🏭 Objetivo del proyecto
Implementar un proceso eficiente de moldeo por inyección de termoplásticos funcionales para la producción de componentes industriales con requisitos de alta resistencia mecánica, precisión dimensional y estabilidad térmica.
El proyecto busca reducir los tiempos de ciclo y mejorar la repetibilidad de las piezas sin comprometer la calidad superficial ni las tolerancias.
⚙️ Etapas del proceso
1️⃣ Diseño y análisis de la pieza
- Modelado CAD 3D en SolidWorks con detección de líneas de partición y puntos de inyección.
- Análisis de contracción y deformación con Autodesk Moldflow.
- Optimización de ángulos de salida y radios internos para mejorar el llenado del molde.
2️⃣ Selección del material termoplástico
Se evaluaron distintos materiales de ingeniería considerando resistencia, fluidez y estabilidad dimensional.
| Material | Propiedad clave | Aplicación |
|---|---|---|
| PA66 + GF30 | Alta rigidez, resistencia térmica hasta 150 °C | Componentes estructurales |
| PC-ABS | Impacto elevado y acabado superficial | Carcasas estéticas |
| POM (Delrin) | Precisión dimensional, bajo coeficiente de fricción | Elementos móviles |
3️⃣ Fabricación del molde
- Diseño de molde de 2 cavidades con sistema de colada fría.
- Mecanizado CNC de insertos de acero P20.
- Inclusión de canales de refrigeración optimizados mediante simulación térmica.
- Pulido espejo en zonas visibles para acabado clase A.
4️⃣ Proceso de inyección
-Máquina: ALLROUNDER 370 S
- Parámetros de referencia:
- Temperatura del husillo: 240–260 °C
- Presión de inyección: 850–900 bar
- Tiempo de ciclo: 24 s
- Monitoreo del proceso con sensor de presión de cavidad Kistler para garantizar estabilidad.
5️⃣ Validación y control dimensional
- Medición de 10 piezas aleatorias con CMM Zeiss.
- Verificación de planitud, diámetro de ejes y espesores críticos.
- Desviación media: ±0.03 mm respecto al diseño CAD.
- Ensayo de resistencia a tracción (ISO 527): 64 MPa promedio.
🧠 Resultados y beneficios
- Reducción del tiempo de ciclo total en un 18 %.
- Disminución de rechazos por deformación superficial del 7 % al 1.2 %.
- Estabilidad dimensional sostenida en lotes de más de 10 000 unidades.
- Optimización del sistema de refrigeración, reduciendo el consumo energético en un 12 %.
🚀 Próximos pasos
- Implementar un sistema de monitoreo IoT para registrar variables de inyección en tiempo real.
- Evaluar el uso de moldes híbridos con insertos intercambiables para series cortas.
- Integrar control adaptativo de presión para compensar variaciones de temperatura ambiente.