8 Factores en el diseño de partes plásticas para moldeo por inyección

El diseño de una pieza de plástico para la fabricación incluye muchos factores importantes que afectan a todas las áreas de diseño de piezas, moldes, selección de materiales y producción. En primer lugar, es esencial construir partes en torno a las necesidades funcionales manteniendo en mente la intención del diseño o el uso final. Considere reducir el peso, la eliminación de etapas de fabricación y montaje, mejorar los componentes estructurales, reducir los costos y llevar los productos al mercado más rápido. Aquí hay 8 factores importantes que debe considerar para cumplir con sus objetivos de diseño de piezas de plástico para un proceso de producción exitoso.

1. Consideraciones de materiales
Los fabricantes a menudo seleccionan un grado familiar de plástico de una aplicación similar o dependen de las recomendaciones de los proveedores. Las resinas elegidas de esta manera pueden ser adecuadas, pero rara vez son óptimas. La selección del plástico es una tarea compleja que implica muchas consideraciones, tales como:

• Temperatura: Esfuerzo térmico que puede ocurrir durante condiciones de uso normales y extremas, así como durante el montaje, el acabado y el transporte.
• Resistencia química: los efectos que ocurren cuando cualquier sólido, líquido o gas entran en contacto con la pieza.
• Aprobaciones de agencias: estándares gubernamentales y privados para propiedades tales como resistencia térmica, inflamabilidad y capacidades eléctricas y mecánicas.
• Ensamblaje: la cooperación del plástico con todos los pasos de ensamblaje, como pegado, sujetadores mecánicos y soldadura.
• Acabado: la capacidad del material para producir el acabado deseado, como el brillo, la suavidad y otros valores de apariencia, conforme sale del molde.
• Costo: Los precios de las resinas, así como los cálculos de costos de fabricación, mantenimiento, montaje y desmontaje para reducir los costos de mano de obra, moldes, acabado y otros.
• Disponibilidad: disponibilidad de la resina con respecto a la cantidad necesaria para la producción.

2. Radio
El radio siempre debe ser una consideración con respecto al espesor de la pieza - eliminando la probabilidad de áreas de alto esfuerzo y posible rotura de la pieza. Una regla general es que el espesor en una esquina debe estar en el rango de 0.9 hasta 1.2 veces el espesor nominal de la pieza.

3. Espesor de pared
Diseñar su pieza para que el espesor de la pared sea consistente puede ayudar a evitar muchos defectos de piezas que pueden ocurrir durante el proceso de fabricación. Cuando el plástico se funde, fluye a las áreas de menor resistencia. Si su pieza tiene grosores inconsistentes, la masa fundida puede fluir primero a las áreas gruesas (dependiendo de la ubicación de las compuertas). Cuando esto ocurre, las áreas delgadas pueden no llenarse correctamente. Además, las áreas más gruesas tienden a enfriarse más lentamente y están en riesgo de huecos o defectos de hundimiento. Diseñar su pieza con esquinas redondeadas también ayudará en el llenado correcto de la pieza durante el proceso de moldeo.

4. Ubicación de la compuerta
Las compuertas son fundamentales para garantizar que la resina fluya correctamente en el molde. Estos pequeños componentes de su diseño son los que dirigen el flujo de resina desde las correderas para luego ser distribuidos a través de la pieza. El tipo de compuerta y ubicación tiene un impacto importante en la calidad y viabilidad general de la pieza.

5. Ángulo de inclinación
El ángulo de inclinación es la cantidad de conicidad en las paredes verticales de la parte plástica. Sin ángulo de inclinación, es posible que una pieza no se expulse del molde o que sufra daños durante la expulsión. Por lo general, se requieren ángulos de inclinación entre 1 ° y 2 °, pero pueden variar según las restricciones y especificaciones de la pieza.

6. Inclusión de costillas
Una pieza plástica que ha sido diseñada con un espesor de pared mínimo no será tan resistente como una pieza más gruesa, por lo que la inclusión de costillas puede ser necesaria para ayudar a reforzar la resistencia de la pieza. Dependiendo del material utilizado, el espesor de las costillas debe estar entre el 50 y el 70 por ciento del grosor de la parte relativa para evitar marcas de hundimiento. Para evitar el hundimiento, los diseñadores pueden ahuecar el material para reducir el riesgo de defectos.

7. Contracción en molde
La contracción que ocurre durante el proceso de moldeo de la parte plástica puede ser de hasta un 20 por ciento en volumen. Los materiales cristalinos y semicristalinos son más propensos a la contracción térmica. Se sabe que los materiales amorfos se encogen menos. Aquí hay algunas maneras sencillas de evitar problemas de contracción del moldeado:

• Ajustar la formulación
• Ajuste el diseño del molde para obtener la dimensión que desea en función de la contracción esperada que se producirá
• Optimice los parámetros de procesamiento, tales como la temperatura de moldeo, la temperatura de fusión y la velocidad / presión / tiempo de inyección, el tiempo de enfriamiento.

8. Características especiales

• Las piezas plásticas deben diseñarse de modo que el molde se abra y expulse la pieza con facilidad. Cuando se libera una pieza, los dos lados de un molde de inyección se separan en la dirección opuesta. Cuando características especiales tales como agujeros, socavaduras u hombros evitan que ocurra la liberación, puede ser necesario incorporar movimientos laterales en el diseño.
• Los movimientos laterales jalan la parte central en una dirección que no sea la dirección de separación del molde. Esto agrega flexibilidad al diseño de la pieza y, a veces, puede aumentar el costo del molde.

Trabajar con un experimentado equipo de moldeo por inyección de plástico y de ingeniería es un componente crítico para evitar muchos problemas que pueden ocurrir durante el proceso de diseño y desarrollo. Si mantiene estos factores en mente durante el proceso de diseño y se alinea con un ingeniero en plásticos bien informado, estará en camino de llevar su producto al mercado más rápido y dentro de su presupuesto.

Nicolet Plastics
2018