Sugerencia de diseño

Usar correctamente los pivotes eyectores en las piezas inyectadas

Por qué el diseño y la posición adecuados de los pivotes eyectores pueden minimizar su efecto en las piezas

Los pivotes eyectores son los "seguratas" del mundo del moldeo por inyección. Aplican la fuerza para expulsar la pieza del molde y en algunos casos pueden dejar marcas. En Protolabs, nuestro objetivo es diseñar y colocar pivotes para minimizar su efecto en las piezas y, aunque por lo general Protolabs determina la colocación, los clientes pueden dar su confirmación final antes de que un pedido sea definitivo.

Los pivotes se encuentran en la mitad del molde del lado B, el lado en que se quedará la pieza cuando el molde se abra. Una vez que el molde se abre, los pivotes se extienden en la cavidad del molde, empujan la pieza y luego se retraen, lo que permite al molde cerrarse y volver a llenarse.

Ilustración de entrada y de pivotes eyectores
Figura 1 - Un ejemplo de la ilustración que Protolabs proporciona al principio del proceso de diseño del molde para que la ubicación y el tamaño tanto de las(s) entrada(s) como de los pivotes eyectores puedan ser aprobados.
Factores que hay que considerar

Protolabs utiliza pivotes eyectores redondos y su colocación depende de una serie de factores. Obviamente, la forma de la pieza es uno de ellos (ver Imagen 1). Factores como el ángulo de desmoldeo, la textura de las paredes laterales, y la profundidad de las paredes y las nervaduras pueden aumentar la probabilidad de que algunas áreas de la pieza se aferren al molde. La elección de la resina también puede afectar a la colocación de los pivotes o al tamaño. Algunas resinas son "más pegajosas" y requieren más fuerza para soltarse del molde. Las más suaves también pueden necesitar el uso de más pivotes o de pivotes más anchos para expandir la fuerza y evitar la punción o el deterioro del plástico enfriado.

En el proceso de Protolabs, los extremos de los pivotes eyectores son planos y perpendiculares a la dirección en que se mueve el pivote. Para que sean efectivos, los pivotes necesitan un "soporte" plano contra el que empujar, y la superficie del soporte debe estar perpendicular a la dirección del movimiento. Si la superficie de la pieza en ese lugar está texturizada, se notará la superficie lisa del soporte. Y si la superficie de la pieza no está paralela al extremo plano del pivote eyector, el impacto estético será aún más evidente.

En un molde de producción de acero tradicional tal vez se pudiera mecanizar el extremo del pivote, para adaptarlo a un contorno de la superficie de la pieza que no sea perpendicular a la dirección en la que se mueve el pivote, produciendo un pivote contorneado. El proceso de Protolabs, sin embargo, no es compatible con la producción de pivotes contorneados. Si un pivote tiene que actuar sobre la superficie de una pieza que no esté en paralelo al extremo del pivote, tendrá que tener un soporte que esté en el mismo plano del extremo del pivote, en lugar de en el de la superficie de la pieza. Debido a que está en un plano diferente al de la superficie de la pieza, el soporte de extracción puede elevarse ligeramente por encima de la superficie de la pieza en uno de los bordes o empotrarse ligeramente por debajo de la superficie de la pieza en uno de los bordes. Configurar un soporte que esté un poco empotrada en la superficie de la pieza es la configuración por defecto de los pivotes en superficies contorneadas.

La configuración por defecto es un pivote de corte central, lo que en una cara angular o curvada significa que el pivote golpea la tangente de la superficie. El pivote golpearía incrustando una mitad en la pieza y con la otra mitad en el soporte saliente de la pieza. Vea la ilustración que muestra pivotes de corte central, más cortos y más largos en la superficie. Protolabs tiene otras dos opciones además del corte central: pivotes más cortos, que dejan el soporte de extractor debajo del pivote; o más largos, que introduce completamente el pivote en la pieza. Tenga en cuenta que, con un pivote más corto, usted estará haciendo una sección más gruesa de plástico, que, si es demasiado gruesa, podría crear riesgo de hundimiento en la parte posterior de la pieza. Por su parte, un pivote más largo, que penetre por completo, hace que el área de plástico sea más delgada; asegúrese de que no sea demasiado delgada para no acabar con un agujero en la pieza debido a un tiro corto o a que el pivote atraviese la superficie por completo. Usted puede discutir con los ingenieros de productos de Protolabs la ubicación y el tipo de los pivotes en áreas críticas para resolver problemas de moldeo y diseño de las piezas.

