialmente en el caso de los materiales cristalinos. Debido a la alta cristalinidad, el cambio de volumen es grande, y la tasa de contracción es grande. La distribución de la temperatura del molde también está relacionada con la uniformidad del enfriamiento y la densidad dentro y fuera de la pieza de plástico, lo que afecta directamente a la tasa y dirección de la contracción de cada pieza.
Para resolver el problema de la contracción excesiva durante el proceso de moldeo por inyección, debemos tener en cuenta la tasa de contracción al diseñar el molde:
- Utilice un índice de contracción menor para el diámetro exterior de la pieza de plástico y un índice de contracción mayor para el diámetro interior, y deje margen de corrección tras probar el molde.
- La prueba del molde puede determinar la forma, el tamaño y las condiciones de moldeo del sistema de compuerta.
- Tras el procesamiento posterior de las piezas de plástico, es necesario volver a medir los cambios dimensionales de los moldes. Y debe medirse 24 horas después del desmoldeo.
- Modificar y mejorar el molde en función de la contracción real.
- Vuelva a utilizar el molde, mejore las condiciones del proceso y modifique ligeramente el valor de contracción para cumplir los requisitos de las piezas de plástico.
2. Fluidez de los materiales de moldeo por inyección
2.1 La fluidez de los termoplásticos puede analizarse generalmente a partir de una serie de índices como el peso molecular, el índice de fusión, la longitud de flujo en espiral de Arquímedes, la viscosidad aparente y la relación de flujo (longitud de proceso/espesor de la pared del plástico).
El peso molecular del material es pequeño, la distribución del peso molecular es amplia y la regularidad de la estructura molecular es pobre. El material con un índice de fusión alto, una longitud de flujo en espiral larga, una viscosidad aparente baja y una relación de flujo alta tendrá una buena fluidez.
Debe comprobarse la especificación del mismo tipo de plástico para determinar si su fluidez es adecuada para el moldeo por inyección. Según los requisitos de diseño del molde, la fluidez de los plásticos de uso común puede dividirse básicamente en tres categorías:
a. Buenos materiales de fluidez son: PA, PE, PS, PP, CA, polimetilpentileno;
b. Los materiales con fluidez media son: resinas de la serie del poliestireno (como ABS, AS), PMMA, POM, éter de polifenileno;
c. Los materiales con poca fluidez son: PC, PVC rígido, éter de polifenileno, polisulfona, poliarilsulfona y fluoroplásticos.
2.2 Razones que afectan a la fluidez de los plásticos
① Cuanto mayor sea la temperatura, mayor será la fluidez del material, pero los diferentes plásticos también son diferentes, PS (especialmente resistente al impacto y de alto valor MFR), PP, PA, PMMA, poliestireno modificado (como ABS, AS), PC, CA, y otros plásticos fluidez varía mucho con la temperatura. Para el PE, POM, el aumento o disminución de la temperatura tiene poco efecto sobre su fluidez. Por lo tanto, los primeros deben ajustar la temperatura para controlar la fluidez durante el moldeo.
② Cuando la presión de inyección aumenta, el material fundido se cizallará mucho, y la fluidez también aumentará, especialmente PE y POM son más sensibles, por lo que la presión de inyección debe ajustarse para controlar la fluidez durante el moldeo.
③ La forma, el tamaño, la disposición, el diseño del sistema de refrigeración, la resistencia al flujo del material fundido (como el acabado de la superficie, el espesor de la sección del antebrazo, la forma de la cavidad, el sistema de escape) y otros factores afectan directamente al flujo del material fundido en la cavidad.
Si se reduce la temperatura del material fundido y aumenta la resistencia al flujo, se reducirá la fluidez. Al diseñar el molde, debe seleccionarse una estructura razonable en función de la fluidez del plástico utilizado. La temperatura del molde, la temperatura del material, la velocidad de inyección, la presión de inyección y otros factores también deben controlarse adecuadamente durante el moldeo. Estos pueden ajustar la situación de llenado para satisfacer los requisitos de moldeo.
3. Propiedades térmicas y velocidades de enfriamiento de los materiales de moldeo por inyección
3.1 Los distintos plásticos tienen diferentes propiedades térmicas, como el calor específico, la conductividad térmica y la temperatura de deformación térmica. Los plásticos con un calor específico elevado requieren una gran cantidad de calor al plastificarse, por lo que debe utilizarse una máquina de moldeo por inyección con una gran capacidad de plastificación. El tiempo de enfriamiento de los plásticos con alta temperatura de deformación térmica puede ser corto, y el desmoldeo es temprano, pero debe evitarse la deformación por enfriamiento después del desmoldeo.
Los plásticos con baja conductividad térmica tienen una velocidad de enfriamiento lenta (como los polímeros iónicos, etc.), por lo que deben enfriarse completamente para mejorar el efecto de enfriamiento del molde. Los moldes de canal caliente se aplican a plásticos con alta conductividad térmica y bajo calor específico. Los plásticos con gran calor específico, baja conductividad térmica, baja temperatura de deformación térmica y velocidad de enfriamiento lenta no son propicios para el moldeo de alta velocidad. Por tanto, hay que seleccionar las máquinas de moldeo por inyección adecuadas y reforzar la refrigeración del molde.
3.2 Se requiere que diversos plásticos mantengan una velocidad de enfriamiento adecuada en función de sus tipos y características y de la forma de las piezas de plástico. Por lo tanto, el molde debe estar equipado con un sistema de calentamiento y enfriamiento de acuerdo con los requisitos de moldeo para mantener una determinada temperatura del molde.
Cuando la temperatura del material aumenta, la temperatura del molde, debe enfriarse para evitar que las piezas de plástico se deformen después del desmoldeo, acortar el ciclo de moldeo y reducir la cristalinidad. Cuando el calor residual del plástico no es suficiente para mantener el molde a una cierta temperatura, el molde debe estar equipado con un sistema de calefacción para mantener el molde controlar la velocidad de enfriamiento a una cierta temperatura para asegurar la fluidez, mejorar las condiciones de llenado o controlar el enfriamiento lento de las piezas de plástico. Evitar el enfriamiento desigual dentro y fuera de las piezas de plástico de paredes gruesas y mejorar la cristalinidad.
En el caso de los moldes con buena fluidez, gran superficie de moldeo y temperatura desigual del material, según las condiciones de moldeo de las piezas de plástico, a veces es necesario utilizar alternativamente la calefacción o la refrigeración o utilizar conjuntamente la calefacción y la refrigeración locales. Para ello, el molde debe estar equipado con un sistema de refrigeración o calefacción correspondiente.
Cómo elegir productos de moldeo por inyección como proveedor?
Como consumidor o como empresa, la producción de un gran número de piezas defectuosas ralentizará la velocidad de producción de sus propios productos. Solo comprendiendo las razones de la formación de defectos en los productos moldeados por inyección, los proveedores de piezas no podrán evadirse con algunas razones como “¡el procesamiento y la producción producirán inevitablemente una cierta tasa de fallos, lo cual es normal!” a la hora de comprar productos moldeados por inyección.
Por supuesto, como comprador, debe prestar más atención a las capacidades de procesamiento de los proveedores que ofrecen servicios de moldeo por inyección. Por ello, al final del artículo, le recomiendo una buena proveedor de moldeo por inyección - Utely. JTR es un proveedor de servicios especializado en Mecanizado CNC y moldeo por inyección. Utely no sólo es uno de los fabricantes más maduros de tecnología de moldeo por inyección en China, sino que también es querido por muchos clientes en el mercado internacional. Si necesita el mejor moldeo por inyección, póngase en contacto con nosotros.
