Cómo deshacerse de las marcas del fregadero en el moldeo de inyección

El moldeo por inyección es uno de los procesos de fabricación más utilizados para producir piezas de plástico con alta precisión y eficiencia. Sin embargo, un defecto común que continúa desafiando a los ingenieros y diseñadores de moho es la formación de marcas de fregadero. Estas pequeñas depresiones a menudo poco profundas en la superficie de una parte moldeada pueden comprometer tanto la estética como la integridad mecánica, especialmente en los componentes orientados al consumidor o de alto rendimiento.

En este artículo, exploraremos qué causa las marcas del sumidero, por qué ocurren y, lo más importante, cómo prevenirlas o eliminarlas a través del diseño, el procesamiento y las estrategias materiales.

¿Qué son las marcas de sumidero?

Las marcas de fregadero son pequeñas depresiones o hendiduras que aparecen en la superficie de una parte de plástico moldeado, generalmente directamente sobre secciones internas gruesas, como costillas, jefes o áreas localizadas de material adicional.

Si bien no siempre afectan la funcionalidad de una parte, las marcas de sumidero pueden afectar severamente su apariencia, la uniformidad de la superficie y la calidad percibida, lo que es fundamental para productos de consumo visibles, piezas automotrices y dispositivos médicos.

¿Qué causa las marcas del fregadero en el moldeo de inyección?

Las marcas del fregadero son causadas principalmente por enfriamiento desigual y contracción del plástico fundido durante el proceso de moldeo por inyección. Así es como sucede:

1. El material se inyecta en la cavidad del molde.

2. Las secciones más gruesas tardan más en enfriarse y solidificarse que las áreas más delgadas.

3. A medida que la sección gruesa se enfría, se encoge hacia adentro, tirando de la superficie externa junto con ella.

4. Si la piel externa ya se ha solidificado, el tirón interno provoca un hoyuelo o depresión visible: la marca del fregadero.

Colaboradores comunes a las marcas de sumidero:

• Grosor de pared excesivo

• Diseño incorrecto de costillas/jefes

• Presión de embalaje insuficiente

• Congelación de la puerta prematura

• Baja temperatura de fundición o moho

• Selección de material incompatible

¿Dónde ocurren comúnmente las marcas de sumidero?

Las marcas de sumidero se encuentran con frecuencia en áreas como:

• Intersecciones de costilla

• Bases de jefe (para tornillos o insertos)

• Transiciones de pared gruesas

• Refuerzos estructurales localizados

• Detrás de logotipos o texto en relieve en partes

Comprender dónde ocurren es el primer paso para rediseñar o ajustar sus parámetros de moldeo para evitarlos.

Cómo eliminar o prevenir las marcas del fregadero

La eliminación del fregadero requiere una combinación de optimización de diseño de piezas, mejores prácticas de diseño de moho y ajustes de procesamiento. A continuación se muestra un desglose de los métodos que puede usar.

1. Optimizar el diseño de piezas

El diseño es el área más crítica y efectiva para prevenir las marcas de fregadero.

A. Espesor de pared uniforme

• Regla: siempre apunte al grosor de la pared uniforme en toda la pieza.

• Las áreas gruesas se enfrían más lentamente que las delgadas, causando la contracción desigual.

• Use la núcleos (hueco) para reducir la masa sin sacrificar la fuerza.

B. Directrices de diseño de costillas

• Las costillas no deben ser más del 50-70% del grosor de la pared adyacente.

• Las costillas altas y gruesas crean puntos de acceso que se enfrían lentamente, lo que conduce a fregaderos.

• Agregue filetes o costillas cónicas para reducir el estrés por contracción.

C. Optimización del diseño del jefe

• Los jefes utilizados para tornillos o alineación a menudo crean marcas de fregadero.

• Reduzca el grosor de la pared del jefe o conecte a los jefes a las paredes laterales a través de las costillas para extender la masa.

D. Use la núcleos en lugar de la masa sólida

• Reemplace las características sólidas gruesas con secciones con corneado para mantener la estructura mientras minimiza el material.

• Por ejemplo, un bloque grueso se puede diseñar como una carcasa con costillas internas en lugar de un fragmento sólido.

2. Ajuste el diseño de moho

Si los cambios en el diseño no son factibles o suficientes, busque las herramientas del molde.

A. Ubicación y tamaño de la puerta

• Coloque las puertas cerca de las secciones gruesas para mantener la presión y el relleno.

