El moldeo por inyección es uno de los procesos de fabricación más comunes de piezas de plástico. Sin embargo, es un asunto costoso. La mayor parte del gasto proviene del desarrollo del propio molde, que es el principal responsable de dar forma al material. Este es un trabajo integral y requiere la máxima precisión y exactitud. Por eso el molde debe ser perfecto para obtener el mejor resultado.
La esperanza de vida del molde de inyección es la medida exacta de cuántas veces un molde ofrecería los mejores resultados antes de sufrir una deformación permanente. Numerosos factores lo afectan. Sin embargo, los más destacados son la clase de molde, las condiciones de funcionamiento, el entorno, el mantenimiento y el tipo de materiales.
Este texto analizará brevemente los conceptos básicos de la vida útil de los moldes de inyección y analizará los factores que afectan el rendimiento y la longevidad para obtener los mejores resultados.
¿Cuánto duran los moldes de inyección?
Uno de los factores más significativos que afectan la longevidad de un molde de inyección es su clase de molde. La Asociación de la Industria del Plástico define las características de cada clase y mantiene el control sobre los estándares. Hay cinco clases comunes de moldes de inyección de plástico.
Molde Clase 101
La clase 101 es para materiales de la más alta calidad y tiene una expectativa de vida útil del molde. Sin embargo, solo unas pocas aplicaciones industriales usan esta clase debido a lo costosa que es. Generalmente, la clase de molde 101 es para proyectos con requisitos de alto nivel con tiempos de ciclo esperados de 1,000,000 o más. También es para condiciones ambientales adversas y materiales base corrosivos que pueden dañar otras clases de moho.
Molde Clase 102
La siguiente opción está muy cerca de la clase 101 pero no es tan cara. Naturalmente, esto significa que la clase 102 no tiene la misma esperanza de vida ni la misma capacidad para soportar entornos hostiles. Sin embargo, funciona perfectamente hasta un millón de ciclos y, en general, es una excelente opción para producciones de volumen medio a alto.
Molde Clase 103
Este es el molde promedio según los estándares de la industria. La Clase 103 puede tener una vida útil máxima de 500,000 ciclos y es una excelente opción para producciones de nivel medio.
Molde Clase 104
Esta es una clase de menor calidad que funciona bien hasta los 100,000 ciclos. Los moldes de clase 104 tampoco pueden manejar materiales abrasivos porque pueden dañarse fácilmente y tienen muchos requisitos de mantenimiento del molde.
Molde Clase 105
Los moldes de clase 105 son la clase de molde menos costosa pero tienen la esperanza de vida más baja. La clase 105 fallará en 500 ciclos y es una opción general para proyectos de creación de prototipos y otras aplicaciones de bajo volumen.
Factores que afectan la vida útil del molde de inyección
Además de la clase de molde y el material, numerosos factores afectan la vida útil general de un molde de inyección. La duración de un molde de inyección depende de su buen mantenimiento. Mantenimiento preventivo junto con el cuidado del material, el tiempo y otros factores ambientales durante el ciclo de vida de las herramientas. Estos pueden aumentar significativamente la esperanza de vida general del molde de inyección.
He aquí un vistazo a algunos de los factores más importantes que pueden afectar la vida útil de un molde de inyección.
Entorno operativo
La clase le indica el número máximo de ciclos que pueden operar los moldes, pero no todos duran tanto. Una de las principales razones detrás de esto es el entorno general.
Un entorno más limpio con poca o ninguna exposición a elementos corrosivos puede permitir que los moldes duren más tiempo. Sin embargo, los moldes fallarán muy pronto en el caso contrario. Los elementos duros, los escombros y el polvo provocarán un desgaste adicional en el molde y reducirán el rendimiento general.
El tiempo entre cada corrida de producción
Cualquier proceso de producción genera mucho calor y el molde tiene que soportar todas las tensiones térmicas que genera el proceso. El tiempo promedio entre las series de producción permite que el molde se enfríe antes del siguiente proceso y mantiene las tensiones térmicas a un nivel sostenible.
Sin embargo, el uso constante del mismo molde sin dejar suficiente tiempo entre ellos puede dañar el molde debido a tensiones indebidas y otros factores.
Tiempo del ciclo de producción
Por lo general, una producción más rápida y de alta velocidad puede provocar que el molde falle antes de tiempo. Naturalmente, la cantidad de tensión sobre el molde durante un proceso más lento es menor que en procesos más rápidos. Los ajustes más rápidos también pueden causar un error en la sujeción, apertura prematura de las ventilaciones y desacoplamiento. Y otros errores similares que pueden afectar tanto a la calidad del producto como a la vida útil esperada de la herramienta de moldeo por inyección.
Materiales de herramientas de moldeo por inyección
Materiales para moldeo por inyección juegan un papel integral en la determinación de la vida total del molde. Naturalmente, los materiales como el acero durarían más, pero también serían caros. Por otro lado, los materiales más blandos como el aluminio serían más rápidos y rentables a expensas de la calidad y la vida útil.
