¿De qué están hechos los moldes de inyección?
Uno de los métodos más efectivos y populares de fabricación de grandes volúmenes de artículos de plástico precisos y de alta calidad es el moldeo por inyección. El molde de inyección es una herramienta utilizada para crear la forma requerida de plástico fundido, y este proceso es una adaptación de la misma. Entonces, ¿de qué están hechos los moldes de inyección?
Los moldes de inyección son herramientas de ingeniería de precisión, típicamente hechas de metales y aleaciones endurecidos, que pueden resistir las altas presiones, temperaturas y abrasiones del proceso de moldeo por inyección de plástico. El material elegido para un molde de inyección es una decisión tomada en muchos factores, incluida lo fuerte que debe ser el moho, cuán funcional debe ser, cuánto costará producir el molde y cuán bueno debe ser el producto final.
En este artículo, cubriremos los tipos más populares de materiales de fabricación de moldes de inyección, sus características y cómo GV Mold hace uso de la tecnología avanzada para proporcionar las mejores soluciones a nuestros clientes.
La importancia de la selección del material del moho
Los moldes de inyección se utilizan en el proceso de fabricación y, por lo tanto, están expuestos a presiones, uso cíclico, calor y productos químicos. Esto significa que la elección de un material adecuado para un molde es importante en el sentido de que debe ser duradero, dimensionalmente estable y asequible. La selección de material incorrecta puede dar como resultado un desgaste temprano, corrosión o bajo rendimiento, lo que, a largo plazo, aumenta el nivel de mantenimiento y reemplazo.
Los factores clave que deciden el tipo de material incluyen el volumen de producción, la complejidad de la pieza, el flujo de material, el acabado superficial necesario y el costo. Todos afectan directamente el rendimiento, el costo y la vida del molde.
Todas estas variables se miden cuidadosamente por los principales fabricantes de moldes de inyección, como el moho GV, al diseñar un molde para optimizar la selección de materiales para cada proyecto. No se trata solo de seleccionar un material para un compuesto de matriz de metal. Se trata de considerar las demandas técnicas y los objetivos de producción para producir el mayor retorno de la inversión
Seleccionar el material correcto puede reducir los defectos, acelerar la tasa de producción y ofrecer productos más consistentes.
Materiales comunes utilizados en moldes de inyección
Los materiales del moho también difieren en términos de dureza, tenacidad, conductividad térmica y resistencia a la corrosión. Los materiales más utilizados en la fabricación de moho de inyección son:
Aceros para herramientas
Los aceros para herramientas se usan ampliamente en la fabricación de moldes de inyección, ya que tienen buena dureza y resistencia al desgaste. Están disponibles en diferentes grados basados en lo que se requiere en una cierta serie de producción.
Acero P20: Se utiliza un buen acero de herramienta prehardada maquinable y pulido para cortar metales, plásticos, cerámica y aleaciones difíciles de matriz. Se prefiere el P20 cuando se trata de moldes de uso promedio y se pueden mecanizar a un precio relativamente barato. Por lo tanto, es una buena combinación de durabilidad y asequibilidad. Esto hace de P20 un material favorito para los bienes de consumo, ya que puede crear una superficie que sea lo suficientemente buena para las piezas cosméticas.
Acero H13: H13 es famoso por sus propiedades de alta resistencia y fatiga térmica, se puede usar en la producción en masa de mohos o en áreas donde la temperatura es alta. Se utiliza altamente en moldes de productos automotrices y de otros productos industriales debido a su característica no asaltante cuando se somete a múltiples ciclos térmicos. También tiene una larga vida útil o ciclo de vida, y es por eso que requiere un mantenimiento mínimo.
Acero S7: El acero S7 es un material utilizado para moldes que se espera que tomen un golpe o alto estrés, debido a su resistencia y dureza de choque. Tiene una dureza relativamente mayor que H13, pero se usa en aplicaciones que necesitan resistir los choques, como cuando se hace moldes para secciones gruesas o piezas estructurales.
Acero inoxidable (420, 440c): Los aceros inoxidables se utilizan para moldes que requieren que el material sea resistente a la corrosión, especialmente en el campo médico, el procesamiento de alimentos y la industria cosmética. Además, proporcionan un buen pulido que es bueno para piezas de alta brillo. En comparación con la aleación de aluminio, el acero inoxidable puede resistir el ataque químico y, por lo tanto, tendrá una vida útil de moho más larga para moldear resinas agresivas o corrosivas.
Aleaciones de aluminio
Los moldes de aluminio están ganando más aceptación porque requieren un período de tiempo más corto en mecanizado, son más baratos a corto plazo y se utilizan principalmente para la creación de prototipos a una producción moderada.
7075 aluminio: Esta es una aleación de aluminio de alta resistencia que es útil para moldes prototipo y encuentra aplicación en electrónica, industria de aeronaves e industria automotriz. Este material tiene una gran procesabilidad, buena fuerza y es ideal para aplicaciones a corto plazo, que a su vez también ofrecen horarios cortos de entrega. Los moldes del aluminio 7075 son más preferidos porque permiten un tiempo de entrega mucho más corto en comparación con las técnicas de moldeo convencionales.
