En el proceso de diseño y fabricación de productos plásticos, los usuarios generalmente no aceptan defectos obvios o impedimentos funcionales. Uno de esos problemas es la formación de líneas de soldadura, que pueden afectar negativamente la apariencia y la vida útil del producto, e incluso provocar el rechazo del producto.
Para ayudar a evitar esta situación, este artículo profundizará en las causas de la formación de líneas de soldadura y propondrá una serie de medidas preventivas específicas. Nuestro objetivo es brindarle asesoramiento eficaz para el desarrollo de sus productos plásticos.
¿Qué se entiende por línea de soldadura?
Las líneas de soldadura, también conocidas como líneas de tejido, son trazas lineales formadas por plástico fundido durante el proceso de llenado por diversas razones. Estas razones incluyen moldeo por inyección de múltiples puertas, espesor de pared desigual, huecos, velocidad de flujo inconsistente, etc.
¿Cómo se forman los defectos en las líneas de soldadura?
Las líneas de soldadura a menudo ocurren en la confluencia de dos flujos de material o donde un flujo de material elude ciertas características geométricas (como agujeros) en la pieza y luego vuelve a converger. La formación de líneas de soldadura está relacionada con el flujo de plástico fundido.
El plástico fundido fluye en más de dos direcciones dentro del molde. Cuando dos o más flujos de material convergen en la cavidad, los frentes de flujo entran en contacto y se fusionan. En concreto, dependiendo del ángulo de intersección, se pueden clasificar en líneas de soldadura y líneas de fusión.
La diferencia entre líneas de soldadura y líneas de fusión depende del ángulo en el que se encuentran los frentes de flujo. En los diagramas, si el ángulo de convergencia es mayor que 135°, se denomina línea de fusión, mientras que si el ángulo de convergencia es menor que 135°, se denomina línea de soldadura.
Debido al flujo, la capa central fundida del flujo de material sobresale de las capas solidificadas a ambos lados del frente de flujo. Por lo tanto, cuando dos flujos de material entran en contacto, el centro de la sección transversal hace contacto primero y luego se extiende a ambos lados. Finalmente, se forma una ranura en forma de V en el lugar de llenado, como se muestra en la Figura 1.
Si es difícil expulsar el aire en la ranura, o si la temperatura es demasiado baja cuando los dos flujos de material convergen, lo que hace que estos frentes de flujo no se fusionen o “suelden” perfectamente, se producirán líneas de soldadura más pronunciadas, como se muestra en la Figura 2. .
Según los diferentes métodos de producción, las líneas de soldadura de piezas moldeadas por inyección se pueden dividir en líneas de soldadura en caliente y líneas de soldadura en frío:
- Las líneas de soldadura en frío se forman cuando la masa fundida ya no fluye después de que las dos corrientes fundidas se encuentran cara a cara.
- Las líneas de soldadura en caliente se forman cuando la masa fundida encuentra obstáculos (como insertos), se divide en dos o más corrientes fundidas, sortea los obstáculos, vuelve a converger y continúa fluyendo.
Peligros de las líneas de soldadura
Las líneas de soldadura plantean riesgos potenciales en productos plásticos, principalmente en los siguientes aspectos:
Problemas estructurales
La línea de soldadura es el área donde los plásticos fundidos convergen y se fusionan dentro del molde. Si la fusión es incompleta o de baja calidad, la resistencia en esta zona podría ser relativamente débil. En consecuencia, aumenta la probabilidad de que la pieza se rompa o deforme en la línea de soldadura, especialmente en las regiones que soportan tensiones, lo que exacerba esta debilidad.
Esto podría afectar significativamente la resistencia mecánica del producto, posiblemente reduciéndola entre un 20% y un 100% de la resistencia nominal. Además, la resistencia en la ubicación de la línea de soldadura suele oscilar entre el 40% y el 95% de la resistencia del plástico circundante, según el tipo de plástico y las condiciones de procesamiento.
Problemas de apariencia
Las líneas de soldadura pueden dar lugar a líneas, ranuras o cambios de color en la superficie de la pieza, afectando así la calidad de la apariencia del producto. Si la línea de soldadura está en superficies no críticas de la pieza (como la parte inferior), es posible que no afecte significativamente el rendimiento general del producto. Sin embargo, si es en zonas destacadas o críticas podría afectar la estética y aceptación del producto.
Causas de las líneas de soldadura de moldeo por inyección
Las causas de la formación de líneas de soldadura se pueden atribuir principalmente a los siguientes factores:
Baja temperatura
Una mala convergencia del flujo del material fundido a baja temperatura conduce fácilmente a la formación de líneas de soldadura. Si aparecen líneas de soldadura en el mismo lugar tanto en la superficie interior como en la exterior de la pieza de plástico, a menudo se debe a una soldadura deficiente causada por la baja temperatura del material.
