Moldeo por inyección de plástico de alta precisión para componentes de balanzas digitales de equipaje

Una báscula digital de equipaje es un dispositivo electrónico de mano diseñado para pesar con precisión bolsas y maletas. El dispositivo ayuda a los viajeros a evitar pagar recargos por exceso de peso en el equipaje.

Suele venir con un gancho o correa que se sujeta al asa de la bolsa que se quiere pesar. Una vez sujeta a la bolsa, la báscula se eleva para levantar la bolsa del suelo. Así se obtienen lecturas de peso instantáneas de hasta 50 kg (110 lb) en una pantalla LCD.

Los fabricantes de básculas de equipaje diseñan estos dispositivos para que sean portátiles y ligeros, lo que los hace manejables para casi todo el mundo. La naturaleza compacta de estos dispositivos facilita su colocación en un bolsillo o bolso. La mayor parte de los componentes de las básculas digitales de equipaje están fabricados con plástico resistente. A continuación se enumeran los principales componentes de una báscula digital de equipaje.

• El sensor o célula de carga: Es el núcleo del dispositivo portátil. Consta de un componente metálico que mide la deflexión o deformación causada por el peso del equipaje.
• Pantalla LCD: La pantalla digital muestra el peso del equipaje suspendido. La lectura puede ser en kg o lb. Algunos modelos estarán retroiluminados para mejorar la visibilidad en condiciones de poca luz.
• Escala de equipaje Carcasa del componente: Se trata del asa de plástico que protege la electrónica interna.
• Mecanismo para colgar: Puede ser un gancho de aleación, una cincha o una correa de nailon, diseñada para asegurar el equipaje.
• Botones: Todos los modelos tienen botones de encendido y apagado. Algunos modelos tendrán botones adicionales para reiniciar la unidad o cambiar la unidad de medida entre kg y lb.
• Compartimento de pilas: Un pequeño compartimento a menudo asegurado con un tornillo que contiene la batería que alimenta el dispositivo.
• Placa de circuito y componentes: Se trata de un procesador que convierte los datos de la galga extensométrica en números digitales que se leen en la pantalla LCD.

Requisitos del cliente

Un fabricante de balanzas digitales de equipaje se dirigió a First Mold solicitando moldes que le ayudaran a dar vida a sus productos. El cliente quería moldear un total de seis componentes diferentes de báscula digital de equipaje. Uno de los moldes debía moldear un material transparente que permitiera visualizar la pantalla digital situada debajo.

El cliente quería un molde para producción en serie. Uno de sus requisitos era que el molde de la balanza digital para equipajes durara más de 500.000 tiradas. Además, el cliente quería que la carcasa del componente de la balanza digital para equipajes tuviera un diseño de encaje a presión. Para facilitar el montaje, la tolerancia debía ser de ±0,05 mm con una precisión de ±0,02 mm.

Otro requisito importante del fabricante era que la superficie de la carcasa tuviera un acabado brillante. Dado que la empresa se estaba posicionando como una marca global, el cliente quería que sus productos tuvieran un tacto premium.

Desafíos

El primer reto que tuvo que superar el equipo de gestión de proyectos de First Mold con el proyecto fue decidir si crear un molde de una sola cavidad o un molde familiar. Elegir un molde familiar permitirá al equipo fusionar los seis componentes diferentes en un único molde. Además, el molde familiar puede evitar las diferencias de color entre las distintas partes. Sin embargo, si el equipo elige un molde de cavidad única, tendrá que crear seis moldes diferentes para cada uno de los componentes de la balanza digital de equipaje del cliente.

Acabado superficial de alto brillo

La creación de moldes para superficies brillantes requiere más trabajo. La superficie del molde necesita un pulido adicional, lo que requiere más horas de trabajo. Conseguir la superficie pulida puede alargar el plazo de entrega. Por tanto, siempre supone un reto adicional para los proyectos con un plazo de entrega ajustado.

Selección de materiales

Se espera que una báscula digital para pesar equipajes sufra tensiones durante su uso. Cuando se utiliza en el entorno de un aeropuerto, puede utilizarse para pesar miles de maletas al día. Por lo tanto, es importante que el material utilizado para la producción tenga una excelente resistencia al desgaste para mejorar la durabilidad del producto.

Diseño para la fabricación

La carcasa de la báscula digital de equipajes presenta paredes reforzadas con nervios para mejorar aún más la rigidez y garantizar que no se rompa durante el funcionamiento. Además, el diseño presenta grandes radios en los bordes. Los radios son una característica importante que mejora el flujo de material, minimiza la contracción y reduce la concentración de tensiones. Aumenta la resistencia general de la pieza. Sin embargo, si no se diseñan correctamente, los radios de borde grandes también pueden causar defectos como desgarros o alabeos.

Solución

Tras múltiples deliberaciones con el fabricante de la báscula digital de equipaje y sopesar los pros y los contras, el equipo de gestión de proyectos de First Mold decidió que un molde de una sola cavidad es más adecuado para la intención del fabricante. Aunque el uso de moldes familiares puede evitar diferencias de color, el cliente no considera las diferencias de color como una preocupación importante de fabricación porque el producto se someterá a pintura en spray.

