5 Consideraciones Clave para el Diseño de Moldes

5 Consideraciones Clave para el Diseño de Moldes

1. Diseño de Orificios de Evacuación

El diseño de los orificios de evacuación en el termoformado al vacío es crucial para el diseño del molde. Los orificios de evacuación deben ubicarse donde la lámina metálica finalmente contacta el molde, como alrededor de la parte inferior de la matriz y en áreas empotradas durante el conformado con matriz, o alrededor de la parte inferior del punzón durante el conformado con punzón. La ubicación específica depende de la forma y el tamaño de la pieza moldeada.

Para piezas con contornos complejos, los orificios de evacuación deben estar concentrados. Para piezas grandes y planas, los orificios de evacuación deben distribuirse uniformemente. El espaciamiento de los orificios depende del tamaño de la pieza. Para piezas pequeñas, es adecuado un espaciamiento de 20-30 mm, mientras que para piezas grandes, el espaciamiento debe aumentarse.

Generalmente, para plásticos con buena fluidez y altas temperaturas de moldeo, se necesitan orificios de evacuación más pequeños; para láminas metálicas más gruesas, se necesitan orificios de evacuación más grandes; y para láminas metálicas más delgadas, se necesitan orificios de evacuación más pequeños. En resumen, el requisito para el tamaño del orificio de evacuación es permitir que el aire se extraiga de entre la lámina metálica y la superficie de formación del molde en poco tiempo sin dejar rastro de los orificios de evacuación en la pieza.

El diámetro de un orificio de evacuación típico es de 0,5 a 1 mm. Es aconsejable que el diámetro máximo del orificio de evacuación no exceda el 50% del espesor de la lámina. Sin embargo, para láminas menores de 0,2 mm, no se pueden procesar orificios de evacuación excesivamente pequeños.

2. Dimensiones de la Cavidad Las dimensiones de la cavidad de los moldes de termoformado al vacío también deben considerar la tasa de contracción del plástico. El método de cálculo es el mismo que para las dimensiones de la cavidad del molde de inyección. Aproximadamente el 50% de la contracción en las piezas de plástico termoformadas al vacío ocurre después del desmoldeo, el 25% ocurre dentro de la primera hora después del desmoldeo a temperatura ambiente, y el 25% restante ocurre dentro de las 8 a 24 horas siguientes.

Las piezas de plástico formadas con un molde cóncavo se contraen entre un 25% y un 50% más que las formadas con un molde convexo. Muchos factores afectan la precisión dimensional de las piezas de plástico. Además de reducir la precisión dimensional de la cavidad, factores como la temperatura de moldeo, la temperatura del molde y el tipo de pieza de plástico también juegan un papel. Por lo tanto, determinar con precisión la tasa de contracción por adelantado es muy difícil.

Si el lote de producción es grande y los requisitos de precisión dimensional son altos, es mejor crear primero un producto de prueba utilizando un molde de yeso para medir su tasa de contracción. Esto servirá como base para diseñar la cavidad del molde.

3. Rugosidad de la Superficie de la Cavidad
Generalmente, los moldes de termoformado al vacío no tienen dispositivos de expulsión; el desmoldeo se logra utilizando aire comprimido después del conformado. Si la rugosidad de la superficie del molde de termoformado al vacío es demasiado baja, es muy perjudicial para el desmoldeo después del termoformado al vacío. La pieza de plástico es propensa a adherirse a la superficie del molde y es difícil de desmoldar. Incluso con un dispositivo de expulsión, aún es propenso a la deformación después del desmoldeo. Por lo tanto, la rugosidad de la superficie de los moldes de termoformado al vacío debe ser relativamente alta. Después del procesamiento de la superficie, se recomienda el arenado.

4. Dispositivo de Sellado de Bordes
Durante el termoformado al vacío, para evitar que el aire entre en la cámara de vacío, se deben instalar dispositivos de sellado en los bordes donde la lámina de plástico contacta el molde. Sellar la superficie de contacto entre la lámina de plástico y el molde es relativamente fácil para las superficies de separación rectas, pero el sellado es más difícil para las superficies de separación curvas o plegadas.

5. Equipos de Calentamiento y Enfriamiento El calentamiento de la lámina de plástico utilizada en el moldeo al vacío suele emplear alambre de resistencia o radiación infrarroja. Las temperaturas del alambre de resistencia pueden alcanzar los 350℃ a 450℃. Se requieren diferentes temperaturas de moldeo para diferentes láminas de plástico, generalmente logradas ajustando la distancia entre el calentador y la lámina. Se utiliza comúnmente una distancia de 80 a 120 mm.

La temperatura del molde afecta tanto la calidad de la pieza de plástico como la tasa de producción. Si la temperatura del molde es demasiado baja, aparecerán puntos fríos o tensión al entrar en contacto la lámina de plástico y la cavidad del molde, lo que podría provocar grietas. Por el contrario, si la temperatura del molde es demasiado alta, la lámina de plástico puede adherirse a la cavidad, deformándose durante el desmoldeo y prolongando el ciclo de producción.

Por lo tanto, la temperatura del molde debe controlarse dentro de un cierto rango, generalmente alrededor de 50℃. Los métodos de control de la temperatura del molde incluyen el enfriamiento natural después de que el plástico contacta el molde, la adición de dispositivos de enfriamiento por aire para acelerar el enfriamiento y el enfriamiento por agua. La incorporación de canales de enfriamiento dentro del molde es el método más eficaz y comúnmente utilizado para controlar la temperatura del molde. Estos canales de enfriamiento deben estar al menos a 8 mm de la superficie del molde para evitar puntos fríos.

Existen diferentes métodos para abrir canales de agua de enfriamiento. Se pueden fundir tuberías de cobre o acero en el molde, o se pueden taladrar orificios o fresar ranuras en el molde. Al utilizar el método de fresado, se deben utilizar elementos de sellado y se debe agregar una placa de cubierta.