El proceso de moldeo por inyección es muy popular debido a su rentabilidad y repetibilidad. ¿Verdad? Sin embargo, la calidad del producto que ofrece este proceso depende del molde que se utilice. Un molde con las dimensiones incorrectas da como resultado productos de baja calidad. Pero hay una pregunta: ¿cómo hacer que un molde de inyección sea perfecto en sus dimensiones?
La fabricación de moldes parece una tarea fácil. Sin embargo, es uno de los procesos más difíciles, y los pequeños errores pueden arruinar la calidad del molde. Si el molde es incorrecto, resulta inútil y se desecha, lo que cuesta dinero extra a los fabricantes. En este artículo explicaré cómo se puede hacer un molde de buena calidad. Así que, ¡manos a la obra!
Fundamentos del molde de inyección y su importancia
Antes de hablar del proceso de fabricación, sepamos qué es un molde.
Un molde de inyección es una estructura hueca con dos mitades. Dentro de la caja hueca hay cavidades y canales. El material fundido se rellena dentro de esas cavidades. Los canales del interior del molde regulan la presión y la temperatura. Una vez que el material fundido se seca, adopta la forma del molde, creando el producto deseado.
Por aquí, el fabricante obtiene un producto similar a la forma del molde. En pocas palabras, un molde de inyección es una herramienta para fabricar varios productos de formas idénticas. Por ejemplo, usted necesita una funda para el móvil. En ese caso, tendrá que crear un molde similar a la forma deseada. Una vez que el molde esté listo, tendrá que llenarlo de plástico fundido.
Una vez que el plástico se seca, adopta la forma de un molde, similar a una funda de teléfono. Con este único molde se pueden crear cientos y millones de fundas para móviles. Estos moldes son muy duraderos y resistentes a temperaturas y presiones extremas. Por eso pueden mantenerse en buen estado y utilizarse repetidamente durante años.
Así, los fabricantes siguen utilizando el molde y crean productos idénticos a granel. Esto no sólo ofrece productos similares, sino que además esos productos son de bajo coste. La razón es que los moldes se hacen una sola vez y pueden reutilizarse repetidamente. No habrá ningún coste adicional de creación de moldes cuando se fabriquen productos a granel.
El molde no es una máquina, sino que desempeña una función en el proceso de fabricación. Los moldes no funcionan de forma independiente y sólo se utilizan para llenar materiales fundidos. La temperatura, la presión y otros parámetros garantizan el correcto funcionamiento del molde. La ventaja destacada de estas herramientas es que ayudan a crear productos a granel de formas idénticas a precios bajos.
¿Cómo se fabrican los moldes de inyección? Paso a paso
¿Tiene nociones básicas de moldeo? Voy a explicar los conceptos básicos para los nuevos en el proceso de moldeo. Pasemos a nuestro tema principal: cómo se hace un molde. En la sección siguiente, explicaré la creación de moldes en sencillos pasos. ¡Empecemos!
1- Selección de materiales
El primer paso en la fabricación de moldes es elegir los materiales adecuados. Existen distintos tipos de materiales para fabricar moldes. Los moldes se someten a diferentes presiones y temperaturas, por lo que los materiales elegidos deben ser duraderos y resistentes. En general, el aluminio y el acero son opciones populares para fabricar un molde de inyección.
El acero es de primera calidad y ofrece una longevidad excepcional cuando se utiliza en moldes. Sin embargo, este material es caro, lo que supone un inconveniente. Mucha gente considera que los precios más altos del acero "merecen la pena". Por otro lado, el aluminio es una alternativa asequible al acero, pero tiene algunas limitaciones. Es menos duradero que el acero y puede desgastarse rápidamente.
Lo más destacado: La selección de materiales depende de las necesidades y requisitos del fabricante. Recomiendo elegir acero si se quiere un molde para fabricar miles de productos. Por el contrario, un molde de aluminio es adecuado como solución a corto plazo. Recuerde que el uso de cualquiera de estos materiales no afectará a la calidad del producto.
2- Diseño de moldes
El diseño del molde es uno de los pasos más cruciales. Un pequeño error en esta etapa dará como resultado un molde de dimensiones incorrectas. Por lo general, las empresas cuentan con diseñadores especializados que se encargan del diseño del molde. La razón es que los profanos pueden cometer errores al diseñar.
Los diseñadores suelen utilizar programas CAM y CAD para crear el modelo 3D. En primer lugar, el software CAM ayuda a crear un molde. Este modelo es similar a la forma deseada. Por ejemplo, si necesitas una funda para el móvil, el modelo hecho con CAM será idéntico a la forma deseada de la funda del móvil.
Una vez realizado el modelo, se somete al software CAD. Este software crea instrucciones informatizadas que producen la misma forma. Estas instrucciones se introducen en el ordenador para obtener el producto final. Recuerde que el diseño del molde debe seleccionarse cuidadosamente. Su producto final será similar a este diseño de molde.