Diseño de molde
Un exceso de compuertas en la misma cavidad, una mala ventilación en las uniones de soldadura, guías demasiado grandes, dimensiones inapropiadas del sistema de compuertas, variaciones significativas en el espesor de la pared o paredes excesivamente delgadas pueden resultar en líneas de soldadura.
Resina impura
La mala fluidez, la alta sensibilidad térmica y el alto contenido de impurezas en la resina pueden dificultar el flujo suave del plástico fundido a través del molde, lo que lleva a la formación de líneas de soldadura.
Presión insuficiente
Una presión de inyección baja, una velocidad excesivamente alta o una presión desigual pueden afectar el flujo y la fusión de la masa fundida, lo que resulta en una soldadura deficiente y la aparición de líneas de soldadura.
Cómo evitar la soldadura/Tejer ¿Líneas en moldeo por inyección?
Para evitar por completo la aparición de líneas de soldadura, puede considerar optimizar el proceso de moldeo por inyección, el diseño de piezas, el diseño de moldes y la selección de materiales plásticos para minimizar la generación de líneas de soldadura.
Diseño de molde
Puede comenzar modificando el diseño del molde, desde canales fríos y canales calientes hasta diseños de compuertas para evitar eficazmente las líneas de soldadura.
1. corredores fríos
Elija preferentemente guías circulares o trapezoidales. Aumente el número de pocillos fríos y asegúrese de que su longitud sea suficiente, asegurando transiciones suaves dentro del molde. Maximice el área de la sección transversal de los corredores manteniendo perfiles de flujo razonables. Reducir la velocidad del flujo de fusión y la pérdida de presión.
2. corredores calientes
Logre una inyección secuencial de la masa fundida controlando la secuencia de apertura de diferentes compuertas para ocultar de manera efectiva las líneas de soldadura. En los casos en los que no se pueden evitar las líneas de soldadura, las válvulas secuenciales pueden desviar con éxito las líneas de soldadura a superficies no visibles.
3.Diseños de puertas
Evite el uso de compuertas con punta de aguja con altas pérdidas de presión y, en su lugar, dé prioridad a los tipos de compuertas con menores pérdidas de presión, como compuertas laterales y compuertas de ventilador.
Para piezas grandes, si las líneas de soldadura son inevitables, reducir la longitud del flujo aumentando el número de compuertas puede elevar la temperatura del frente de fusión; para piezas pequeñas, minimice el número de compuertas para reducir el número de frentes de flujo.
4.Ventilación
Instale ranuras de ventilación al final de los rellenos para mejorar la ventilación del material fundido y reducir la aparición de líneas de soldadura. Si la mejora de las ranuras de ventilación no es suficiente, considere agregar pozos de desbordamiento al molde.
5.Moldes de enfriamiento rápido/calentamiento rápido
Para piezas con requisitos específicos, considere emplear diseños de moldes de enfriamiento/calentamiento rápido. Antes del moldeo por inyección, eleve la temperatura del molde por encima de la temperatura de transición vítrea (Tg) del material utilizando vapor de alta temperatura y alta presión; Durante el enfriamiento y la solidificación, emplee un enfriamiento rápido con agua fría. Este diseño elimina efectivamente las líneas de soldadura, pero exige altos requisitos para los moldes y los equipos de enfriamiento.
Diseño de estructura de piezas
En el diseño de piezas, se deben minimizar las características innecesarias de los agujeros.
El espesor de la pieza debe ser lo más grueso posible para reducir la resistencia al llenado y minimizar el diseño de espesor desigual.
Al diseñar cuidadosamente espesores desiguales, el impacto de las líneas de soldadura se puede mitigar hasta cierto punto, pero esto requiere una evaluación basada en estructuras de productos y condiciones de proceso específicas.
Evite nervaduras paralelas a la dirección del flujo. Si las condiciones lo permiten, utilice tecnología de apertura de válvula secuencial para cambiar la posición de la compuerta, de modo que la dirección del flujo forme un ángulo con la dirección de la nervadura, mejorando así los fenómenos de la línea de soldadura. Como se muestra en la siguiente figura.
Cuando la pieza necesita tener un color plateado u otro color metálico, niño Normalmente recomienda pintar la pieza en lugar de agregar colorantes al plástico. Esto se debe a que las escamas de los colorantes metálicos a menudo hacen que las líneas de soldadura sean más prominentes.
