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Componentes de moldes de inyección: Comprender la estructura

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Estructura del molde de inyección

En artículos anteriores, exploramos "Qué es un molde de inyección" y tener una comprensión básica de sus componentes. Sin embargo, la estructura de los moldes de inyección es realmente compleja. Hoy vamos a profundizar en la estructura y los componentes de los moldes de inyección.

Antes de conocer los componentes de los moldes de inyección, es esencial que nos familiaricemos brevemente con tres tipos de moldes, ya que las partes del molde de inyección de las que hablaremos hoy pertenecen a diferentes categorías. Anteriormente he mencionado estos tres tipos de moldes, categorizados en función de la estructura básica de su sistema de inyección: el molde de dos placas; el molde de tres placas; y el molde de canal caliente.

Tres tipos de moldes de inyección

Molde de dos placas

El molde de dos placas presenta una estructura típica como la que se muestra a continuación. Es el tipo de molde de inyección más sencillo y más utilizado, dividido en el núcleo del molde y la cavidad del molde por la línea de separación.

Molde de tres placas

El molde de tres placas, se separa en tres partes cuando se abre, añadiendo una placa separadora en comparación con el molde de dos placas. Es adecuado para situaciones en las que las piezas de plástico no deben mostrar marcas de compuerta en todo su perímetro o requieren múltiples puntos de inyección para grandes áreas proyectadas. Este tipo de molde utiliza compuertas con puntos de inyección y tiene una estructura más compleja.

Molde de canal caliente

El molde de canal caliente combina la sencillez de las acciones del molde de dos placas con la ventaja de la capacidad del molde de tres placas de inyectar material fundido desde cualquier punto de la cavidad. Además, el molde de canal caliente elimina la pérdida de presión, temperatura y tiempo del material fundido en el canal, mejorando así la calidad del molde y reduciendo el ciclo de moldeo. Representa una innovación significativa en la tecnología de sistemas de inyección de moldes.

La estructura básica del molde de plástico

Ahora, examinemos formalmente los componentes de un molde. Esbozaré los nombres y las funciones de estas partes del molde. Para algunas partes que requieren una atención especial, escribiré artículos separados para explicarlas en detalle en el futuro.

Los componentes principales de un sistema de molde de inyección incluyen la estructura base del molde, el sistema de moldeo, el sistema de alimentación, el sistema de expulsión, el sistema de refrigeración, el sistema de ventilación y la estructura de guía.

Construcción de moldes de inyección
Construcción de moldes de inyección

Estructura base del molde

La base de molde sirve como armazón semiacabado de un molde, compuesto por varias placas de acero y componentes, formando esencialmente el esqueleto de todo el conjunto del molde. Debido a las importantes diferencias en los requisitos de procesamiento entre las bases de molde y los propios moldes, los fabricantes de moldes optan a menudo por encargar las bases de molde a fabricantes especializados. De este modo se aprovechan los puntos fuertes de producción de ambas partes, con el objetivo de mejorar la calidad y la eficacia general de la producción.

A lo largo de los años, la industria de fabricación de bases para moldes ha madurado significativamente. Los fabricantes de moldes pueden adquirir bases para moldes hechas a medida, adaptadas a los requisitos específicos de cada molde, u optar por productos de base para moldes estandarizados. La variedad de diseños de bases de molde estándar, los plazos de entrega más cortos e incluso la disponibilidad inmediata ofrecen a los fabricantes de moldes una mayor flexibilidad. Como resultado, la popularidad de las bases para moldes estándar sigue aumentando.

Una configuración típica de una base de molde incluye la placa de sujeción, la placa A, la placa B, la placa C (bloque espaciador), la placa de sujeción trasera, la placa de retención del eyector y la placa del eyector, entre otros componentes.

Estructura básica del molde de inyección
Estructura básica de la base del molde de inyección

Placa de sujeción superior:

Conectado a la máquina de moldeo por inyección y a la placa A, cumple una función de fijación.

Un plato:

Su función es asegurar la cavidad del molde. En algunos casos, se utilizan directamente materiales de alta calidad para formar la pieza de moldeo.

Placa B:

Se utiliza para fijar el núcleo del molde y también puede prolongar la corredera.

Bloque espaciador (Placa C):

Su finalidad es sostener la base del molde. Esta placa está relacionada con la expulsión del producto, y su altura se correlaciona con la altura del producto.

