Defectos de moldeo por inyección: causas, soluciones, diferencias de materiales

El moldeo por inyección es una piedra angular de la fabricación de plástico, pero defectos como la contracción, las marcas de expulsión y la deformación a menudo comprometen la calidad del producto. Para los diseñadores, comprender estos problemas (junto con los comportamientos específicos de los materiales y las tendencias emergentes) es clave para optimizar la producción.

La contracción, marcada por abolladuras en la superficie, se debe al espesor desigual de las paredes: las secciones más gruesas se enfrían más lentamente, lo que provoca una contracción interna que empuja las capas externas hacia adentro. Las soluciones comienzan con el diseño: agregue reducción de material en las transiciones gruesas y delgadas para equilibrar el enfriamiento. Más allá del diseño, los tamaños de compuerta inadecuados (demasiado pequeños para el llenado, demasiado grandes para el enfriamiento), temperaturas desiguales del molde debido a circuitos de enfriamiento deficientes o una presión de retención insuficiente pueden empeorar la contracción; ajuste estos parámetros para compensar.

Las marcas de expulsión (puntos blancos) se forman cuando las piezas se pegan durante el desmolde, a menudo debido a ángulos de inclinación insuficientes, pequeños pasadores de expulsión o superficies rugosas del molde. Para resolverlo, aumente la inclinación a 1°-3°, amplíe las secciones transversales del pasador expulsor para reducir la presión, pula las superficies del molde y extienda el tiempo de enfriamiento para aumentar la resistencia de la pieza. Para casos difíciles, agregue dispositivos de soplado de aire para evitar que se pegue inducido por el vacío.

Las marcas de tracción (rayas blancas) suelen aparecer en las esquinas de paredes delgadas o en las raíces de las nervaduras, impulsadas por una alta velocidad/presión de inyección, un tiempo de retención excesivo o una resistencia débil de las esquinas. Reduzca la presión y la velocidad, extienda el enfriamiento y agregue filetes a las esquinas para mejorar la resistencia y al mismo tiempo aumentar los ángulos de inclinación para un desmolde más suave.

Los disparos cortos (llenado incompleto) ocurren cuando la masa fundida no puede llegar a todas las áreas de la cavidad, a menudo debido a canales/compuertas angostos, mala ventilación o baja fluidez de la masa fundida. Ampliar los canales de flujo, agregar pozos fríos para atrapar material estancado, mejorar la ventilación para liberar el aire atrapado y cambiar a plásticos de mayor fluidez si es necesario; aumentar la temperatura del barril o la presión de inyección también ayuda.

Se forman rebabas (rebabas) en las uniones del molde debido a parámetros de inyección elevados, fuerza de sujeción baja o espacios en el molde. Reduzca la velocidad, la presión y la temperatura de fusión, aumente la fuerza de sujeción y vuelva a sellar los componentes del molde para eliminar los espacios.

Las motas (manchas) en piezas de colores claros provienen de materiales contaminados, carbonización inducida por sobrecalentamiento o láminas de moho oxidadas. Controle las temperaturas de procesamiento, garantice la limpieza de la materia prima (desde el almacenamiento hasta la carga) y limpie los tornillos y las piezas del molde con regularidad para eliminar los residuos.

Las marcas de gas (áreas borrosas cerca de las compuertas) son el resultado de una alta velocidad de inyección, bajas temperaturas o compuertas pequeñas. Inyecte lentamente, aumente las temperaturas del cilindro y del molde, agrande las compuertas, pula los canales y agregue pozos fríos para atrapar el aire.

Las marcas de quemaduras (áreas oscuras en las esquinas de la cavidad) ocurren cuando queda aire atrapado o los materiales se degradan por sobrecalentamiento. Agregue respiraderos en lugares propensos al aire, amplíe los canales de flujo, reduzca la presión/velocidad/temperatura y verifique la precisión de los calentadores.

La deformación (deformación) surge de una contracción desigual (flujo versus dirección vertical) o tensión residual. Diseñe un espesor de pared uniforme, optimice los sistemas de enfriamiento para temperaturas uniformes, agregue filetes en las transiciones y equilibre los sistemas de expulsión para reducir la tensión.

Las diferencias de materiales son importantes: el PP (polipropileno) es propenso a encogerse debido a su alta cristalinidad, por lo tanto, utilice una presión de retención más baja y un enfriamiento más lento. El ABS, con mayor rigidez, tiene más probabilidades de deformarse: priorice un espesor uniforme y un enfriamiento más prolongado. Para ambos, ajuste los parámetros para que coincidan con los índices de flujo de fusión: el PP (MFR 10-20 g/10 min) necesita una presión menor que el ABS (MFR 1-5 g/10 min).

De cara al 2025, las tendencias del moldeo por inyección reducirán los defectos: la optimización de parámetros impulsada por la IA ajustará automáticamente la velocidad/presión en tiempo real, mientras que la tecnología de gemelo digital simula la refrigeración y el flujo para prevenir problemas. Los materiales sostenibles (PP de origen biológico) requerirán una refrigeración modificada, y los moldes híbridos (combinaciones de metal y plástico) exigirán una ventilación precisa, todo lo cual dará forma a una producción más confiable y eficiente.

Al abordar los defectos de manera proactiva, hacer coincidir los diseños con el comportamiento de los materiales y aprovechar las nuevas tecnologías, los diseñadores pueden aumentar el rendimiento y crear productos plásticos de alto rendimiento.