Selección de plástico
En situaciones en las que no es posible alterar el molde y la estructura del producto, optimizar las propiedades del material para mejorar las líneas de soldadura es de hecho una estrategia viable.
Seleccione materiales con mejores propiedades de flujo. Por ejemplo, se pueden utilizar materiales con menor viscosidad en estado fundido o se pueden agregar potenciadores de flujo para mejorar el flujo del material.
Reducir la proporción de rellenos o aditivos en el material puede mejorar las propiedades de flujo y disminuir la formación de líneas de soldadura.
Para piezas con características porosas, es preferible no utilizar materiales que no requieran pintura. Opte por materiales en aerosol estándar y aplique tratamiento de pintura en procesos posteriores para lograr la apariencia deseada.
Para materiales con poca resistencia al calor, agregar agentes resistentes al calor a la formulación puede mejorar sus propiedades térmicas, permitiendo el moldeo por inyección a temperaturas más altas del material. Las temperaturas más altas del material ayudan a reducir la viscosidad y mejorar el flujo, reduciendo así la aparición de líneas de soldadura.
Relacionados con el moldeado
Al ajustar la formulación de materiales y los parámetros del proceso de moldeo por inyección, como temperatura, presión, velocidad, etc., se garantiza la fusión completa del plástico fundido dentro del molde, reduciendo así la aparición de líneas de soldadura.
| Proceso de moldeo por inyección | Objetivo |
|---|---|
| Aumentar la presión y la velocidad de inyección. | Aumentar el caudal del material dentro de la cavidad, elevando así la temperatura de fusión en los puntos de convergencia. |
| Aumentar la presión de retención | Mejore la fuerza de los puntos convergentes y disminuya las líneas de soldadura. |
| Aumentar la temperatura del molde | Elevar la temperatura de fusión en los puntos de convergencia. |
| Abordar problemas de solubilidad | Aumentar la temperatura de fusión en los puntos de convergencia puede mejorar la fluidez del material. Elevar la temperatura de fusión en los puntos de convergencia. |
| Aumentar la temperatura del canal caliente | Elevar la temperatura de fusión en los puntos de convergencia. |
| Asegure un secado completo y reduzca el agente desmoldante. | Reduzca el contenido de pequeñas moléculas y humedad en la ranura en V en los puntos de convergencia. |
| Aumentar la velocidad de rotación del tornillo y la contrapresión. | Disminuye la viscosidad del plástico, lo que permite un flujo más rápido dentro de la cavidad y, por lo tanto, aumenta la temperatura de fusión en los puntos de convergencia. |
| Cambiar a una máquina de moldeo por inyección de mayor tonelaje | Si la máquina de moldeo por inyección tiene una capacidad pequeña, puede causar una temperatura de fusión desigual y una presión de inyección insuficiente, lo que afecta la fusión del material. Para mejorar las líneas de soldadura, puede ser necesario reemplazar la máquina de moldeo por inyección con una mayor capacidad de plastificación cuando sea necesario. |
Conclusión
Las líneas de soldadura a menudo se consideran un problema importante que debe evitarse en la fabricación de piezas de plástico, ya que no solo afectan la apariencia del producto sino que también pueden provocar deficiencias funcionales, como una mayor fragilidad.
Por lo tanto, seleccionar el derecho fabricante de moldes y el moldeador por inyección es crucial. Cuando eliges BoYi servicios de moldeo por inyección, encontrará cómo convertimos este desafío en una oportunidad de excelencia.
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Preguntas Frecuentes
Tanto la línea de soldadura como la línea de fusión se forman cuando los frentes de flujo se encuentran durante el procesamiento del plástico. La diferencia radica en el ángulo en el que convergen: las líneas de soldadura se forman en ángulos inferiores a 135°, mientras que las líneas de fusión se forman en ángulos superiores a 135°.
Para evitar líneas de soldadura en el moldeo por inyección, ajuste las condiciones de moldeo, como la temperatura, la velocidad de inyección y la presión. Aumentar estos parámetros cuando están bajos puede ayudar a minimizar o eliminar las líneas de soldadura.
La causa principal de las líneas de soldadura es la inconsistencia en el flujo de plástico fundido dentro de la cavidad. Esto puede suceder cuando hay inserciones, agujeros o cambios en el caudal, provocando interrupciones o confluencia de múltiples masas fundidas. Otra causa común es la mezcla incompleta de materiales durante el llenado por inyección en la compuerta.
etiquetado: Guía de moldeo por inyección
Este artículo fue escrito por ingenieros del equipo de BOYI TECHNOLOGY. Fuquan Chen es ingeniero y técnico con 20 años de experiencia en prototipado rápido y fabricación de piezas metálicas y plásticas.