Placa de sujeción trasera:

Conectado a la máquina de moldeo por inyección y a la placa B, se utiliza para instalar el molde.

Sistema de moldeo

El sistema de moldeo es el alma de un molde, responsable de dar forma y tamaño a las piezas de plástico moldeadas. Dado que el sistema de moldeo controla la precisión de las piezas finales, es la parte del proceso de fabricación del molde que requiere más tiempo y esfuerzo.

El sistema de moldeo incluye principalmente la cavidad, el núcleo, la corredera, el elevador y otras piezas funcionales auxiliares.

Cavidad del molde:

Situado en la mitad delantera del molde y normalmente fijado a la máquina de moldeo por inyección, permanece inmóvil. Situada en la parte delantera, su función principal es soportar la presión durante el proceso de moldeo, permitiendo que la materia prima adopte la forma deseada del producto. La estructura de la cavidad del molde es relativamente sencilla.

Núcleo del molde:

Situado en la mitad posterior del molde, es móvil. Corresponde a la cavidad del molde y soporta posiciones, y mueve el molde, soportando ciertas presiones durante el proceso. El núcleo del molde suele tener una estructura más compleja.

Tanto la cavidad como el núcleo del molde son partes indispensables del mismo, que trabajan conjuntamente para lograr unos resultados de procesamiento óptimos. Durante su uso, es crucial que la cavidad del molde y el núcleo cooperen estrechamente para garantizar que la estructura del molde sea robusta, la presión esté equilibrada y la precisión de moldeo sea alta, lo que también contribuye a prolongar la vida útil del molde.

Diapositivas o deslizadores:

Componentes del molde de inyección que pueden deslizarse perpendicularmente o en un ángulo determinado con respecto a la dirección de apertura y cierre del molde durante el proceso de apertura del molde de inyección. Cuando hay socavaduras en el lateral del producto, deben diseñarse correderas en el molde. El principio es retirar primero la corredera y luego expulsar el producto. De lo contrario, el movimiento de desmoldeo del producto interferiría con el molde, pudiendo causar daños al producto.

Levantadores:

Componentes utilizados en el diseño de moldes principalmente para solucionar problemas de socavados internos en el producto. El principio de funcionamiento de un elevador se basa en su ángulo de calado, facilitando la apertura y el cierre del molde. Su función principal es ayudar a la expulsión suave del molde.

El diseño del elevador está relacionado con la carrera de la placa eyectora, y su movimiento está impulsado principalmente por el movimiento de la placa eyectora. Un elevador de moldes puede ser una línea inclinada desde la dirección vertical o un plano inclinado. Cuando las paredes interiores del producto de plástico son finas, expulsar directamente el producto podría dañarlo o causar dificultades en el reajuste. Sin embargo, los elevadores pueden evitar estos problemas.

Insertos:

Se refiere a los componentes que se incrustan dentro del molde, que pueden tener diversas formas irregulares, como cuadradas, redondas o planas.

Las funciones principales de los insertos de molde incluyen fijar las placas, rellenar el espacio entre placas, reducir la altura del núcleo del molde para ahorrar material, facilitar las modificaciones y el mantenimiento del molde, mejorar el efecto de ventilación del molde, ayudar en el mecanizado de posiciones complejas de huesos profundos y prolongar la vida útil del molde. Los insertos suelen estar hechos de cobre, otros materiales metálicos o plástico. En el diseño del molde, es esencial tener en cuenta métodos precisos de colocación de los insertos, como orificios, pasadores, etc.

Sistema de alimentación

El sistema de alimentación de un molde de inyección transporta principalmente la masa fundida de plástico desde la boquilla de la máquina de moldeo por inyección hasta cada cavidad. Sus componentes incluyen principalmente el bebedero, las canaletas, las subcanaletas, las compuertas, el pozo de inyección en frío y el colector:

Sprue:

El bebedero puede considerarse como la continuación del canal de la boquilla dentro del molde. En los moldes de una sola cavidad, el canal principal que conduce directamente a la compuerta de la pieza se denomina compuerta directa.

