Productos de moldeo por inyección de plástico

Cuanto más delgada sea la pared del producto y más lejos esté de la compuerta, más importante es abrir la ranura de ventilación. Además, en el caso de piezas pequeñas o de precisión, también se debe tomar en serio la apertura de la ranura de ventilación, ya que, además de evitar quemaduras superficiales y un volumen de inyección insuficiente del producto, también puede eliminar varios defectos del producto y reducir la contaminación por moho.

La ranura de ventilación tiene dos funciones principales: una es eliminar el aire de la cavidad del molde cuando se inyecta material fundido; la otra es eliminar diversos gases generados por el material durante el calentamiento.

Entonces, ¿cómo se puede considerar que la ventilación de la cavidad del molde es suficiente? En términos generales, si el material fundido se inyecta a la velocidad de inyección más alta y no quedan marcas de quemaduras en el producto, se puede considerar que la ventilación en la cavidad del molde es suficiente.

1. Método de ventilación
Existen muchas formas de ventilar la cavidad del molde, pero cada método debe garantizar que: durante la ventilación, la ranura de ventilación debe estar diseñada para evitar que el material se desborde hacia la ranura; en segundo lugar, debe evitar obstrucciones. Por lo tanto, la altura de la parte de la ranura de escape que tiene más de 6-12 mm de largo, medida desde la superficie interna de la cavidad del molde hasta el borde externo de la cavidad del molde, debe agrandarse en aproximadamente 0,25-0,4 mm.

Además, demasiadas ranuras de escape son perjudiciales, ya que si la presión de sujeción que actúa sobre la parte de la superficie de separación de la cavidad del molde sin ranuras de escape es muy grande, es fácil provocar un flujo en frío o el agrietamiento del material de la cavidad del molde, lo que es muy peligroso.

Además de vaciar la cavidad del molde en la superficie de separación, el propósito del vaciado también se puede lograr colocando ranuras de vaciado al final del flujo de material del sistema de vertido y dejando espacios alrededor de la varilla de expulsión. Porque si la profundidad, el ancho y la posición de la ranura de vaciado no se seleccionan adecuadamente, las rebabas de rebaba afectarán la belleza y la precisión del producto. Por lo tanto, el tamaño del espacio anterior se limita para evitar la rebaba alrededor de la varilla de expulsión.

Cabe señalar que, al ventilar piezas como engranajes, es posible que ni siquiera la más mínima rebaba sea deseable. La mejor manera de ventilar las piezas de engranajes es hacerlo de las siguientes maneras:

(1) Retire completamente el gas del canal de flujo;

(2) Granallado de la superficie de contacto de la superficie de separación con abrasivo de carburo de silicio con un tamaño de partícula de 200.

Además, se abre una ranura de ventilación al final del flujo de material del sistema de vertido, que se refiere principalmente a la ranura de ventilación al final del canal de derivación. Su ancho debe ser igual al ancho del canal de derivación y su altura varía según el material.

2. Método de diseño
En el caso de moldes de productos con formas geométricas complejas, lo mejor es determinar la apertura de la ranura de ventilación después de varios moldes de prueba. La mayor desventaja de la forma estructural general en el diseño de la estructura del molde es la ventilación deficiente.

Para el núcleo de la cavidad del molde en general, existen varios métodos de ventilación:

(1) Utilice la ranura o inserte la parte de instalación de la cavidad;

(2) Utilice la junta de inserción en el lateral;

(3) Hazlo en forma de espiral localmente;

(4) Instale un núcleo de listón ranurado y abra un orificio de proceso en la posición longitudinal.

Cuando la ventilación es extremadamente difícil, utilice una estructura de incrustación. Si es difícil abrir la ranura de escape en algunos rincones muertos del molde, en primer lugar, el molde debe cambiarse adecuadamente al procesamiento de incrustación sin afectar la apariencia y la precisión del producto. Esto no solo es propicio para procesar la ranura de escape, sino que a veces también puede mejorar la dificultad de procesamiento original y facilitar el mantenimiento.