 

Ilustración de entrada
Figura 2: Una entrada guía permite inyectar la resina a través de un orificio del pivote eyector. Cuando se expulsa la pieza, queda un pequeño "poste" de plástico donde estaba situado el pivote eyector.

Una entrada guía es un ejemplo extremo de un soporte de extractor saliente (figura 2). En los casos en que no se pueda utilizar una entrada lateral, la resina se inyecta a través de una extensión de un canal del pivote eyector. Cuando la pieza se ha enfriado, el pivote eyector empuja contra el poste resultante y, en el proceso, corta el canal de colada. Normalmente, el poste se extrae de la pieza terminada en una operación secundaria.

En la mayoría de los casos, los soportes de extractores (o los vestigios que quedan al expulsarlas) están en los lados no estéticos de las piezas. A veces, sin embargo, esto podría no ser posible. Tomemos por ejemplo el caso de un clip formado utilizando un núcleo pasante (ver ilustración de gancho de clip). En este caso, debido a que el clip aumenta el área de superficie de ese lado de la pieza, la superficie de la pieza del "lado del clip" se adhiere con más fuerza a su mitad del molde. Esto hará que el molde sea la mitad del lado B. Normalmente, el clip está en el lado estético de la pieza, pero su presencia requiere que los soportes de expulsión también estén en el mismo lado.

Además, los pivotes eyectores también se utilizan a veces para ayudar a ventilar morfologías profundas de un molde para evitar que quede gas atrapado al final del llenado.

Gancho del clip y núcleo
Figura 3: La parte inferior del "gancho" del clip y la cara azul del eje del clip se van a formar con un núcleo pasante en la mitad del molde del lado A, que sobresale por un orificio en la base de la pieza. El resto del clip se forma con la mitad del molde del lado B.
Diseño con superficie limitada

En todos los ejemplos se supone que hay superficies contra las cuales los pivotes pueden empujar para expulsar las piezas del molde. Hay, sin embargo, algunos diseños en los que no existen tales superficies. Tomemos, por ejemplo, una rejilla en la que todas las caras de la mitad del molde del lado B son la parte superior de las nervaduras.

La ilustración anterior muestra tres tipos básicos de asignación de pivotes en una superficie no plana. De arriba a abajo, estos incluyen un pivote de corte central, que penetra parcialmente en la superficie de una pieza curvada; el pivote más corto,con un soporte (en amarillo) sobre la superficie de la pieza curvada; y el pivote más largo, que penetra totalmente en la pieza.

Si los bordes de las nervaduras no ofrecen suficiente área de superficie para que los pivotes empujen, el diseñador tendría que añadir algunos salientes para que actúen como soportes de extractores.

Otro ejemplo serían las piezas hechas de silicona líquida (LSR). En estos casos, no se usan pivotes eyectores. En su lugar, las piezas se extraen manualmente de los moldes.

En la mayoría de los casos, los soportes de extractores (o los vestigios que quedan al expulsarlas) están en los lados no estéticos de las piezas. A veces, sin embargo, esto podría no ser posible. Tomemos como ejemplo el caso de un clip formado usando un núcleo pasante (figura 3). En este caso, debido a que el clip aumenta el área de superficie de ese lado de la pieza, la superficie de la pieza del "lado del clip" se adhiere con más fuerza a su mitad del molde. Esto hará que el molde sea la mitad del lado B. Normalmente, el clip está en el lado estético de la pieza, pero su presencia requiere que los soportes de expulsión también estén en el mismo lado.

Como siempre, puede realizar su consulta a un especialista en aplicaciones en el +34 (0)9 11 43 68 30 o en customerservice@protolabs.es.