La productividad de un molde de inyección de una sola cavidad suele estar determinada por el tiempo de enfriamiento del bebedero. Además de proporcionar una refrigeración adecuada para el casquillo del bebedero, el diámetro mínimo de la entrada en el casquillo del bebedero debe ser lo más pequeño posible sin dejar de ser capaz de llenar a tiempo la cavidad.

Corredor:

Tras pasar por el bebedero, el plástico fundido entra en el canal y se dispersa en múltiples canales, lo que permite el moldeo simultáneo de diferentes piezas.

Sub-corredor:

En los diseños de moldes con disposiciones como 2×4, 2×5 u otras configuraciones múltiples, se diseñan varios canales secundarios para dividir aún más el flujo de plástico fundido.

Puerta:

La compuerta es el punto final para el plástico fundido, desde el que entra en la cavidad del molde. El diseño de la compuerta es un área de especialización importante dentro del diseño de moldes y constituye un foco de atención en este campo. Más adelante hablaremos en detalle de los distintos tipos de compuertas.

Pozo de babosas frías:

El pozo de desechos fríos, también conocido como orificio de desechos fríos, es una característica de los moldes de inyección de plástico. Su función principal es almacenar el material frío inicial producido durante los intervalos de inyección. El propósito de este diseño es evitar que el material frío entre en la cavidad, lo que podría afectar a la calidad de las piezas moldeadas, y garantizar que el material fundido llene la cavidad sin problemas.

Los pozos babosos fríos suelen colocarse al final del bebedero y, cuando la longitud de los subcanales es larga, también deben establecerse pozos babosos fríos en sus extremos para capturar el material frío generado entre dos inyecciones en el extremo de la boquilla. Esto ayuda a evitar atascos en los subcanales o en las compuertas.

Colector:

El colector de canal caliente es un componente crucial del sistema de canal caliente. Está situado entre la boquilla del canal principal y las boquillas de cada punto de inyección. La función principal del colector es distribuir la masa fundida de plástico desde la boquilla del canal principal a través de sus canales internos hasta cada punto de inyección, garantizando un llenado uniforme de la cavidad del molde y un flujo equilibrado de plástico. Además, el colector es responsable de mantener el equilibrio térmico dentro del sistema.

Calienta el plástico de los canales mediante métodos de calentamiento interno o externo para garantizar que la masa fundida permanezca fluida durante el flujo. El calentamiento interno se consigue instalando varillas calefactoras dentro de los canales, mientras que el calentamiento externo consiste en taladrar orificios calefactores en el exterior de los canales, en los que se insertan varillas calefactoras o se instalan anillos calefactores para calentar.

Sistema de eyección

El sistema de expulsión es un componente crucial de un molde, diseñado principalmente para expulsar las piezas de plástico moldeadas y el material de rodadura solidificado del molde una vez finalizado el proceso de moldeo por inyección. El diseño y la calidad del sistema de expulsión repercuten directamente en la calidad de los productos finales. Por lo tanto, es esencial diseñar el sistema de forma que evite defectos como la deformación, el blanqueamiento o el agrietamiento de los productos durante el proceso de expulsión.

Existen múltiples formas de sistemas de eyección y su diseño es un aspecto importante de la ingeniería de moldes. Aunque no es posible enumerar todos los tipos de componentes de los moldes de inyección por expulsión, a continuación se indican algunas piezas de uso común en los sistemas de expulsión:

Placa eyectora:

Se utiliza para fijar los pasadores eyectores.

Placa de retención del eyector:

Se utiliza para controlar el movimiento de los pasadores eyectores.

Pasadores eyectores:

Los pasadores de expulsión son la forma más sencilla y común de mecanismo de expulsión dentro de un sistema de expulsión. Debido a su facilidad de fabricación, ajuste y resultados de expulsión eficaces, se utilizan ampliamente en la producción. Sin embargo, la superficie redonda de eyección es relativamente pequeña, lo que puede provocar una concentración de tensiones, perforar el producto y deformarlo.

Pasadores de retorno

Los pernos de retorno (varillas de reajuste) se utilizan principalmente para controlar el movimiento de apertura y cierre del molde, proporcionando posicionamiento y apoyo al liberar la estructura del molde durante la inyección.

Concretamente, durante la inyección, cuando el material de inyección llena la cavidad, un robot u otro dispositivo presiona el pasador de retorno hacia abajo. En ese momento, la placa A y la placa B comienzan a separarse, y el producto moldeado por inyección es expulsado del molde. A continuación, mientras se transporta el producto moldeado por inyección, el pasador de retorno devuelve la placa B a su posición original.

