El grosor de la pared de productos de plástico moldeados por inyección repercute significativamente en su calidad. Si el grosor de la pared es demasiado fino, será difícil cumplir los requisitos de resistencia y rigidez y llenar la cavidad para productos grandes y complejos. Un grosor excesivo no sólo desperdiciará materia prima, sino que también generará rápidamente burbujas en el interior de los productos de plástico, lo que provocará defectos como depresiones en el aspecto del producto. Al mismo tiempo, prolongará el tiempo de enfriamiento. En consecuencia, desde un punto de vista económico, es fundamental diluir un producto de plástico.
Al construir un molde de inyección de plásticoEn primer lugar, compruebe si el grosor del producto de plástico se ajusta a los requisitos del proceso de moldeo. Si el producto es demasiado fino, la resistencia al flujo durante la inyección es alta, el moldeo por inyección es complejo y no siempre se puede llenar la cavidad. Y si el producto es demasiado grueso, desperdicia materias primas, alarga el ciclo de moldeo y genera rápidamente defectos como burbujas, abolladuras y alabeos.
Profundicemos en ello.
Espesores de pared utilizados habitualmente en productos plásticos:
Se recomienda que los artículos de plástico de uso cotidiano tengan un grosor de pared de 1-6 mmcon un máximo de 8 mm. El grosor de pared más típico es 1,8-3 mmque varía en función del tipo y el tamaño del elemento de plástico. Con el fin de conocer fácilmente el espesor de pared, las especificaciones de los espesores de pared de uso común en virtud de diversas configuraciones de moldeo por inyección de plástico se muestran en la siguiente tabla.
Tabla: Espesores de pared recomendados y mínimos para piezas termoplásticas populares (mm)
| Material plástico | Mín. Espesor | Espesor recomendado para piezas pequeñas de plástico | Espesor recomendado para piezas de plástico de tamaño medio | Espesor recomendado para piezas de plástico de gran tamaño |
| PA | 0.45 | 0.75 | 1.60 | 2.40~3.20 |
| PE | 0.60 | 1.25 | 1.60 | 2.40~3.20 |
| PS | 0.75 | 1.25 | 1.60 | 3.20~5.40 |
| PMMA | 0.80 | 1.50 | 2.20 | 4.00~6.50 |
| POM | 0.80 | 1.40 | 1.60 | 3.20~5.40 |
| PP | 0.85 | 1.45 | 1.75 | 2.40~3.20 |
| PC | 0.95 | 1.80 | 2.30 | 3.00~4.50 |
| PSF | 0.95 | 1.80 | 2.30 | 3,00~4.50 |
| UPVC | 1.15 | 1.60 | 1.80 | 3.20~5.80 |
Ventajas del espesor de pared ideal en productos plásticos:
Las paredes más gruesas para proporcionar una resistencia adicional se contraponen a las paredes más finas para proporcionar otras ventajas determinadas. Mantener una pieza más fina y ligera puede obtener beneficios adicionales cuando la producción se prolonga. En consecuencia, mantener el grosor óptimo es fundamental, especialmente cuando se acometen proyectos de moldeo por inyección de plástico con un volumen de producción elevado. Si mantiene la pared lo más fina posible, se beneficiará de las siguientes ventajas:
- Mayor resistencia al alabeo durante el proceso de enfriamiento
- La reducción del peso total facilita la manipulación, la gestión, el embalaje y el envío.
- Menos tiempo de enfriamiento, lo que permite una producción más rápida y eficaz
- Menores costes gracias a un menor consumo de material y una producción más rápida
El grosor de la pared de una pieza no está limitado en modo alguno. Sin embargo, el objetivo final debe ser crear una pared lo más fina posible, teniendo en cuenta los requisitos estructurales, las dimensiones generales y la geometría de la pieza. Esto se lograría preservando la integridad de la pieza. Otro factor esencial que hay que tener en cuenta son las características de fluidez y las cualidades de los materiales de resina.
¿Qué afecta al diseño del espesor de pared de los productos de plástico?
Los requisitos de una aplicación determinan la estructura fundamental de un producto de plástico, que luego determina el fabricante. La elección de la materia prima influye en el grosor total del producto. En consecuencia, a la hora de diseñar productos de plástico de paredes gruesas en condiciones típicas, deben tenerse en cuenta dos elementos, a saber, las condiciones de aplicación y las condiciones de fabricación del plástico. La estructura, el peso, la resistencia y las cualidades aislantes son circunstancias de la aplicación; las condiciones de fabricación del plástico incluyen la fluidez del material, el tiempo de enfriamiento, la fuerza de expulsión, la resistencia del ensamblaje, la corrección dimensional y otros factores. Para más información, consulte los tres puntos siguientes:
- Características de la estructura:
La estructura básica del producto de plástico se refiere principalmente a su forma y tamaño, determinados por los criterios impuestos al producto por su aplicación prevista. Cuando se sustituye una pieza metálica por una de plástico o cuando se diseña una nueva pieza de plástico, hay que modificar la estructura y el grosor de la pared de la pieza metálica para que se ajuste al principio de uniformidad del grosor de la pared del producto de plástico. Esto se debe a que el características de retracción del plástico durante el moldeo por inyección difieren de las del metal. Se recomienda ahuecar el componente de pared gruesa y ajustarlo para que el grosor de la pared sea uniforme en todo el conjunto.