3. Tamaño de diseño de la ranura de escape
El agotamiento de los materiales termoendurecibles es más importante que el de los materiales termoplásticos.

En primer lugar, se deben purgar los canales que se encuentran delante de la compuerta. El ancho de la ranura de purga debe ser igual al ancho del canal y la altura debe ser de 0,12 mm. La cavidad debe purgarse por todos lados y cada ranura de purga debe estar separada por 25 mm, 6,5 mm de ancho y 0,075-0,16 mm de alto, dependiendo de la fluidez del material. Los materiales más blandos deben tener valores más bajos.

La varilla de expulsión debe agrandarse lo más posible y, en la mayoría de los casos, se deben rectificar 3 o 4 planos con una altura de 0,05 mm en la superficie cilíndrica de la varilla de expulsión, y la dirección de la marca de rectificado debe ser a lo largo de la longitud de la varilla de expulsión. El rectificado debe realizarse con una muela de rectificado más fina. La cara final de la varilla de expulsión debe rectificarse con un chaflán de 0,12 mm, de modo que si se forma una rebaba, se adhiera a la pieza.

4. Conclusión
La apertura adecuada de la ranura de escape puede reducir en gran medida la presión de inyección, el tiempo de inyección, el tiempo de retención y la presión de sujeción, lo que facilita el moldeo de piezas de plástico, mejorando así la eficiencia de producción, reduciendo los costos de producción y reduciendo el consumo de energía de la máquina.

De hecho, no es necesario extraer el aire por la ranura de escape. Existen otras formas de extraer el aire:

(1) Escape a través de la ranura de escape.
En el caso de los moldes para moldear piezas de plástico de tamaño grande y mediano, la cantidad de gas que se debe expulsar es grande y, por lo general, se debe abrir la ranura de escape. La ranura de escape generalmente se abre en el lado del molde cóncavo en la superficie de separación. La posición de la ranura de escape es preferiblemente al final del flujo de masa fundida y el tamaño de la ranura de escape se basa en el principio de que el gas se puede descargar suavemente sin desbordarse. El ancho de la ranura de escape es generalmente de aproximadamente 3-5 mm, la profundidad es menor de 0,05 mm y la longitud es generalmente de 0,7-1,0 mm.

(2) Ventilación de la superficie de separación
En el caso de moldes pequeños, el espacio entre las superficies de separación se puede utilizar para ventilar, pero la superficie de separación debe estar ubicada al final del flujo de masa fundida.

(3) Ventilación del espacio entre las piezas ensambladas
En el caso de moldes o cavidades cóncavas combinadas, el espacio entre las piezas ensambladas se puede utilizar para ventilar.

(4) La ventilación del espacio entre la varilla de empuje y la placa o núcleo del molde, o el espacio entre la varilla de empuje y la placa del molde se puede aumentar intencionalmente.

(5) Ventilación de bloques de aleación sin sinterizar en polvo
La aleación en polvo no sinterizada es un material que se obtiene mediante la sinterización de aleaciones granulares esféricas. Tiene poca resistencia pero una textura suelta que permite el paso del gas. Colocar una pieza de dicha aleación en el lugar donde se requiere la ventilación puede cumplir con los requisitos de ventilación, pero el diámetro del orificio de ventilación inferior no debe ser demasiado grande para evitar que se aplaste y se deforme por la presión de la cavidad.

(6) Ventilación de pozos de escape
Se coloca un orificio en el exterior de la confluencia de plástico fundido para permitir que se descargue gas en él, lo que también puede lograr un buen efecto de ventilación.

(7) Escape forzado
En la zona de gas cerrada se instala una varilla de escape. Este método tiene un buen efecto de escape, pero dejará rastros de la varilla en la pieza de plástico. Por lo tanto, la varilla de escape debe instalarse en un lugar oculto de la pieza de plástico.