Manguitos eyectores

Son adecuadas para productos anulares, cilíndricos o con un orificio central. La expulsión con manguitos implica un contacto circunferencial completo, lo que conduce a una fuerza uniformemente distribuida que no deforma el producto ni deja marcas perceptibles de expulsión, mejorando así la concentricidad del producto. Sin embargo, deben evitarse en productos con paredes periféricas finas para evitar dificultades de procesado y el debilitamiento de la resistencia del producto.

Sistema de refrigeración

La línea de agua es la parte central del sistema de refrigeración. Se refiere al sistema que inyecta agua de refrigeración circulante desde la máquina de moldeo por inyección al molde para controlar la temperatura del mismo. Esto garantiza la calidad de las piezas de plástico y mejora la eficacia de la producción.

El interior del molde suele estar dividido en varios canales por los que circula el agua de refrigeración. Esto puede reducir la temperatura del molde. Durante la producción, el caudal y la temperatura del agua de refrigeración circulante pueden ajustarse mediante un regulador de caudal.

Las funciones específicas de la línea de agua son las siguientes:

  1. Bajar la temperatura: Durante el proceso de moldeo por inyección, la máquina de moldeo por inyección inyecta plástico fundido a alta temperatura. Las altas temperaturas pueden acelerar el desgaste del molde, por lo que reducir la temperatura puede alargar la vida útil del molde.
  2. Reducir la deformación: Durante el moldeo por inyección, las temperaturas desiguales del molde o la fusión irregular del plástico pueden provocar la deformación del producto. Una circulación adecuada del agua puede reducir la distribución desigual de las temperaturas del molde y minimizar la deformación del plástico.
  3. Mejorar la eficacia de la producción: Una temperatura de molde adecuada puede acelerar la velocidad de endurecimiento de las piezas de plástico, mejorando así la eficacia de la producción.

Sistema de ventilación

El sistema de ventilación es crucial para expulsar el aire de la cavidad a medida que el plástico fundido la llena y para permitir la entrada de aire en la cavidad cuando el molde se abre, evitando que se produzca un vacío dentro de la estructura del molde.

Generalmente, las estructuras capaces de ventear también pueden permitir la entrada de aire. Los métodos de venteo incluyen venteos de línea de separación, ranuras de venteo, venteo por inserción, venteo por pasador eyector, pasadores de venteo, venteo de metal sinterizado y tapones de venteo, entre otros.

Sistema de orientación

Los componentes del molde de inyección guía son fundamentales para garantizar que el núcleo del molde se abra y se cierre con precisión a lo largo de la trayectoria diseñada. El sistema de guiado suele constar de pilares guía (pasadores guía) y casquillos guía.

Pilares guía (pasadores guía):

Son piezas cilíndricas de mayor diámetro fijadas al molde. Sirven como elementos de guía que dirigen el movimiento.

Bujes guía:

Se trata de estructuras en forma de orificio en el molde que alojan los pilares guía.

La interacción entre los pilares guía y los casquillos guía crea un canal de guía. A través de este canal, las piezas del molde pueden mantener una posición estable durante el proceso de moldeo por inyección. El diseño del sistema de guiado debe tener en cuenta la estructura del molde y las propiedades mecánicas experimentadas durante el moldeo por inyección. El tamaño, la forma y la selección del material de estos componentes deben diseñarse cuidadosamente en función de los requisitos específicos del molde.

Palabras finales

Las estructuras mencionadas constituyen los componentes fundamentales de un molde de inyección. De hecho, hemos destacado algunas de las partes más críticas del molde. Dentro de un molde de inyección también hay muchos componentes más pequeños, como los orificios ciegos, las ranuras de las pinzas, las ranuras de las barras de apriete, los bloques de cierre, los pilares de apoyo, etc. Aprovecharemos la oportunidad para ofrecer una introducción más detallada a estos componentes en el futuro.

Soy Young Lee. Si está interesado en la estructura de los moldes de inyección o en nuestros servicios de fabricación de moldes, no dude en hacer clic en "servicios de fabricación de moldes de inyección" o "presupuesto de moldes de inyección" para más información.

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