Comprender y calcular la fuerza de sujeción en el moldeo por inyección

Mucha gente, cuando se introduce por primera vez en el mundo del moldeo por inyección, se siente a menudo abrumada por la miríada de tecnicismos y procesos implicados. Aunque cada paso es crucial, hay un elemento que con frecuencia se convierte en el centro de las discusiones y optimizaciones: la fuerza de cierre. Esta fuerza, aunque aparentemente sencilla, es la clave para lograr la perfección en los productos moldeados.

Comprender la fuerza de sujeción en el moldeo por inyección

En el ámbito del moldeo por inyección, el término "fuerza de cierre" aparece a menudo como un parámetro crítico. Pero, ¿qué significa exactamente?

La esencia de la fuerza de sujeción

La fuerza de cierre se refiere a la potencia proporcionada por el sistema hidráulico (o la bomba de aceite) en una máquina de moldeo por inyección. Esta fuerza, impulsada por el tornillo de la máquina, propulsa el material fundido al interior de la cavidad cerrada del molde. Dada la inmensa presión de impacto que se genera durante el proceso de inyección, esta fuerza es esencial. Garantiza que el molde permanezca bien cerrado, impidiendo que sea forzado a abrirse por las intensas presiones internas. En esencia, la fuerza de cierre actúa como una salvaguarda, garantizando la integridad del molde y la calidad del producto final.

Cálculo de la fuerza de sujeción en el moldeo por inyección

El cálculo de la fuerza de cierre es un aspecto fundamental del proceso de moldeo por inyección. No se trata solo de números; se trata de garantizar que se aplica la fuerza correcta para fabricar productos de calidad.

Factores que influyen en el cálculo de la fuerza de sujeción

La fuerza de cierre (T) depende de dos factores principales: el área proyectada del producto (S) y la presión de la cavidad (p). Aunque los valores precisos suelen requerir que los diseñadores de moldes utilicen herramientas como Moldwizard para realizar cálculos exactos, en los escenarios prácticos de producción son habituales las estimaciones basadas en la experiencia. El área proyectada se mide basándose en el área de la cavidad del molde, y la presión de la cavidad para un material plástico específico puede determinarse a partir de tablas de presión estándar. Los cálculos resultantes se comparan con el tamaño del molde, el peso del producto, la distancia entre las barras de unión de la máquina y la capacidad de plastificación del husillo para determinar si el molde puede producirse en el equipo en cuestión.

Un ejemplo ilustrativo

Considere un producto hecho de material PP con un área proyectada de 500 c㎡. Cuánta fuerza de sujeción requeriría?

Utilizando la fórmula: T (en toneladas) = p (presión de cavidad de las tablas estándar de presión de plásticos, en kg/c㎡) * S (área proyectada del producto, en c㎡) * K (factor de seguridad, 1,3).

Dado: 300 * 500 * 1,3 = 195.000 kg, lo que equivale aproximadamente a 200T.

Conclusiones: Para fabricar este producto se necesita una máquina con una capacidad mínima de 200T.

Selección de la máquina de moldeo por inyección adecuada

Los fabricantes suelen clasificar las máquinas de moldeo por inyección en función de su tonelaje. Mientras que las máquinas con valores de tonelaje fraccionarios rara vez se producen, las que tienen tonelajes de números enteros son más comunes. Tras el cálculo, es esencial elegir una máquina con un tonelaje cercano, pero no inferior, al valor calculado para garantizar una producción óptima.

PRESIÓN COMÚN DE MOLDEO DE PLÁSTICOS

Nombre y apellidosAbreviatura NombrePresión media de moldeo(kg/cm²) 
Moldeo generalMoldeo de precisión mediaMoldeo de alta precisión 
Acrilonitrilo butadieno estirenoABS300440500 
Polimetacrilato de metiloPMMA350500600 
Copolímero de estireno-acrilonitriloSAN300400500 
Acrilonitrilo EstirenoAS300440500
Poliestireno uso generalGPPS250350450
Poliestireno uso generalPS250350450
Resistencia al impacto del poliestirenoHIPS250350450
PolipropilenoPP250350450
PoliacetalPOM350500650
PolicarbonatoPC400550700
Policarbonato de alta densidad (rígido)HDPE300400500
Policarbonato de baja densidad (blando)LDPE250350450
Acetato de etileno y viniloEVA250350450
Poliamida (nailon)PA6350450600
Poliamida (nailon)PA66400500650
PolieterimidaPAI400500700
Poli(cloruro de vinilo) (rígido)PVC300400500
Poli(cloruro de vinilo) (blando)PVC250350450

Aplicación práctica de la fuerza de sujeción en la producción

Comprender la fuerza de sujeción no es sólo cuestión de cálculos; se trata de garantizar que se aplica la fuerza correcta en escenarios de producción del mundo real para obtener resultados óptimos.

Dificultades para determinar la fuerza de sujeción real

En la producción real, determinar la fuerza de cierre real necesaria para un molde de trabajo puede ser todo un reto. La fuerza de cierre calculada indica la fuerza mínima necesaria para la producción en una máquina de moldeo por inyección específica. Por ejemplo, si los cálculos de un molde sugieren un requisito mínimo de una máquina de 200 T, la máquina de moldeo por inyección elegida deberá tener una capacidad superior a 200 T.

Riesgos de una selección imprecisa de la fuerza de sujeción

Elegir una máquina con un tonelaje inferior al necesario puede acarrear varios problemas. El molde podría no bloquearse correctamente debido a la presión generada durante la inyección, lo que provocaría defectos como la rebaba (o "borde volante", como se menciona en el texto original). En casos graves, el molde podría incluso hincharse, lo que provocaría daños importantes. Por otra parte, optar por una máquina con un tonelaje excesivamente alto puede, con el tiempo, hacer que el molde se deforme y se desgaste, reduciendo así la vida útil de la máquina.

Reflexiones finales

A medida que nos adentramos en los entresijos del moldeo por inyección, se hace evidente la importancia fundamental de conocer y aplicar la fuerza de cierre adecuada. Este conocimiento no sólo garantiza la calidad del producto final, sino también la longevidad y eficacia de la maquinaria. En Prototool, nuestra experiencia en la fabricación de piezas y productos de plástico se complementa con nuestro profundo conocimiento de las aplicaciones y cálculos de la fuerza de sujeción. Confíe en Prototool para dar vida a sus visiones con una precisión y excelencia inigualables, garantizando que cada proyecto sea un testimonio de calidad y dedicación.

Es fundamental encontrar un equilibrio entre la fuerza de cierre calculada y las necesidades reales de producción. Asegurarse de que la máquina elegida se ajusta a los requisitos del molde puede evitar problemas de producción, reducir las mermas y prolongar la vida útil del equipo.

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