En los moldes de inyección a menudo se genera gas, lo que puede estar relacionado con los siguientes puntos:
Hay aire en el sistema de vertido y en la cavidad del molde. Algunas materias primas contienen humedad que no se ha secado ni eliminado. Se vaporizarán en vapor de agua a altas temperaturas. Debido a la alta temperatura durante el moldeo por inyección, algunos plásticos inestables se descompondrán y producirán gas. Algunos aditivos en las materias primas plásticas se volatilizarán o reaccionarán entre sí para generar gas. Al mismo tiempo, la causa del mal escape debe encontrarse lo antes posible. El mal escape de los moldes de inyección también trae problemas a las piezas de plástico. Las principales manifestaciones son las siguientes:

Durante el proceso de moldeo por inyección, la masa fundida reemplazará al gas en la cavidad. Si el gas no se descarga a tiempo, provocará dificultades en el llenado de la masa fundida, lo que provocará un volumen de inyección insuficiente y la imposibilidad de llenar la cavidad. El gas mal descargado formará una alta presión en la cavidad y penetrará en el interior del plástico bajo un cierto grado de compresión, provocando defectos de calidad como huecos, poros, organización suelta y vetas plateadas. Debido a que el gas está muy comprimido, la temperatura en la cavidad aumenta bruscamente, lo que a su vez hace que la masa fundida circundante se descomponga y se queme, provocando la carbonización local y la quema de la pieza de plástico. Ocurre principalmente en la confluencia de dos masas fundidas y la brida de la compuerta. La mala descarga de gas hace que la masa fundida entre en cada cavidad a diferentes velocidades, por lo que es fácil formar marcas de flujo y marcas de fusión, y reducir las propiedades mecánicas de la pieza de plástico. Debido a la obstrucción del gas en la cavidad, la velocidad de llenado se reducirá, lo que afectará al ciclo de moldeo y reducirá la eficiencia de recaudación de impuestos.

Distribución de burbujas en piezas de plástico:
Las burbujas generadas por la acumulación de aire en la cavidad se distribuyen a menudo en la parte opuesta a la compuerta. Las burbujas generadas por la descomposición o reacción química de la materia prima plástica se distribuyen a lo largo del espesor de la pieza plástica. Las burbujas generadas por la vaporización del agua residual en la materia prima plástica se distribuyen irregularmente por toda la pieza plástica.

Sí, podemos ofrecer tamaños personalizados para nuestro moldeo por inyección de plástico. Nuestro equipo de expertos puede trabajar en estrecha colaboración con los clientes para determinar las dimensiones adecuadas en función de sus necesidades específicas.

La temperatura del molde es la variable más importante en el moldeo por inyección: independientemente del plástico que se inyecte, debe garantizarse que la superficie del molde esté básicamente húmeda. Una superficie de molde caliente mantiene la superficie del plástico líquida el tiempo suficiente para generar presión en la cavidad. Si la cavidad está llena y la presión de la cavidad puede presionar el plástico blando contra el metal antes de que la piel congelada se endurezca, entonces la temperatura de la superficie de la cavidad es alta.

Por otro lado, si el plástico que entra a la cavidad bajo baja presión se detiene, por más corto que sea el tiempo, entonces su ligero contacto con el metal provocará manchas, a veces llamadas manchas de compuerta.

Para cada plástico y pieza de plástico, existe un límite para la temperatura de la superficie del molde, superado el cual pueden ocurrir uno o más efectos no deseados (por ejemplo: el componente puede desbordarse con rebabas). Una temperatura de molde más alta significa una menor resistencia al flujo.

En muchas máquinas de moldeo por inyección, esto naturalmente significa un flujo más rápido a través de la compuerta y la cavidad, y debido a que la válvula de control de flujo de inyección utilizada no corrige este cambio, un llenado más rápido provocará presiones efectivas más altas en la compuerta y la cavidad.

