Concepto de Moldeo por Inyección de Precisión y Selección de Materiales

1. Concepto de Moldeo por Inyección de Precisión

Cuando las máquinas de moldeo por inyección convencionales y los procesos de moldeo por inyección estándar no pueden cumplir con los requisitos de la alta repetibilidad dimensional de los productos inyectados procesados, se utiliza el moldeo por inyección de precisión.

El concepto de “moldeo por inyección de precisión” difiere principalmente del “moldeo por inyección convencional”. Está basado en el rápido desarrollo de materiales poliméricos y utiliza piezas plásticas de precisión para reemplazar piezas metálicas de alta precisión en los campos de la instrumentación y la electrónica.

En la actualidad, existen dos indicadores definitorios para los productos de inyección de precisión. Uno es la repetibilidad del tamaño del producto y el otro es la repetibilidad de la calidad del producto.

Este artículo describe principalmente el moldeo por inyección de precisión desde el aspecto de la repetibilidad del tamaño del producto. Sin embargo, debido a las diferentes propiedades y técnicas de procesamiento de diversos materiales, la precisión de las piezas plásticas no puede equipararse con la de las piezas metálicas.

El moldeo por inyección de precisión es una tecnología integral que implica propiedades de materiales crudos, fórmulas, procesos de moldeo y equipos, entre otros.

Los productos plásticos de precisión incluyen discos digitales DVD, cabezales láser de DVD, piezas de cámaras digitales, conectores de computadoras, placas guía de luz, lentes asféricas, etc. Estos productos tienen altos requisitos para las tolerancias dimensionales, la calidad inherente de los productos y también la proporción de productos acabados, que son sus características distintivas.

El molde del producto moldeado es una condición importante que determina si el producto puede cumplir con la tolerancia dimensional según el diseño. Mientras tanto, la máquina de moldeo por inyección de precisión es el equipo clave para garantizar que el producto se moldee siempre dentro de la tolerancia dimensional requerida y para asegurar un alto rendimiento. El nivel de precisión más alto de los productos plásticos es el nivel 3.

1.1 Características del moldeo por inyección de precisión

(1) La precisión dimensional de la pieza es alta y la tolerancia es pequeña, es decir, existe un límite dimensional de alta precisión.

(2) La repetibilidad del peso del producto es alta y se requiere estabilidad dimensional diaria, mensual y anual.

(3) Material del molde de alta calidad con suficiente rigidez, alta precisión dimensional, suavidad de la cavidad y precisión de posicionamiento entre las plantillas.

(4) Uso de máquinas de inyección de precisión en lugar de las convencionales.

(5) Uso de tecnología de moldeo por inyección de precisión.

(6) Selección de materiales adecuados para el moldeo por inyección de precisión.

El índice técnico más importante para evaluar productos es la precisión de los productos moldeados por inyección (tolerancias dimensionales, tolerancias geométricas y acabado superficial de los productos). Para inyectar productos plásticos de precisión, es necesario controlar estrictamente cuatro factores que incluyen la selección de materiales, el diseño del molde, el proceso de moldeo por inyección y el nivel técnico del operador.

Las máquinas de moldeo por inyección de precisión requieren una precisión dimensional del producto dentro de 0.01 a 0.001 mm. Muchas máquinas de moldeo por inyección de precisión también exigen máquinas de inyección con alta presión de inyección y alta velocidad de inyección.

El sistema de sujeción debe tener suficiente rigidez y alta precisión de sujeción. La llamada precisión de sujeción se refiere a la uniformidad, ajuste, estabilidad y repetibilidad de la fuerza de sujeción, y alta precisión de las posiciones de apertura y cierre.

La presión, el flujo, la temperatura, la medición, etc., deben controlarse con precisión para alcanzar la correspondiente exactitud. Luego, utilizando inyección en múltiples etapas o inyección continua para garantizar las condiciones de reproducción del proceso de moldeo y la repetibilidad del tamaño del producto.

1.2 Factores que afectan la precisión dimensional de los productos

(1) Precisión del molde.

(2) Tasa de contracción de moldeo.

(3) La temperatura, la humedad y el rango de fluctuación del entorno donde se utiliza el producto.

2. Principios de selección de materiales para el moldeo por inyección de precisión

Alta resistencia mecánica, buena estabilidad dimensional, buena resistencia al flujo y una amplia adaptación ambiental. Hay cuatro materiales comúnmente utilizados:

2.1 POM y refuerzo con fibra de carbono (CF) o refuerzo con fibra de vidrio (GF).

Este material tiene la característica de buena resistencia al flujo, resistencia a la fatiga, resistencia a la intemperie, buenas propiedades dieléctricas y resistencia a la llama. Es fácil desmoldar si se agrega lubricante.

2.2 PA y refuerzo con fibra de vidrio PA66.

Características: fuerte resistencia al impacto y resistencia al desgaste, buena fluidez. Y pueden formar productos con un grosor de pared de 0.4 mm. La PA66 reforzada con fibra de vidrio tiene resistencia al calor (punto de fusión 250°C).

Desventaja: higroscopicidad. Generalmente, debe procesarse controlando la humedad después del moldeo.

2.3 Poliéster reforzado con fibra de PBT.

Su tiempo de moldeo es corto. El tiempo de moldeo se compara de la siguiente manera:

PBT ≤ POM ≈ PA66 ≤ PA6.

2.4 PC y características de GFPC:

Buena resistencia al desgaste, aumento de rigidez, buena estabilidad dimensional, resistencia a la intemperie, retardancia al fuego y buena procesabilidad en el proceso de moldeo.

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