Otro elemento importante es la capacidad del molde para manejar elementos corrosivos. El aluminio crea una capa de óxido natural en su superficie, lo que le otorga una excelente capacidad para resistir la exposición a una gran cantidad de materiales corrosivos. Por otro lado, el acero también se comporta bien cuando se trata de manejar elementos corrosivos. Sin embargo, sigue estando por detrás del aluminio y no es la elección natural para estos casos.
Tratamiento de superficie de moldes
En la pantalla proceso de moldeo por inyección, las tensiones son máximas en la expulsión de la pieza. La superficie del molde juega un papel integral en la determinación de cuán simple sería la eyección. En muchas aplicaciones, los expertos recomiendan utilizar un revestimiento de PVD en la superficie para facilitar el proceso de expulsión.
Del mismo modo, mantener la limpieza y la suavidad también puede ayudar mucho, incluso si no hay un recubrimiento de PVD. Este acabado de moldeo por inyección forma parte del protocolo de mantenimiento periódico de los moldes utilizados en el moldeo por inyección. Una superficie lisa y limpia asegura que el producto esté libre de defectos y aumenta la esperanza de vida del molde.
Diseño de estructura de molde adecuado
Elementos de diseño como el equilibrio térmico, el sistema de compuertas y otros pueden ayudar a que los moldes de inyección operen a su máximo potencial. Las tensiones térmicas se encuentran entre las causas más comunes de la falla del molde y la introducción diseño de molde Elementos como respiraderos adecuados para reducirlos pueden aumentar significativamente la probabilidad de aumentar la vida útil del molde.
De manera similar, agregar elementos como una guía de empuje o cualquier otro componente para facilitar la expulsión también puede reducir las tensiones generales en el molde y permitir que dure mucho tiempo.
Mantenimiento preventivo
Naturalmente, los diseños elaborados, los tratamientos de superficie y todos los demás elementos perderán su eficacia con el tiempo y pueden requerir algunas reparaciones. Con un protocolo de mantenimiento preventivo efectivo, los moldes de inyección pueden funcionar hasta su vida útil esperada, incluso después de algún daño.
El mantenimiento preventivo también puede ahorrar muchos recursos, ya que los moldes pueden ser muy costosos. Por lo tanto, inspeccionarlos, limpiarlos, desmontarlos y repararlos con regularidad es más rentable, incluso si el molde debe estar fuera de servicio durante algún tiempo.
Defectos que acortan la expectativa del molde de inyección
Incluso los entornos más limpios que siguen todos los protocolos para garantizar la máxima vida útil del molde de inyección se enfrentan a defectos comunes.
Algunos de los más comunes defectos de molde ocurrir debido a la falta de coincidencia entre el material adecuado y el tipo de molde o debido a la inexperiencia de los operadores. En ambos casos, estos defectos pueden tener un impacto significativo en la producción y la vida útil del molde.
Líneas de flujo
Las líneas de flujo son el resultado de una variación en la velocidad de enfriamiento del plástico que ocurre debido a las impurezas y algunos otros factores como la variación en el espesor de la pieza.
Marcas de fregadero
Este defecto es extremadamente común en piezas con bordes o hendiduras. Las marcas de hundimiento son el resultado del enfriamiento rápido en una parte del molde durante el flujo, lo que da como resultado cráteres o pequeñas depresiones en la pieza. Estas piezas se vuelven muy difíciles de expulsar y pueden dañar el molde durante el proceso.
Quemaduras
Este es un defecto común durante la producción a alta velocidad. Las marcas de quemaduras se producen debido al calentamiento excesivo en algunas partes del molde, lo que inutiliza tanto la pieza como el molde en algunos casos extremos.
Delaminación
La delaminación ocurre cuando la pieza se divide en capas durante la producción. Este defecto crea una superficie abrasiva que puede dañar la cavidad u otras partes del molde durante la expulsión.
Rebaba
Rebaba es el exceso de plástico que sale del molde por los lados de la línea de partición. En general, los lados del molde permanecen vulnerables y abiertos a daños, ya que el plástico se puede adherir y causar problemas si tiene un elemento corrosivo.
Moldes de inyección de acero vs aluminio
Cuando se trata de la longevidad de los moldes de inyección, existe un gran debate sobre si el aluminio o el acero es la elección correcta. La respuesta correcta depende de los parámetros específicos de la aplicación, el presupuesto disponible y mucho más. Sin embargo, por lo general no se prefiere el aluminio para los moldes de inyección, a pesar de que es más blando y rentable.
La razón principal detrás de esto es la longevidad. El aluminio es una excelente opción para los moldes de clase 105 que se utilizan para la creación de prototipos. Sin embargo, la producción de alto volumen requiere una durabilidad que el aluminio no puede ofrecer. El acero, por otro lado, tiene ese factor y puede funcionar perfectamente para una producción de alto volumen.
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