Sugerencia de Diseño

9 defectos estéticos y cómo evitarlos

Mejore el aspecto y el comportamiento de las piezas moldeadas por inyección eliminando los defectos estéticos desde el primer momento

Como en cualquier proceso de fabricación, el moldeo por inyección posee su propio conjunto de normas de diseño, y los ingenieros que conozcan estas buenas prácticas tendrán mayores posibilidades de crear piezas y productos de estructura sólida y aspecto atractivo.

En este documento veremos algunos de los defectos estéticos habituales en las piezas de plástico moldeadas por inyección y aprenderemos a evitarlos:

Hundimiento

Como su propio nombre indica, el hundimiento se presenta como un hoyuelo o depresión poco profunda en la superficie de una pieza moldeada. Puede deberse a secciones transversales más gruesas de lo normal, a un diseño no uniforme de la pieza o a una mala colocación del canal (el punto de acceso del plástico caliente a la cavidad del molde). Algunos plásticos, como el polipropileno y el acetal, son muy propensos al hundimiento, mientras que los materiales rellenos de fibra y de vidrio son menos propensos a este defecto. En Proto Labs, ponemos a su disposición recomendaciones sobre el grosor de pared de cada material, y le advertimos de que el grosor mínimo de las paredes de una pieza no debe ser menor del 40-60 por ciento de su sección más gruesa. El flujo de material en el interior del molde debe ir de la parte más gruesa a la más delgada siempre que sea posible, lo que podría obligar a reorientar la cavidad del molde o a colocar el canal en una zona reservada inicialmente a una superficie estética.

Avoid defects in molded parts
La figura 1 muestra, de izquierda a derecha, una pieza diseñada con partes gruesas y el hundimiento resultante tras el moldeo. La figura 2 muestra también una pieza diseñada con partes gruesas, pero esta vez se produce alabeo tras el moldeo. La imagen 3 demuestra cómo el ahuecado de las partes gruesas ayuda a crear una pieza moldeada óptima.
Alabeo

Diseñar una pieza con paredes demasiado delgadas para el material elegido dará lugar probablemente a un curvado en forma de patata frita. Esto se denomina alabeo y puede evitarse fácilmente tomando las mismas precauciones que en el caso del hundimiento, es decir, respetando las recomendaciones generales sobre el grosor de pared. Curiosamente, los materiales rellenos de vidrio, que tienen un buen comportamiento en piezas propensas al hundimiento, son menos resistentes al alabeo. Esto se debe a que las fibras de vidrio tienden a alinearse según el llenado, creando tensiones internas. Las piezas con estructuras de soporte internas (escuadras de refuerzo para paredes gruesas o nervaduras para superficies planas grandes) tienen un mejor comportamiento frente al alabeo.

Rebabas

Observe atentamente una junta tórica de goma y verá una linea final de material en su periferia externa. Es una línea de apertura, el punto de unión entre las dos mitades del molde. En el caso de los materiales que fluyen libremente, como el Santoprene o el nailon sin rellenar, pueden rebosar una pequeña rebaba por esta unión y suele ser necesario recortarla una vez que la pieza haya enfriado. En una forma de rosquilla como esta, existen pocas posibilidades para la colocación de la línea de apertura, pero muchas formas ortogonales tienen esquinas agudas que forman una unión limpia y definida en la que el molde puede separarse. Con rebaba o sin ella, debe esperar una línea de apertura en la mayoría de los productos moldeados, pero nosotros señalaremos la ubicación de la línea de apertura en su ProtoQuote y le propondremos formas de modificar la geometría de la pieza para evitarla.

Remolino

Disponemos de más de 40 colorantes estándar en existencias. Estos colorantes se mezclan con gránulos de resina natural justo antes de proceder al moldeo y suelen aproximarse mucho al color deseado, pero el producto final puede variar en función del polímero usado, de la textura y pulido de la herramienta y del remolino durante el proceso de mezcla. Si desea una coloración precisa en sus piezas, es mejor que compre la resina previamente mezclada y coloreada a un proveedor externo. Nosotros aceptamos la mayor parte de las resinas que nuestros clientes nos envían.

Líneas de soldadura

¿Le preocupan esas líneas finas como huellas de cabellos sobre en sus piezas moldeadas por inyección? ¡Olvídese de ellas! Son las denominadas líneas de soldadura, que se forman cuando dos flujos opuestos de material se unen en la cavidad del molde. Presentes habitualmente en el borde de un orificio o de otra forma hueca, las líneas de soldadura son, por lo general, un problema meramente estético; no obstante, pueden constituir un punto físicamente débil si coinciden en una parte de la pieza sometida a fuerte tensión, como la cabeza de un tornillo. En ese caso, una buena medida de precaución sería el diseño de un refuerzo alrededor del orificio o, incluso, obviar el orificio por completo y perforarlo más tarde.