Puede producirse una rebaba. Debido a que el modelo más caliente no congela el plástico que entra en la zona de rebaba antes de que se genere alta presión, la masa fundida puede rebaba alrededor del pasador de expulsión y desbordarse hacia el espacio de la línea de separación. Esto indica que se requiere un buen control de la velocidad de inyección, y algunos programadores de control de flujo modernos lo proporcionan.

En general, el aumento de la temperatura del molde reducirá la capa de condensación de plástico en la cavidad, lo que facilitará el flujo del material fundido en la cavidad, lo que dará como resultado un mayor peso de la pieza y una mejor calidad de la superficie. Al mismo tiempo, la resistencia a la tracción de la pieza aumentará con el aumento de la temperatura del molde.

Métodos de aislamiento del moho

Muchos moldes, especialmente los termoplásticos de ingeniería, funcionan a temperaturas relativamente altas, como 80 grados Celsius o 176 grados Fahrenheit. Si el molde no está aislado, el calor que se pierde en el aire y en la máquina de moldeo por inyección puede ser fácilmente tan alto como el que se pierde en el cilindro de inyección.

Por lo tanto, la placa del marco del molde debe estar aislada y, si es posible, la superficie del molde debe estar aislada. Si está considerando utilizar un molde de canal caliente, intente reducir el intercambio de calor entre la parte del canal caliente y la parte moldeada por inyección enfriada. Este método puede reducir la pérdida de energía y el tiempo de precalentamiento.

Las líneas de soldadura son los defectos más comunes en los productos moldeados por inyección. A excepción de unas pocas piezas moldeadas por inyección con formas geométricas muy simples, se producen en la mayoría de las piezas moldeadas por inyección (normalmente en forma de línea o ranura en forma de V), especialmente en productos grandes y complejos que requieren moldes e insertos de múltiples entradas.

Las líneas de soldadura no solo afectan la calidad de la apariencia de las piezas de plástico, sino que también afectan las propiedades mecánicas de las piezas de plástico, como la resistencia al impacto, la resistencia a la tracción, el alargamiento de rotura, etc. en diversos grados. Además, las líneas de soldadura también tienen un impacto grave en el diseño del producto y la vida útil de las piezas de plástico. Por lo tanto, deben evitarse o mejorarse tanto como sea posible.

Las principales causas de las marcas de soldadura son: cuando el plástico fundido encuentra insertos, agujeros, áreas con caudales discontinuos o áreas donde se interrumpe el flujo del material de relleno en la cavidad, convergen múltiples masas fundidas; cuando se produce el llenado por inyección en la compuerta, el material no se puede fusionar completamente.

Causas y soluciones para las marcas de soldadura:

1. La temperatura es demasiado baja
El rendimiento de desviación y convergencia de las masas fundidas a baja temperatura es deficiente y las marcas de soldadura se forman fácilmente. Si aparecen líneas finas de soldadura en las superficies internas y externas de la pieza de plástico en el mismo lugar, a menudo se debe a una soldadura deficiente causada por una temperatura demasiado baja del material. En este sentido, la temperatura del cañón y la boquilla se puede aumentar adecuadamente o el ciclo de inyección se puede extender para promover que la temperatura del material aumente. Al mismo tiempo, se debe controlar la cantidad de agua de refrigeración que pasa a través del molde y se debe aumentar adecuadamente la temperatura del molde.

En general, la resistencia de la marca de soldadura de la pieza de plástico es deficiente. Si la parte correspondiente del molde donde se genera la marca de soldadura se calienta localmente y se aumenta la temperatura local de la parte soldada de la pieza moldeada, a menudo se puede mejorar la resistencia de la parte soldada de la pieza de plástico.

Si se debe utilizar el proceso de moldeo a baja temperatura debido a necesidades especiales, se puede aumentar la velocidad y la presión de inyección de manera adecuada para mejorar el rendimiento de convergencia de la masa fundida. También se puede agregar una pequeña cantidad de lubricante a la fórmula de la materia prima para mejorar el rendimiento de flujo de la masa fundida.