Después de fundirse durante el proceso de moldeo por inyección de plástico, los plásticos tienen cierta fluidez. Sin embargo, esta fluidez varía mucho en función de los distintos tipos y grados de plástico. Los siguientes factores influyen en la fluidez de los plásticos: normalmente, para evaluar la fluidez de los plásticos se utilizan el índice de flujo de fusión (MFI) y la prueba de flujo en espiral de Arquímedes. En general, un índice de fluidez más elevado indica una mayor fluidez. Sin embargo, esto sólo ocurre a veces.
En consecuencia, el grosor de las paredes de los productos a base de diversos materiales debe diseñarse de modo que favorezca al máximo la fluidez. De este modo se garantiza un llenado adecuado de la cavidad, la velocidad de flujo del plástico fundido es uniforme en todas las direcciones y la dirección de flujo presenta la menor resistencia. Pueden diseñarse paredes más finas para plásticos con gran fluidez, como el nailon, el polietileno y el polipropileno. El grosor de la pared puede aumentarse para polímeros con baja fluidez, como el PC y el PSF. El resultado es una mayor integridad estructural.
- Factores que contribuyen a la solidez de los productos:
Las propiedades físicas y mecánicas de la materia prima, combinadas con los requisitos estructurales específicos, determinan la resistencia a la tracción de un producto de plástico. En comparación con el metal, el plástico es mecánicamente más débil, más quebradizo, menos resistente a los impactos y más ligero; por lo tanto, debe tener especialmente en cuenta el diseño del grosor de las paredes de los productos de plástico para cumplir los requisitos de resistencia. Aunque la aplicación de un producto sólo requiera a veces una pequeña cantidad de resistencia, debe soportar el impacto y la vibración del mecanismo de expulsión cuando se libera del cavidad del molde. Por ello, es necesario garantizar que el producto tenga una cierta resistencia a la fuerza de expulsión.
Impacto del espesor de pared no uniforme:
- Velocidad de enfriamiento:
Los diferentes grosores de las paredes de moldeo por inyección también pueden afectar a la velocidad de enfriamiento. Dado que las partes más gruesas tardan más en endurecerse, toda la pieza debe permanecer en la herramienta hasta que se haya enfriado lo suficiente para ser expulsada. Aunque esto no es un problema de calidad, alarga el tiempo de ciclo: sería más eficaz si toda la pieza pudiera enfriarse en el mismo tiempo.
- Desafíos de las puertas:
Al cerrar una pieza moldeada por inyección, es fundamental empezar por la zona más gruesa e ir bajando. Esto es necesario para empaquetar correctamente la pieza después de llenarla. La línea de flujo del material fundido debe permanecer abierta durante el proceso de enfriamiento para que el plástico pueda seguir fluyendo hacia los detalles de la pieza. Las irregularidades en el flujo pueden deberse a la entrada en una pared delgada o al flujo a través de una sección delgada para llevar el material a una zona más gruesa. La parte más delgada puede congelarse y solidificarse, impidiendo que más material llegue a la parte gruesa de la pieza durante la fase de empaquetado. Debido a las circunstancias de subempaquetado en la sección gruesa, esto puede inducir un aumento de la contracción, lo que resulta en la fregadero y/o deformarse en parte.
- Apariencia:
Uno de los efectos más notables de modificar el grosor de la pared es cómo altera el aspecto del objeto moldeado por inyección. Un grosor de pared variable puede provocar hundimientos no deseados y dificultades visuales, como líneas de flujo. Mantener el contacto de la cavidad para el enfriamiento y recoger el brillo o la textura de la superficie de la cavidad también puede ser un reto.
- Esfuerzo cortante:
Un grosor de pared no uniforme también puede afectar al esfuerzo cortante en el plástico que fluye. Las regiones delgadas obligan al flujo a desplazarse más rápidamente a una velocidad de llenado constante, generando tensión de cizallamiento. El alabeo se debe a los distintos grados de tensión de cizallamiento en una porción. Este esfuerzo cortante también ayuda a orientar los refuerzos de fibra. Las fibras son sustancialmente más rígidas en la dirección del flujo que a 90 grados del flujo, y el cambio de rigidez también puede causar alabeo.
Conclusión:
En definitiva, para evitar que se produzcan problemas de espesor de pared no uniforme durante y después de la producción de productos de plástico mediante el proceso de moldeo por inyección, debe confiar en un profesional que le ayude con la producción. Para más consultas y detalles, no dude en consultar con nuestro técnicos profesionales en Prototool.