Imperfecciones de la superficie

Si usted selecciona un acabado PM-F0 no estético para el molde, la pieza terminada mostrará probablemente pequeñas marcas circulares de la fresadora radial y líneas de transición del molde. Si necesita un acabado de superficie más estético, suele bastar con un simple, aunque más caro, pulido manual del molde. Un acabado PM-F1 elimina la mayoría de las marcas del molde, mientras que un SPI-A2 permitirá conseguir un acabado polyglass. Otra opción es el texturizado con chorro de gránulos, que suele dejar un acabado mate uniforme, excepto en las zonas más gruesas, alrededor de las líneas de soldadura y en materiales más oscuros. Recuerde que las hendiduras y cavidades profundas son difíciles de alcanzar para su pulido y texturizado, y que los pulidos finos pueden impedir un plazo de entrega rápido, ya que se necesita un esfuerzo adicional para el pulido. Ofrecemos siete opciones de acabado de superficie a su elección para las piezas moldeadas por inyección.

Arrastre

Un ángulo de inclinación suficiente es una parte importante del diseño de cualquier molde, y los moldes de entrega rápida no son una excepción. Las paredes verticales, es decir, las superficies de la pieza paralelas a la dirección de operación del molde, deben tener un ángulo de inclinación mínimo de 1/2 grado, aunque es preferible que tengan 2 grados; las superficies muy texturizadas pueden necesitar 5 grados o más. Sin el ángulo de inclinación adecuado, la expulsión de la pieza se vuelve difícil o imposible y pueden producirse líneas de arrastre o rascaduras.

Vestigios

Un vestigio de canal es esa manchita antiestética en el extremo de la pieza que queda al retirar el canal después del moldeo, normalmente con un cortaalambres o con una navaja de afeitar. Es un efecto inevitable del moldeo por inyección. Lo único que se puede hacer para evitarlo, en el máximo de lo posible, es colocar la pieza en el molde de modo que las superficies estéticas no se vean afectadas (por ejemplo, si moldeamos una réplica de la Estatua de la Libertad, el canal debe situarse bajo los pies de la dama). Cuando presente un diseño a Proto Labs, consulte siempre a un ingeniero de Atención al Cliente para asegurarse de que se puedan acomodar las superficies que requieren un aspecto libre de vestigios. Es posible que podamos cambiar el tipo de canal dependiendo del material y la geometría de la pieza. Es mucho más fácil hacer esto durante las fases de revisión que una vez que hayan empezado las etapas de diseño del molde.

Rociados, pieles de naranja, etc.

Existen distintos problemas que pueden surgir en el moldeo por inyección, algunos de ellos vinculados a espesores de pared que no respetan las recomendaciones generales:

  • el rociado, un remolino en forma de gusano que aparece cerca de zonas de canal especialmente gruesas, se debe a variaciones de temperatura en el flujo del material.
  • Asimismo, una superficie con aspecto de piel de naranja puede deberse a variaciones de flujo en la cavidad del molde, normalmente en las secciones más gruesas de la pieza.
  • Las vetas plateadas y el desconchado del material se conocen como zonas jaspeadas o moraduras y se producen como resultado de una resina húmeda o degradada, aunque también pueden deberse a un corte del material debido a una velocidad del tornillo inyector superior a la normal
  • La empañadura, una decoloración nebulosa que suele aparecer cerca de las áreas de canal, puede deberse a velocidades de llenado inadecuadas, aunque también puede influir la correcta geometría de la pieza y colocación del canal.

Afortunadamente, la mayoría de estos problemas se pueden resolver con pequeñas modificaciones del diseño de la pieza o seleccionando un material diferente. Las geometrías de pieza complicadas suelen requerir un ajuste preciso de la temperatura de moldeo, la velocidad de inyección, el tiempo de espera o, incluso, de los tres. La selección del material también influye en gran medida en el aspecto estético. Dos ejemplos de ello son el polipropileno y el HDPE, que tienden a hundirse más que el polibutileno o el acetal, pero fluyen mejor por los detalles pequeños de la pieza. Se pueden probar diferentes materiales en el mismo molde, aunque desgraciadamente los índices de contracción específicos a cada material podrían impedir que las dimensiones de la pieza igualen a las del archivo CAD 3D. En algunos casos, después de probar varios materiales, puede ser necesario un nuevo molde para realizar otras pruebas o las piezas finales.

La buena noticia es que hemos fabricado más de 65 000 moldes. Estamos muy familiarizados con lo bueno, lo feo y lo malo del moldeo por inyección y podemos orientar su proyecto de entrega rápida en la dirección correcta. Nuestro análisis de diseño gratuito en línea del archivo CAD 3D enviado por usted le ofrece valiosas recomendaciones para mejorar la moldeabilidad, y los ingenieros de nuestro servicio de Atención estan siempre a su disposición en el +34 (0)9 11 43 68 30 o en customerservice@protolabs.es.

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