2. Defectos de moho
Los parámetros estructurales del sistema de fundición en molde tienen una gran influencia en la condición de soldadura del material de flujo, porque la mala soldadura se debe principalmente a la desviación y convergencia de la masa fundida. Por lo tanto, se debe utilizar la forma de compuerta con menor desviación tanto como sea posible y la posición de la compuerta debe seleccionarse razonablemente para evitar una velocidad de llenado inconsistente y la interrupción del flujo de material de llenado. En las posibles condiciones, se debe utilizar una compuerta de un solo punto, porque esta compuerta no produce múltiples corrientes, la masa fundida no convergerá desde dos direcciones y es fácil evitar las marcas de soldadura.

Si hay demasiadas compuertas o son demasiado pequeñas en el sistema de fundición del molde, el posicionamiento de las compuertas múltiples es incorrecto o la distancia desde la compuerta hasta el punto de soldadura del material de flujo es demasiado grande, la entrada del canal de flujo principal del sistema de fundición y la sección del canal de flujo del canal de desviación son demasiado pequeñas, lo que da como resultado una resistencia al flujo de material demasiado grande, lo que provocará una soldadura deficiente y producirá marcas de soldadura más obvias en la superficie de la pieza de plástico. En este sentido, el número de compuertas debe reducirse tanto como sea posible, la posición de la compuerta debe establecerse razonablemente, la sección de la compuerta debe aumentarse, el canal de flujo auxiliar debe establecerse y el diámetro del canal de flujo principal y del canal de desviación debe ampliarse.

Para evitar que se inyecte material fundido a baja temperatura en la cavidad del molde y provoque marcas de soldadura, se debe colocar un orificio de material frío en el molde mientras se aumenta la temperatura del molde.

Además, el lugar donde se producen las marcas de soldadura de las piezas de plástico a menudo produce rebabas debido al llenado del molde a alta presión, y las marcas de soldadura no producirán agujeros de contracción después de que se produzcan dichas rebabas. Por lo tanto, dichas rebabas a menudo no se utilizan como solución de problemas, sino que se abre una ranura muy poco profunda en el lugar donde se produce la rebaba en el molde para transferir las marcas de soldadura en las piezas de plástico a las aletas de rebaba adicionales, y luego las aletas se retiran después de que se forman las piezas de plástico. Este también es un método común para solucionar problemas de fallas de marcas de soldadura.

3. Escape de moho deficiente
Cuando la línea de soldadura del material fundido coincide con la línea de unión del molde o calafateo del molde, el aire comprimido por múltiples corrientes de materiales de flujo en la cavidad del molde se puede descargar desde el espacio de unión del molde o calafateo;
Pero cuando la línea de soldadura no coincide con la línea de unión del molde o calafateo, y el orificio de escape no está colocado correctamente, el aire residual comprimido por los materiales de flujo en la cavidad del molde no se puede descargar, y las burbujas se comprimen fuertemente bajo alta presión, y el cuerpo gradualmente se vuelve más pequeño y finalmente se comprime en un punto. Dado que la energía cinética molecular del aire comprimido se convierte en energía térmica bajo alta presión, la temperatura en el punto de confluencia de la fusión aumenta. Cuando su temperatura es igual o ligeramente superior a la temperatura de descomposición de la materia prima, aparecen manchas amarillas en el punto de soldadura. Si su temperatura es mucho más alta que la temperatura de descomposición de la materia prima, aparecen manchas negras en el punto de soldadura.
En términos generales, las manchas que aparecen cerca de la marca de soldadura en la superficie de la pieza de plástico siempre aparecen repetidamente en la misma posición, y las piezas que aparecen siempre aparecen regularmente en el punto de confluencia. Durante el funcionamiento, estas manchas no deben confundirse con manchas de impurezas. La principal razón de estas manchas es el mal escape del molde, que es un punto de carbonización formado después de la descomposición a alta temperatura del material fundido.
Después de que se produzca este tipo de falla, primero verifique si el respiradero del molde está bloqueado por materiales solidificados u otros objetos de la masa fundida, y si hay objetos extraños en la compuerta. Si aún aparecen puntos de carbonización después de eliminar el bloqueo, agregue respiraderos en el punto de confluencia del molde. También puede acelerar la confluencia de materiales reposicionando la compuerta o reduciendo adecuadamente la fuerza mecánica y aumentando el espacio de ventilación. En términos de operación del proceso, también se pueden tomar medidas auxiliares como reducir la temperatura del material y la temperatura del molde, acortar el tiempo de inyección a alta presión y reducir la presión de inyección.

