PRACTICA de INGENIERÍA DE POLÍMEROS RELACIÓN PIEZA MOLDE EN COMPONENTES INYECTADOS

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Marina Padilla Bustamante
hace 8 años
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1 PRACTICA de INGENIERÍA DE POLÍMEROS RELACIÓN PIEZA MOLDE EN COMPONENTES INYECTADOS 1. Introducción En el diseño de componentes de plástico inyectados no es posible separar la labor de desarrollo de la pieza del diseño del molde que debe fabricar dicho componente. La cavidad del molde constituye el negativo de la pieza, y por lo tanto, debe reproducir sus contornos, acabados, elementos, etc. El molde debe ser capaz de integrar numerosos elementos necesarios para el proceso, a grandes rasgos podemos citar: - La cavidad o negativo de la pieza - Un sistema de alimentación que posibilite el transporte del material desde la máquina hasta la cavidad - Elementos para el intercambio de calor que permita el enfriamiento del material fundido hasta el estado sólido (sistema de refrigeración) - Mecanismos que posibiliten la separación de la pieza de la cavidad asegurando su extracción (sistema de expulsión) Cada geometría de pieza es diferente, siendo múltiples las topologías que podemos encontrar en la realización final de un molde. Sin embargo se deberán tomar como elementos de referencia algunos conceptos comunes a todos los moldes, que se indican a continuación. Plano de partición El movimiento del plato móvil de la máquina permite la apertura del molde en dos mitades: semimolde fijo, por donde viene el material desde el husillo, y semimolde móvil, aquel que se mueve con el plato móvil de la máquina. Figura: unidad de cierre de una máquina, fase de apertura de molde 1

2 La superficie o superficies que dividen el molde en estas dos mitades constituyen el plano de partición del molde. En la figura siguiente puede apreciarse un corte de molde con indicación del plano de partición. Corte típico de un molde de inyección [PYE]. Es habitual, aunque no imprescindible, asociar el lado fijo de inyección con la cavidad de la pieza (o parte hembra ) y el lado móvil con el punzón o macho de la figura. Esto es generalmente así puesto que el material termoplástico contrae en el enfriamiento y es tendencia natural que la pieza se agarre al punzón retirándose con el movimiento del plato móvil donde va montado el sistema extractor de la máquina. Punto de entrada al molde Lado Inyección Contrasalida Colada Fría Contrasalida Lado Expulsión Plano Partición Figura: pieza y colada indicando elementos básicos en el molde a partir de la figura. 2

3 1.2. Ángulo de salida y contrasalidas Establecido el plano de partición del molde y como consecuencia inmediata deberá aplicarse en el diseño de la pieza la conicidad adecuada o ángulo de salida, dependiente del tipo de material, espesor y acabado de la superficie de que se trate. Este ángulo facilita el movimiento de extracción al evitar la fricción entre caras paralelas. Aquellos elementos que no puedan desmoldearse en la dirección de apertura de la máquina se conocen como contrasalidas y deberán localizarse y tratarse aparte, dando lugar en numerosas ocasiones a complejos sistemas de desmoldeo. La figura siguiente muestra dos contrasalidas claras: la rosca interior y el asa de cogida. Ángulos de salida. Componente inyectado de un pulverizador con contrasalidas 1.3. Punto de inyección y sistema de expulsión Determinados los elementos que identifican las secciones críticas de la pieza de plástico, para un mayor acercamiento al molde deberán buscarse los demás elementos necesarios antes citados: el punto de entrada a pieza, que dará una idea de la forma y ubicación del sistema de inyección, y las marcas del sistema de expulsión, que revelarán sobre que zonas se realiza fuerza para separar la pieza del acero del molde. Existen numerosos tipos de entradas a pieza y de expulsores como se apreciará en la casuística presentada en la sesión. 3

4 1.4. Posibles defectos a inspeccionar en la pieza La pieza inyectada es en la mayoría de las ocasiones una pieza terminada lista para su utilización o su montaje como parte de un conjunto. Sin embargo, como en todos los procesos de fabricación, pueden presentarse diferentes defectos asociados en este caso al diseño, al material o a los parámetros de procesado. Entre estos defectos se pueden citar (sin ser una lista exhaustiva que puede consultarse en la bibliografía especializada): - Falta de llenado - Exceso de llenado (rebabas) - Líneas de soldadura - Atrapamientos de aire - Quemados - Rechupes y vacuolas - Alabeos - Ráfagas, brillos - Marcas de expulsión La idea fundamental que debe entenderse en el caso particular de la inyección es que la interacción entre el material utilizado, el molde y los parámetros de fabricación es particularmente grande, no pudiendo separarse esta interacción en la mayor parte de las ocasiones. 2. Objetivo de la práctica Se pretende que los alumnos inspeccionen una o varias piezas de plástico inyectadas y traten de reconstruir, en una especie de ingeniería inversa, el molde que las ha fabricado. Adicionalmente tratarán de identificar algunos defectos que puedan presentarse en los componentes mostrados. En la última parte de la sesión, cada alumno presentará su pieza al resto del grupo, con el fin de enriquecer la visión de posibilidades del proceso de inyección. 3. Desarrollo de la práctica El monitor de la práctica presentará, en 30 minutos, una pieza sencilla para la que se identificarán plano de cierre, contrasalidas, punto de inyección, expulsores y elementos 4

5 característicos. Cada alumno dispondrá de una pieza de muestra que servirá para seguir la explicación indicada por el monitor. Finalizado este tiempo, se repartirán diferentes piezas y se conformarán parejas de trabajo. Cada pareja tendrá dos geometrías para analizar y tratar de inferir cómo es el molde con el que han sido fabricadas. 4. Cuestiones Se pedirá a cada alumno que realice a mano alzada un croquis de la planta y perfil de la pieza, señalando la posición de los elementos más significativos que hayan apreciado en la misma. 5

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