Ventajas y Desventajas del Proceso de Moldeo por Inyección
Introducción a las Líneas de Soldadura
Las líneas de soldadura no solo afectan la calidad visual de los componentes plásticos, sino que también influyen en sus propiedades mecánicas, como la resistencia al impacto, resistencia a la tracción y alargamiento en la rotura en diferentes grados.
Además, las líneas de soldadura tienen un impacto significativo en el diseño del producto y en la vida útil de los componentes plásticos. Por lo tanto, se deben hacer esfuerzos para evitarlas o mejorarlas en la medida de lo posible.
Formación de Líneas de Soldadura: Las líneas de soldadura se forman cuando el plástico fundido se encuentra con insertos, huecos, regiones con velocidades de flujo inconsistentes o áreas donde se interrumpe el flujo del material de moldeo dentro de la cavidad del molde. Múltiples corrientes fundidas convergen en estas circunstancias.
Cuando se produce la inyección a través de la compuerta, es posible que el material no se fusione completamente.
A continuación, compartimos las causas específicas y las soluciones correspondientes para la formación de líneas de soldadura.
Causas y Soluciones para la Formación de Líneas de Soldadura
1. Temperatura Baja
La pobre convergencia del flujo de material fundido a baja temperatura puede conducir fácilmente a la formación de líneas de soldadura.
Si las líneas de soldadura aparecen tanto en la superficie interna como externa de la pieza de plástico en la misma área, a menudo se debe a una soldadura deficiente causada por una baja temperatura del material.
En este caso, se recomienda aumentar la temperatura del cilindro y la boquilla del material o prolongar el ciclo de inyección para favorecer un aumento de la temperatura del material.
Al mismo tiempo, se debe controlar la cantidad de agua de enfriamiento que fluye dentro del molde y aumentar moderadamente la temperatura del molde.
Generalmente, la resistencia de la costura de soldadura en las piezas de plástico es más débil. Si se aplica calentamiento localizado a la zona correspondiente en el molde donde ocurre la costura de soldadura, elevando la temperatura local de la pieza moldeada, a menudo se puede mejorar la resistencia de la costura de soldadura en el plástico.
Si, debido a necesidades específicas, es necesario adoptar un proceso de moldeo a baja temperatura, se puede aumentar adecuadamente la velocidad de inyección y la presión de inyección para mejorar el rendimiento de coalescencia del fundido.
También se puede agregar una pequeña cantidad de lubricante a la fórmula del material crudo para mejorar la fluidez del fundido.
2. Defectos en el Molde
Los parámetros estructurales del sistema de colada del molde tienen un impacto significativo en la condición de fusión del material fundido, ya que la fusión deficiente ocurre principalmente en la unión del material fundido.
Por lo tanto, se recomienda utilizar una forma de compuerta de colada con ramificación mínima y seleccionar posiciones de compuerta de manera razonable para evitar tasas inconsistentes de llenado del molde e interrupciones en el flujo de material.
Cuando sea posible, se debe elegir una compuerta de punto, ya que este tipo de compuerta no produce flujos de material múltiples, evitando que el material fundido se una desde dos direcciones y facilitando la evitación de líneas de fusión.
Si hay demasiadas o muy pequeñas compuertas en el sistema de colada del molde, posicionamiento incorrecto de compuertas múltiples o un espacio excesivo entre las compuertas y el punto de fusión del flujo de material, y si la entrada del canal principal y el área de la sección transversal del canal de derivación son demasiado pequeñas, puede llevar a una fusión deficiente, lo que resulta en líneas de fusión notables en la superficie de la pieza de plástico.
Para abordar esto, se recomienda minimizar el número de compuertas, configurar de manera sensata las posiciones de las compuertas, aumentar el área de la sección transversal de la compuerta, introducir canales de flujo auxiliares y ampliar los diámetros de los canales principal y de derivación.
Para evitar la aparición de líneas de fusión debido a la inyección de material fundido a baja temperatura en la cavidad del molde, se recomienda aumentar la temperatura del molde y, al mismo tiempo, incorporar cavidades de enfriamiento dentro del molde.
Además, la aparición de líneas de fusión en piezas de plástico se atribuye frecuentemente a la formación de rebabas debido al llenado del molde a alta presión. Además, después de la generación de este tipo de rebabas, las líneas de fusión no dan lugar a agujeros de contracción.
Por lo tanto, este tipo de rebabas a menudo no se tratan como un problema de resolución de problemas. En cambio, se crea una ranura poco profunda en el lugar del molde donde se genera la rebaba, transfiriendo las líneas de fusión en la pieza de plástico a la ala adicional de la rebaba. Después de que se forma la pieza de plástico, se puede quitar la pequeña ala.
Este también es un método comúnmente utilizado al solucionar problemas de líneas de fusión.
3. Mala Ventilación del Molde
Cuando la línea de soldadura del material fundido coincide con la línea de cierre del molde o la junta de inserción, el aire expulsado por la presión de los múltiples flujos fundidos dentro de la cavidad puede escapar a través de la brecha de separación del molde o la junta de inserción.