Los moldes familiares son más rápidos a la hora de producir simultáneamente varias piezas diferentes. Sin embargo, suelen sufrir desequilibrios de presión, lo que provoca mayores tasas de defectos en determinados componentes. La decisión de utilizar un molde de una sola cavidad se debió a las ventajas que ofrecería al fabricante, entre ellas:

• Bajo coste de producción: El diseño de un molde de una sola cavidad suele ser más sencillo que el de un molde familiar. Esa simplicidad en el diseño se traduce en menores costes de utillaje, ya que se requieren menos horas de trabajo. El presupuesto del cliente favorecía los moldes de una sola cavidad.
• Plazos de entrega más cortos: El diseño más sencillo también significa que los moldes de cavidad simple pueden producirse más rápidamente en comparación con un molde familiar. Un plazo de entrega más rápido significa que el fabricante de balanzas digitales para equipajes puede empezar a producir en serie sus productos en el plazo más breve posible. El cliente también se quejaba de que trabajaba con un calendario muy apretado y quería que el molde o los moldes estuvieran terminados rápidamente. Por lo tanto, optar por moldes de una sola cavidad para componentes de balanzas de equipaje fue una decisión fácil.
• Ajustes de prueba rápidos: Las modificaciones son más fáciles y baratas en los moldes de una sola cavidad que en los moldes familiares. Dado que el fabricante también manifestó durante el debate que le gustaba revisar y actualizar sus productos cada dos años, el molde de una sola cavidad se ajustaba mejor.
• Alto índice de rendimiento: En los moldes de cavidad única, no es necesario equilibrar diferentes geometrías y parámetros como la temperatura y la presión. Esto se traduce en un mayor rendimiento y el menor número de defectos, en comparación con los moldes familiares.
• Menor coste de mantenimiento: Las reparaciones de moldes de una sola cavidad sólo se aislarán en un molde específico y no interrumpirán la producción de otras piezas. Sin embargo, en los moldes familiares, cualquier reparación pondrá a tierra la producción. Dado que el cliente también suministra componentes de básculas digitales de equipaje a otros fabricantes, invertir en un molde de cavidad única era una forma de blindar su cadena de suministro de cara al futuro.

Conseguir un acabado superficial de alto brillo

La razón por la que el fabricante solicitó un acabado superficial de alto brillo era que querían reducir el procesamiento posterior. Querían que la superficie estuviera lista para la serigrafía o la pintura en aerosol después del moldeo. Para conseguir el acabado de alto brillo, el equipo de ingenieros de First Mold pulió la superficie del molde con lijas de grano 12.000. El proceso requirió mucha habilidad y un gran esfuerzo. El proceso requirió mucha habilidad y precisión para evitar defectos. 

Elegir el material adecuado para obtener rendimiento y durabilidad

La calidad de cualquier producto empieza por seleccionar el material adecuado. El equipo de First Mold mantuvo un largo debate con el cliente sobre la selección del material. El acrilonitrilo butadieno estireno (ABS) se reveló finalmente como el mejor material para su producción de maletas digitales a escala. En términos de fabricación, se pueden mecanizar, lijar o pegar fácilmente para obtener acabados detallados y de alta calidad.

El ABS también es 100% reciclable. Dado que el fabricante era consciente del impacto medioambiental de su producción, el uso del ABS le permitió reducir su huella medioambiental al mezclar materiales reciclados con plásticos vírgenes. Las ventajas del uso del ABS para el consumidor también son enormes.

• Rentabilidad: El uso de ABS facilita a los fabricantes la producción de grandes volúmenes de básculas digitales de equipaje a un precio más económico. Su bajo punto de fusión hace eficiente el moldeo por inyección a alta velocidad. Estos factores reducen el tiempo y los costes de producción.
• Ligero: El ABS es ligero, una característica que se traslada al producto. El uso de este material garantiza la ligereza del producto para facilitar su movilidad.
• Gran durabilidad: El ABS es rígido, robusto y resistente a golpes y arañazos. Estas características lo hacen ideal para proteger los sensibles componentes electrónicos internos de la manipulación brusca y las caídas.
• Flexibilidad de diseño: A diferencia de otros tipos de plástico, el ABS puede adoptar fácilmente varios colores y texturas superficiales. Esto lo hace ideal para la pintura en aerosol, que el fabricante pretende utilizar como acabado superficial.
• Resistencia medioambiental: El ABS es resistente al agua y puede funcionar bajo cambios moderados de temperatura sin deformarse. Por consiguiente, puede utilizarse en distintas regiones con climas diversos.

Ventajas para el cliente de trabajar con First Mold

Al trabajar con los ingenieros de First Mold, el fabricante de balanzas digitales para equipajes aprovechó los más de 50 años de conocimientos combinados del equipo en la fabricación de moldes para decidir el tipo de molde que les ofrecería el mejor valor para su proyecto. El equipo ofreció una comunicación clara y transparente y acompañó al cliente en cada paso del proceso de producción del molde de la balanza de equipaje.

La comunicación clara y la investigación por adelantado ayudaron al equipo de First Mold a entregar seis juegos de moldes en un tiempo récord que superó las expectativas del cliente. Trabajar con First Mold permitió al cliente y a su equipo conocer tecnologías modernas e innovaciones en el moldeo por inyección. Lo mejor de la colaboración, según el cliente, fue que se superaron sus expectativas dentro de su presupuesto.

PREGUNTAS FRECUENTES