Aluminio QC-10: QC-10 se usa cuando los fabricantes necesitan la vida útil del molde para que se haga más larga que el aluminio estándar, pero no está hasta el acero. Proporciona un material más duro y más resistente al desgaste que las otras aleaciones de aluminio.
Sin embargo, estos moldes de aluminio no son tan fuertes como los moldes de acero, son más ligeros, frescos más rápido y son relativamente más baratos para la máquina, por lo que se utilizan en las industrias donde el costo es una preocupación. Específicamente, se pueden usar en el desarrollo de prototipos de productos de consumo, las primeras ejecuciones de un producto y pruebas de diseños.
Aleaciones de berilio-cobre
Debido a su alta conductividad térmica, el cobre berilio también se puede emplear en algunas partes del molde, por ejemplo, como un núcleo o un inserto. Debido a esta propiedad, puede eliminar fácilmente el calor y, por lo tanto, puede ser útil para reducir el tiempo del ciclo y mejorar la calidad de la parte donde la concentración de calor es un problema. Además, también ayuda a prevenir la deformación o las marcas de fregadero en secciones transversales gruesas de las partes moldeadas.
Los insertos de cobre de berilio también se pueden usar para proporcionar enfriamiento adicional en ciertas áreas de moldes con formas o geometría intrincadas. El único inconveniente de este material es que cuesta más que otros tipos de materiales, pero puede proporcionar un buen rendimiento de la inversión si se usa correctamente.
Materiales especializados
Las aplicaciones de nicho requieren propiedades extremas como resistencia ligera o aislamiento térmico; Por ejemplo, algunos moldes vienen con materiales especializados como titanio o compuestos de cerámica. Debido a su alto costo, estos materiales normalmente están reservados para aplicaciones muy técnicas o experimentales.
El moldeo de plásticos o aplicaciones químicamente agresivas con condiciones ambientales extremas también puede usar materiales especiales. Aunque no son comunes en la fabricación diaria de moho, son soluciones vitales para aplicaciones aeroespaciales, de defensa y de alto rendimiento.
Factores que influyen en la elección del material
Entonces, ¿qué material es el mejor para su molde? No hay una respuesta correcta a esto. Hay muchos factores a considerar al elegir el material correcto. Hablemos de algunos:
Volumen de producción: Para carreras de alto volumen, se necesitan materiales más duros y duraderos como el acero H13 para sobrevivir al desgaste de millones de ciclos.
Parte de geometría y acabado: Se pueden requerir materiales con mejor maquinabilidad para diseños de piezas complejos o complejos. Es posible que se necesite acero inoxidable para acabados de alto brillo para permitir el mejor pulido.
Requisitos térmicos: Además, el material moldeado debe ser capaz de someterse a cargas térmicas de múltiples ciclos de inyección sin deformar ni agrietarse. Se puede lograr un tiempo de enfriamiento más bajo (para permitir una mayor eficiencia del ciclo) con materiales de conductividad térmica más altas.
Riesgo de corrosión: Los moldes que funcionarán con resinas corrosivas o en un entorno húmedo deben estar hechos de materiales resistentes a la corrosión como el acero inoxidable.
Presupuesto y tiempo de entrega: Los moldes de aluminio son buenos para carreras cortas y un cambio más rápido, mientras que los moldes de acero tendrán sentido para carreras de producción más largas.
En GV Mold, trabajamos muy de cerca con los clientes para considerar los pros y los contras de cada material de molde y sugerir la mejor opción para cada proyecto. Utilizando una combinación de conocimiento de material y experiencia en fabricación, GV Mold optimiza el proceso de selección de moho para cualquier aplicación
Aplicaciones del mundo real de diferentes materiales de moho
La naturaleza de los materiales utilizados afecta el funcionamiento de los moldes en los diferentes usos industriales que están disponibles. Aquí hay algunos ejemplos:
Industria automotriz: Las piezas del automóvil, que son productos de alto volumen, requieren moldes de acero H13, ya que son más duraderos, requieren poco o ningún mantenimiento y pueden manejar el riguroso ciclismo. H13 se usa ampliamente para las piezas del motor, el tablero y otras piezas de bajo alojamiento debido a su naturaleza dura y resistente al calor.
Dispositivos médicos: Los moldes de acero inoxidable son obligatorios para los componentes médicos debido a su resistencia a la corrosión y al acabado liso e higiénico. Estos moldes son compatibles con las regulaciones más altas, incluida la esterilidad.
Electrónica de consumo: Los moldes de aluminio a menudo se emplean en la fabricación de cajas electrónicas para mejorar el tiempo de entrega y mantener la asequibilidad general del proceso.
Industria del embalaje: En los moldes de envasado de pared delgada de alta velocidad, los tiempos de ciclo rápido son posibles mediante el uso de insertos de cobre berilio que mejoran la transferencia de calor y reducen el tiempo que se enfrenta a las piezas.
Comprendiendo estas necesidades de las aplicaciones, GV Mold ofrece soluciones de materiales para cumplir con los requisitos técnicos y los requisitos de costos.
Conclusión
Los moldes de inyección están hechos de varios materiales para garantizar que puedan satisfacer las necesidades de la industria manufacturera actual. Estos materiales aportan propiedades únicas a diversas situaciones de producción. La vida útil, la precisión y la eficiencia del molde dependen en gran medida de la selección de materiales.