4. Uso inadecuado del agente desmoldante
El uso excesivo de desmoldante o la selección incorrecta de variedades provocarán marcas de soldadura en la superficie de las piezas de plástico. En el moldeo por inyección, generalmente se aplica una pequeña cantidad de desmoldante de manera uniforme solo en piezas como roscas que son difíciles de desmoldar. En principio, la cantidad de desmoldante debe minimizarse.

La selección de los distintos agentes desmoldantes debe determinarse en función de las condiciones de moldeo, la forma de la pieza de plástico y las variedades de materia prima. Por ejemplo, el estearato de zinc puro se puede utilizar para diversos plásticos, excepto poliamida y plásticos transparentes, pero se puede utilizar para poliamida y plásticos transparentes después de mezclarlo con aceite. Por ejemplo, la solución de tolueno con aceite de silicona se puede utilizar para diversos plásticos y se puede utilizar durante mucho tiempo después de su aplicación una vez, pero es necesario calentarla y secarla después de la aplicación, y su uso es relativamente complicado.

5. Diseño de estructura plástica poco razonable
Si el espesor de la pared de la pieza de plástico está diseñado para ser demasiado delgado, la diferencia de espesor es demasiado grande y hay demasiados insertos, se producirá una soldadura deficiente. Cuando se moldean piezas de paredes delgadas, es fácil que se produzcan defectos porque el material fundido se solidifica demasiado rápido y el material fundido siempre converge en la pared delgada durante el proceso de llenado del molde para formar una marca de soldadura. Una vez que se genera una marca de soldadura en la pared delgada, la resistencia de la pieza de plástico se reducirá, lo que afectará el rendimiento.

Por lo tanto, al diseñar la estructura de la forma de la pieza de plástico, se debe garantizar que la parte más delgada de la pieza de plástico sea mayor que el espesor de pared mínimo permitido durante el moldeo. Además, se debe minimizar el uso de insertos y el espesor de pared debe ser lo más consistente posible.

6. Otras razones
Cuando el contenido de humedad o volátil de las materias primas utilizadas es demasiado alto, las manchas de aceite en el molde no se limpian, hay material frío en la cavidad del molde o el relleno de fibra en la masa fundida está mal distribuido, el sistema de enfriamiento del molde no está diseñado razonablemente, la masa fundida se solidifica demasiado rápido, la temperatura del inserto es demasiado baja, el orificio de la boquilla es demasiado pequeño, la capacidad de plastificación de la máquina de moldeo por inyección es insuficiente y la pérdida de presión en el barril de la máquina de moldeo por inyección es demasiado grande, conducirá a diferentes grados de soldadura deficiente.

En este sentido, durante el proceso de operación, según diferentes situaciones, se deben tomar medidas como el presecado de las materias primas, la limpieza regular de los moldes, el cambio de la configuración de los canales de agua de enfriamiento del molde, el control del flujo de agua de enfriamiento, el aumento de la temperatura del inserto, la sustitución de boquillas con aberturas más grandes y el uso de máquinas de moldeo por inyección más grandes para resolver el problema.