Moldeo por inyección de plástico: mejora en el diseño de las piezas con espesor de pared uniforme
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Insight: Moldeo por inyección de plástico: mejora en el diseño de las piezas con espesor de pared uniforme
29.05.2020
Transcript
Hola, bienvenido al vídeo de esta semana.
Hoy vamos a ver cómo puedes mejorar el diseño de tus piezas aprovechando una de las reglas básicas del moldeo por inyección de plástico: mantener un espesor de pared uniforme.
Si quieres ver este principio en acción, solo tienes que coger cualquier pieza de plástico fabricada en serie, como un soporte de cepillo de dientes o un escurreplatos. Obsérvalos con atención y verás que, aunque el diseño puede tener muchas curvas y ángulos, las paredes tienen casi seguro un espesor relativamente uniforme.
¿Por qué lo hacen así los fabricantes?
Porque, en caso contrario, se pueden producir rechupes o deformaciones, y las piezas pueden no ser funcionales o exactas. Como habrás adivinado, en la medida de lo posible debemos evitar que esto ocurra.
Pero no todos los productos que encontramos son tan simples como un escurreplatos o una taza. En ocasiones, los requisitos funcionales de los productos de consumo, médicos, aeroespaciales e industriales dejan poco margen de maniobra para el espesor de las paredes.
En este caso, debemos considerar dos factores. En primer lugar, ¿cómo podemos mantener las paredes relativamente uniformes aunque el diseño sea complejo? Y en segundo lugar: ¿cuál es el mejor material que podemos utilizar?
Antes de hablar de este tema, debemos intentar definir qué significa en la práctica el concepto de «relativamente uniforme». Normalmente, significa que las paredes de cualquier pieza moldeada en plástico no debe tener un espesor inferior al 40 o 60 por ciento de las paredes adyacentes.
Según los principios básicos, las geometrías como las arcadas largas sin apoyo, esquinas internas pronunciadas y salientes mal diseñados pueden provocar problemas, sea cual sea el espesor de las paredes.
En lugar de diseñar la pieza así, podemos hacer algunos cambios estratégicos en el diseño. Si necesitas una pared alta, por ejemplo, en lugar de hacerla más gruesa, puedes reforzarla con nervios.
De igual manera, aunque diseñar esquinas externas afiladas es correcto, colocar un radio en el interior las hace más resistentes y alivia la tensión que provoca deformaciones.
También conviene seguir las recomendaciones sobre los ángulos de desmoldeo —la regla básica es: un grado de ángulo de desmoldeo por cada pulgada de profundidad de la cavidad— y mantener la uniformidad del desmoldeo en toda la pieza para evitar tensiones internas que provoquen ondulaciones y deformaciones.
De todos modos, el diseño es solo la mitad del trabajo. Aunque crees el diseño más perfecto del mundo, si eliges mal el material el resultado no será bueno.
Para todos los plásticos existe un valor mínimo y máximo recomendado de espesor de pared, y si el diseño no los respeta, te causará problemas. Además, hay que tener en cuenta muchos otros factores. ¿El plástico debe ofrecer resistencia química? ¿Necesita soportar temperaturas extremas? ¿Qué nivel de resistencia debe ofrecer? ¿Qué color prefieres?
Pero como tienes cientos de materiales entre los que elegir, tomar una decisión puede ser complicado porque no existe una sola respuesta.
Lamento decirte que eres el único que puede tomar esta decisión. Lo que sí te aconsejo es que hables con el fabricante porque, aunque no encuentres el plástico ideal en el catálogo, es posible que pueda ayudarte, por ejemplo mezclando o ajustando un material que no se adapte al 100 % a tus necesidades.
Por supuesto, incluso si consigues el material perfecto y cumples todos los principios de diseño, existe la posibilidad de que una pieza específica no alcance el espesor recomendado. Desde luego, esta situación no es ideal. Pero si no puedes encontrar una solución no desesperes, porque puedes realizar otros cambios en la geometría que pueden aliviar las tensiones internas y las posibles debilidades producidas por un espesor de pared mejorable.
Las piezas con forma de mancuerna o bobina de hilo son candidatas perfectas para el ahuecado, que elimina grandes secciones de material mientras mantiene en su lugar el núcleo resistente. Este es un gran sistema para evitar el rechupe, reducir el uso de material y conseguir piezas más ligeras pero igual de resistentes, o incluso más.
Si tienes piezas como tapas de caja con paredes altas y delgadas, puedes añadirles refuerzos, siempre y cuando el espesor relativo de las paredes del propio material de apoyo siga la regla del 40-60 por ciento. Esto también elimina la posibilidad de ensombrecimiento, que ocurre cuando una sección de la pieza se enfría más rápido que otras.
Espero que te haya dado algunas ideas de cómo crear paredes uniformes, lo cual es una buena manera de terminar la semana.
Y hasta aquí el vídeo de hoy. Espero verte de nuevo el próximo viernes.
Con un agradecimiento especial a Natalie Constable.
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