• Las puertas de menor tamaño pueden congelarse demasiado pronto, evitando el embalaje adecuado.

• Optimice el tamaño y la forma de la puerta para el flujo y la presión equilibrados.

B. Uso de pasadores de ventilación y eyector

• La pobre ventilación puede atrapar el aire y causar llenado o contracción desigual.

• Las ventilaciones colocadas estratégicamente y los pasadores de eyectores ayudan a reducir el estrés de enfriamiento.

C. Colocación del canal de enfriamiento

• Agregue líneas de enfriamiento cerca de secciones gruesas para igualar las velocidades de enfriamiento.

• El enfriamiento uniforme evita los puntos calientes que causan marcas de fregadero.

3. Modificar los parámetros de procesamiento

Autorizar su configuración de moldeo por inyección también puede reducir significativamente las marcas del fregadero.

A. Aumentar la presión y el tiempo de embalaje

• La presión de embalaje compensa la contracción del material a medida que la pieza se enfría.

• La mayor presión de embalaje se llena en áreas de baja presión y reduce los sumideros.

• Extienda el tiempo de embalaje hasta que la puerta esté completamente congelada.

B. elevar ligeramente la temperatura del moho

• Las superficies de molde más cálidas permiten más tiempo para que el material empacen antes de solidificar.

• Evite el aumento excesivo de la temperatura, ya que esto puede introducir deformación o flash.

C. Ajustar la temperatura de la fusión

• Las temperaturas de fusión más altas permiten que el plástico fluya mejor en características y secciones delgadas.

• Previene la formación temprana de la piel que puede atrapar la contracción del interior.

D. Velocidad de inyección más lenta

• La inyección rápida puede atrapar el aire o crear un flujo desigual.

• Redactar la inyección permite que el material se llene y se enfríe de manera más uniforme.

4. Selección de material importa

Diferentes polímeros se reducen a diferentes tasas. Considere las propiedades de contracción del material al diseñar para moldeo por inyección.

Materiales de bajo shrink (menos propensos a las marcas del sumidero):

• Abdominales

• PC (policarbonato)

• Polímeros llenos (por ejemplo, nylon lleno de vidrio)

Materiales de alta Shrink (más propensas a las marcas de sumidero):

• Polipropileno (PP)

• Polietileno (PE)

• Nylon (sin relleno)

El uso de resinas llenas de vidrio o rellenas de minerales puede reducir la contracción y minimizar las marcas del fregadero, especialmente para piezas estructurales.

Herramientas de simulación y análisis

Antes de las herramientas o la producción, use el software de análisis de flujo de moho para simular:

• Tasas de enfriamiento

• Patrones de contracción

• Distribución de presión de embalaje

• Ubicaciones potenciales de las marcas de sumidero

Herramientas como Autodesk Moldflow, MoldEx3d o SolidWorks Plastics pueden identificar y solucionar problemas virtualmente, ahorrando tiempo y dinero en revisiones de herramientas.

Correcciones cosméticas (si no se pueden evitar marcas de fregadero)

A veces, a pesar de todos los esfuerzos, aún se producen marcas menores de sumidero. En tales casos:

A. Textura de la superficie

• La aplicación de acabados mate o texturizados puede ocultar marcas de fregadero del ojo.

B. Postprocesamiento

• El lijado ligero, el relleno o la pintura pueden disfrazar fregaderos menores en superficies visibles.

C. Rediseño para la estética aceptable

• Coloque las características propensas a fregadero en superficies no visibles.

• Modifique las líneas de separación o la colocación de la etiqueta para llamar la atención.

Conclusión

Las marcas del fregadero son un defecto común pero prevenible en el moldeo por inyección. Al abordar las causas raíz a través del diseño de piezas reflexivo, la configuración del moho y el control de procesamiento, puede reducir o eliminar significativamente. El objetivo es equilibrar la estética y la función mientras se mantiene la eficiencia de producción.

Ya sea que esté diseñando una vivienda para un producto de consumo o una parte técnica para automotriz o electrónica, saber cómo manejar las marcas de fregadero lo ayudará a producir piezas moldeadas de mayor calidad, más confiables y visualmente atractivas.

A continuación se muestra un video sobre cómo reparar las marcas del fregadero en el moldeo por inyección, que también es de buen valor de referencia.

Enlace de video: https://www.youtube.com/watch?v=bw6wn3sk7bi