Sugerencia de Diseño

3 Gate Considerations to Improve Moldability

Examine gate type and location when designing parts for injection molding

Asumámoslo: un canal es un mal necesario, una incursión en la superficie de un molde de inyección que, de lo contrario, sería continua. Aunque sus vestigios se suelen eliminar tras el moldeo, de forma manual o de forma automática, el canal deja su "huella" en la pieza acabada. Sin él no habría pieza alguna, así que, puesto que no podemos eliminar los canales, y que pueden afectar tanto a la moldeabilidad como a la calidad de la pieza, existen buenas razones para tener en cuenta su tipo y ubicación para el diseño de piezas. Por supuesto, aunque al diseñar la pieza no se esté pensando en canales, se puede aprovechar la oportunidad de dar la conformidad al tipo y ubicación cuando se confirme el pedido Proto Labs.

En Proto Labs utilizamos lengüetas de entrada, canales de calefacción o capilares dependiendo de la forma y del tamaño de la pieza y de la resina que se vaya a inyectar.

Tab gate illustration
Figura 1: El bloque amarillo de la imagen izquierda indica el tamaño y forma de la lengüeta de entrada. La lengüeta de entrada puede desplazarse a diferentes lugares de la pieza con restricciones limitadas. La pieza moldeada, que se encuentra a la derecha, nos muestra una mácula rectangular en la posición del canal o entrada.
Lengüetas de entrada

La lengüeta de entrada es la más utilizada de los tres tipos. Está formada por un bloque trapezoidal perforado en la línea de apertura de una superficie exterior de la pieza (véase la Figura 1), y suele ir emplazada en una sección con paredes más gruesas en lugar de con paredes más finas. Su posición suele facilitar su desbarbado, y aunque suele dejar el mayor vestigio de los tres tipos de canales o entradas, su posición en la línea divisoria sólo afecta al borde de la pieza, donde normalmente no interfiere con su función ni con su estética.

La lengüeta de entrada es fácil de fabricar, mantener y procesar, y suele quedar un gran margen en su colocación sobre la línea divisoria. Su diseño ayuda a restringir o limitar la tensión generada durante la eyección de la lengüeta, que se desbarba una vez moldeada la pieza. Al ser, asimismo, relativamente grande, es ideal para su uso con resinas de relleno, las cuales pueden ser difíciles de inyectar por canales de mejor tamaño. Por todo ello la lengüeta de entrada es la primera opción entre los canales o entradas.

Hot tip gate location
Figura 2: El cilindro amarillo marca la ubicación del canal, tal y como se indica en la confirmación de pedido. El resultado es un a pequeña proyección elevada sobre la superficie de la pieza acabada, que se puede desbarbar manualmente.
Canales de calefacción

El canal se posiciona junto al centro de una pieza, en lugar de en el borde. Gracias a ello se reduce la distancia a la que debe viajar la resina para rellenar el molde, ayudando a centrar la fuerza de pinzado que la prensa aplica sobre el molde. En la figura 2 se puede ver una imagen de una confirmación de pedido Proto Labs de prueba, con una ubicación de canal de calefacción. El cilindro amarillo es una cavidad mecanizada en el medio molde cara A, al cual va atornillada una punta calefactante de goteo único. Los canales de calefacción se encuentran siempre en el lado A.

El canal de calefacción se suele utilizar con frecuencia en piezas redondas o abombadas para conseguir un flujo radial en lugar de un flujo lineal de una lengüeta de entrada. Asimismo puesto que este canal no ocupa espacio en el borde de la cavidad del molde, puede utilizarse en piezas que se acerquen a las dimensiones de la huella máxima de pieza de Proto Labs. El canal deja una pequeña proyección elevada, normalmente de 1,5 mm a 2 mm de diámetro, y de 0,3 mm a 0,5 m de altura, la que se puede desbarbar hasta que sobresalga sólo 0,13 mm. Dependiendo de la geometría de la pieza y del tipo de resina, el canal de calefacción también puede dejar marcas de "enrojecimiento" o de flujo formando un dibujo circular alrededor de la zona del canal. Pueden resultar problemáticos porque se encuentran normalmente en la superficie estética de la pieza. Otro problema sería el potencial de degradación de la resina con dimensiones de tiro corto. Y, finalmente, puesto que se trata de un canal de pequeñas dimensiones, se puede conectar un a punta calefactada si se utiliza para inyectar resinas con gran cantidad de relleno de vidrio.

Plastic part with pin gate
Figura 3: Este rueda dentada es un ejemplo excelente de una pieza que utiliza un canal capilar. La pieza final, que se encuentra a la derecha, muestra la guía desde el canal del túnel, que se retira en un proceso manual.
Canales capilares

El canal capilar es el menor común de los tres tipos de canal. Se suele utilizar normalmente para piezas complejas que no pueden tener vestigios de canal en los bordes en los que se encontrarían las lengüetas de entrada, o en la parte estética de la pieza en la que están ubicados los canales de calefacción. Se trata del único de los tres tipos de canal que se encuentra en el lado B del moldo, normalmente en la superficie que no es estética.

En lugar de introducir resina en el interior del a cavidad del molde en la que se forma la pieza, un canal capilar inyecta resina en el interior del canal del pivote eyector (véase la figura 3). Se acorta el pivote eyector, que se puede ver en amarillo más abajo, y se inyecta resina desde el canal de "túnel" con forma cónica, atravesando la sección vacía del canal del pivote eyector, que se muestra en color morado, y al interior del molde para formar la pieza. Una vez haya fraguado la resina, el pivote eyector ejerce presión contra la guñia cilíndrica del canal de pivote para extraer la pieza del semimolde del lado B. El pivote eyector secciona la guía desde el canal del túnel, dejando que sobresalga la guía por la superficie de la pieza extraída. La guía se retira posteriormente con un proceso manual. Puesto que se inyecta resina por un orificio de pivote eyector, este canal está dejando un vestigio en la pieza acabada lo mismo que un pivote eyector, pero se desbarba al ras hasta un rebaje de 0,13 mm dentro de la pieza.

El uso del canal capilar depende mucho de la geometría, y aunque puede dar resultados excelentes, puede suponer un reto procesarlo. El canal de túnel con forma cónica descarta el uso de numerosas resinas con relleno de vidrio, con lo que el cizallamiento del cono desde la guía durante la eyección puede suponer aplicar una gran tensión en el molde. Para finalizar, el ángulo y la profundidad del cono excluye su uso con numerosas geometrías, como carcasas u otras piezas huecas.

Está claro que la elaboración de canales puede conllevar complejos resultados, pero Proto Labs seleccionará el tipo y la posición de canal que se adapte mejor al diseño y a la resina. Por otro lado, siempre tiene la oportunidad de revisar la colocación del canal en la confirmación de pedido. Si tuviera cualquier pregunta o duda, puede ponerse en contacto con nuestros ingenieros del Servicio de atención al cliente en el nº de teléfono +34 (0)9 11 43 68 30 para valorar las opciones.