3- Mecanizado de moldes
Una vez que el diseño está listo, el siguiente paso es el mecanizado para crear el molde. En este paso, el material elegido se procesa mediante técnicas de mecanizado específicas. Existen dos tipos de mecanizado muy populares a la hora de crear un molde:
- Mecanizado CNC
- EDM (Mecanizado por descarga eléctrica)
Ambas técnicas utilizan sistemas informatizados para lograr una precisión excelente. En las máquinas CNC, el diseño CAD (instrucciones) se introduce en el ordenador. A continuación, se pone en marcha la máquina. El ordenador procesa las instrucciones codificadas dadas. Como resultado, ordena a las herramientas de corte que se muevan para que se haga el molde con la forma deseada.
Recuerde que el movimiento de las herramientas de corte está muy controlado y automatizado, por lo que las posibilidades de error son insignificantes. Las herramientas de corte siguen moviéndose, cortando y dando forma a la pieza de trabajo (material). De este modo, se obtiene el molde con la forma deseada (similar al diseño introducido en un ordenador). El funcionamiento de la electroerosión es diferente, ya que no utiliza herramientas de corte.
En su lugar, utiliza chispas y quema los materiales siguiendo instrucciones informatizadas. De este modo, el corte y la conformación de los materiales se producen sin que las herramientas de corte toquen la pieza. Estas técnicas de mecanizado crean el molde de la forma deseada. Puede utilizar cualquiera de estos dos métodos para el mecanizado. Ambos son excelentes cuando se trata de la precisión del molde.
4- Creación de cavidades y canales (Sprue, Runners y Gates)
El mecanizado de moldes implica la creación de cavidades y canales de molde. Explicaré la creación de estos canales por separado para una mejor comprensión. Las cavidades del molde son estructuras huecas que se rellenan con material fundido durante la creación del producto. Los canales son vías por las que fluyen los fluidos para entrar en las cavidades.
Los canales tienen diferentes partes, que son las siguientes:
- Sprue: Es el punto de partida de los canales y puede denominarse entrada de materiales fundidos.
- Corredores: Se trata de canales o pequeños tubos en el interior del molde. Los materiales fundidos siguen estos canales para llegar de un punto a otro. Por ejemplo, el material fundido utiliza canales para llegar a las cavidades del molde.
- Gates: Las compuertas son los puntos por los que el fluido sale del canal y entra en las cavidades. El fluido entra en la cavidad a través de las compuertas y la llena.
El diseño del molde contiene estos canales y cavidades. Así, durante el mecanizado, la máquina CNC talla y retira el material para crear cavidades y canales. El tamaño y el diámetro de los canales requieren atención. Pequeños errores en el tamaño de los canales pueden dar lugar a burbujas de aire y otros defectos.
5- Inserción del pasador eyector
A la creación de cavidades y canales en el molde le sigue la inserción de un pasador eyector. Este pasador ayuda a expulsar los plásticos que se secan dentro del molde. Sin este expulsor, sacar el producto del molde sería imposible. El fabricante taladra un pequeño agujero en el molde.
En el orificio se instala un pasador eyector. La placa de expulsión está conectada a este pasador eyector.
Recuerde que la placa de expulsión permanece en la parte inferior del molde. El pasador tiene un muelle que le permite moverse. Como resultado, la placa de eyección se mueve debido a la acción del muelle. El resultado es la expulsión del producto (lleno dentro del molde). Recuerde que algunos fabricantes utilizan sistemas hidráulicos para insertar los pasadores eyectores.
6- Pulido y acabado
La inserción del pasador de expulsión es el último paso en la creación de un molde de inyección. Sin embargo, este molde tendrá una superficie rugosa y bordes desiguales, que afectan a su aspecto y textura. Existen diferentes máquinas para alisar y nivelar la superficie. Los fabricantes establecidos suelen utilizar rectificadoras basadas en CNC.
Estas máquinas eliminan las superficies irregulares y alisan los bordes. El pulido es opcional y puede mejorar la estética del molde. Una vez pulida la superficie, el molde se somete a las pruebas finales. Las empresas cuentan con un equipo de control de calidad que comprueba los moldes según diversos parámetros. El molde que cumple los criterios de aprobación del equipo de garantía de calidad y viceversa.
Conclusión
Los moldes son herramientas esenciales, especialmente para el proceso de moldeo por inyección. Ayudan a crear productos rápidamente y con una precisión excepcional. Ningún otro método puede crear productos idénticos con tanta rapidez. Sin embargo, cuando se trata de la creación de moldes, muchos no tienen ni idea.
La creación de moldes es un poco técnica y requiere conocer máquinas específicas. En este artículo, he hablado de la fabricación sencilla de moldes de inyección. Recuerde que la calidad del molde depende de su diseño. Una vez que el diseño está listo, las máquinas basadas en CNC crearán el producto final con precisión.