Sin embargo, cuando la línea de soldadura no se alinea con la línea de cierre o la junta de inserción, y si los orificios de ventilación no están ubicados correctamente, el aire atrapado residual dentro de la cavidad, impulsado por el material fundido, no puede escapar. Posteriormente, las burbujas son comprimidas con fuerza bajo alta presión, reduciendo gradualmente su tamaño y comprimiéndolas finalmente en un punto.
A medida que la energía cinética de las moléculas de aire comprimido se transforma en energía térmica bajo alta presión, la temperatura en el punto de soldadura aumenta.
Cuando esta temperatura iguala o supera ligeramente la temperatura de descomposición del material crudo, aparecen puntos amarillos en el punto de soldadura.
Si la temperatura es mucho más alta que la temperatura de descomposición del material crudo, aparecen puntos negros en el punto de soldadura.
En general, este tipo de manchas que aparecen cerca de las líneas de soldadura en la superficie de las piezas de plástico tienden a reaparecer en la misma ubicación, y su aparición está asociada de manera consistente con los puntos de soldadura.
Durante el proceso operativo, estas manchas no deben ser confundidas erróneamente con manchas de impurezas.
La razón principal de la aparición de tales manchas es una mala ventilación del molde, lo que lleva a la formación de puntos carbonizados después de la descomposición a alta temperatura del material fundido.
Después de la aparición de tal fallo, el primer paso es verificar si los orificios de ventilación del molde están bloqueados por material solidificado del fundido u otros objetos, y si hay cuerpos extraños en la compuerta.
Si los puntos carbonizados persisten después de eliminar cualquier obstrucción, se deben agregar orificios de ventilación adicionales en los puntos de convergencia del fundido en el molde. También es posible acelerar la convergencia del fundido reposicionando la compuerta o reduciendo adecuadamente la fuerza de sujeción y aumentando la holgura de ventilación.
En cuanto a las operaciones del proceso, también se pueden tomar medidas como reducir las temperaturas del material y del molde, disminuir el tiempo de inyección a alta presión y reducir la presión de inyección.
4. Uso Incorrecto del Desmoldeante
El uso excesivo o la elección de un tipo incorrecto de desmoldeante puede provocar la aparición de líneas de soldadura en la superficie de las piezas de plástico.
En el moldeo por inyección, el desmoldeante generalmente se aplica de manera uniforme en pequeñas cantidades solo en áreas difíciles de desmoldar, como las roscas. En principio, se debe minimizar el uso de desmoldeante.
La selección de varios desmoldeantes debe determinarse según las condiciones de moldeo, la forma de las piezas de plástico y el tipo de material utilizado.
Por ejemplo, el estearato de zinc puro se puede utilizar para varios plásticos excepto poliamida y plásticos transparentes, pero cuando se mezcla con aceite, se puede utilizar para poliamida y plásticos transparentes.
Otro ejemplo es una solución de silicona en xileno, que se puede usar para varios plásticos y puede durar un tiempo prolongado después de una sola aplicación.
Sin embargo, requiere calentamiento y secado después de la aplicación, lo que hace que el proceso sea algo complejo.
5. Diseño no Razonable de la Estructura de Plástico
Si el grosor de la pared de una pieza de plástico está diseñado demasiado delgado, con una diferencia significativa de grosor o con demasiados insertos, puede llevar a una mala formación de las líneas de soldadura.
Las piezas de pared delgada, durante el moldeo, tienden a solidificarse demasiado rápido, lo que resulta en defectos. Además, el material fundido converge constantemente en las paredes delgadas durante el proceso de llenado, creando líneas de soldadura. Una vez que aparecen líneas de soldadura en las paredes delgadas, puede reducir la resistencia de la pieza de plástico, afectando su rendimiento.
Por lo tanto, en el diseño de la forma estructural de la pieza de plástico, es esencial asegurar que la parte más delgada de la pieza de plástico sea mayor que el grosor mínimo permitido durante el moldeo. Además, se debe minimizar el uso de insertos y hacer que el grosor de la pared sea lo más consistente posible.
6. Otras Causas
- Cuando el contenido de humedad o la concentración de sustancias volátiles en la materia prima utilizada es demasiado alta.
- Manchas de aceite no limpiadas en el molde.
- Presencia de material frío en la cavidad del molde o distribución deficiente de rellenos de fibra en el material fundido.
- Diseño poco razonable del sistema de enfriamiento del molde.
- Solidificación demasiado rápida del material fundido.
- Baja temperatura de los insertos.
- Orificios de boquilla demasiado pequeños.
- Capacidad de plastificación insuficiente de la máquina de moldeo por inyección.
- Pérdida excesiva de presión en el barril de material de la máquina de moldeo por inyección.
Todos estos factores pueden dar lugar a defectos de líneas de soldadura en diversos grados.
Para abordar estos problemas durante el proceso de operación, se deben tomar medidas específicas para cada situación, como el secado previo de materias primas, la limpieza regular de moldes, el ajuste de la configuración del canal de agua de enfriamiento del molde, el control del flujo de agua de enfriamiento, el aumento de la temperatura de los insertos, el uso de boquillas con aperturas más grandes y el cambio a máquinas de moldeo por inyección de mayor tamaño.
Resumen:
A partir del análisis anterior, sabemos que se puede evitar la aparición de líneas de soldadura.
Durante el proceso de producción, se debe prestar atención a los aspectos mencionados anteriormente para lograr productos más estéticos.