Guías de diseño

Cubiertas de ABS moldeadas por inyección: espesor de pared, desmoldeo y hundimientos

Cubiertas de ABS: espesor de pared, ángulos de desmoldeo, hundimientos y preparación para moldeo.

Por Equipo de ingeniería de 3DWK · · 8 min de lectura

Sección de una tapa moldeada por el lado del macho con el ángulo de desmoldeo, la pared uniforme, la dirección de expulsión y la línea de partición, con una tabla de desmoldeo típico según la textura
Ilustración: diagrama original de 3DWK (valores típicos, sin escala).

Guía rápida

El ABS es una de las resinas más comunes para cubiertas, biseles y carcasas de dispositivos. Se moldea fácilmente, coge bien la textura y la pintura, y tiene una buena resistencia al impacto a temperatura ambiente. La mayoría de los problemas con las cubiertas de ABS moldeadas se remontan a un puñado de reglas de geometría. Aquí están en una tabla, con el razonamiento en las secciones que siguen.

ResaltarGuía típica para ABSPor qué es importante
Pared nominal~ 1,2-3,5 mm; ~ 2,0-2,5 mm es común para las cubiertasDemasiado delgado no se llenará; los fregaderos demasiado gruesos se enfrían lentamente
Variación de paredMantener dentro de aproximadamente ±25% del nominalLas paredes desiguales causan deformación y hundimiento
Borrador en paredes≥1° por lado; más en caras texturizadasPermite que la pieza se expulse sin marcas de arrastre
Espesor de la costilla en la base~50–60% de la pared adyacenteEvita marcas de hundimiento en la cara visible
Altura de las costillasHasta ~3 × espesor de paredLas costillas más altas son difíciles de llenar y expulsar
muro exterior~60% de la pared nominal, sin núcleoLos salientes sólidos se hunden y vacían
Radio de esquina interior~ 0,5 × pared o másReduce el estrés y ayuda a fluir
Contracción del moldeAproximadamente 0.4–0.7%El molde se corta sobredimensionado para compensar

Por qué el grosor de la pared es lo primero

El plástico fundido fluye hacia el molde, se empaqueta y luego se contrae a medida que se enfría. Las secciones gruesas se enfrían al final. Mientras todavía se están encogiendo, tiran del material circundante, que aparece como una inmersión en la cara visible (una marca de sumidero) o como vacíos internos. Las secciones delgadas junto a las gruesas se enfrían a diferentes velocidades, y esa diferencia deforma la pieza.

Por lo tanto, una pared uniforme es la base de una buena cubierta. Elija un grosor nominal, diseñe cada característica en relación con él y, cuando la pared deba cambiar, mezcle la transición en una distancia de aproximadamente tres veces la diferencia en lugar de usar un paso repentino.

Delgado no siempre es más barato

Una pared más delgada utiliza menos resina y se enfría más rápido, pero necesita una presión de inyección más alta y puede hacer que las cubiertas largas y planas sean difíciles de llenar. Para fundas de tamaño manual típico, alrededor de 2,0-2,5 mm es un equilibrio cómodo.

Diagrama de un nervio y un saliente aligerado en una pared moldeada con proporciones típicas, y un detalle que muestra cómo un nervio grueso provoca un rechupe
Ilustración: diagrama original de 3DWK (valores típicos, sin escala).

Borrador: diseño para expulsión

Cuando el plástico se enfría, se contrae sobre el núcleo del molde. Sin corriente de aire, los pasadores eyectores tienen que arrastrar la pieza, lo que raspa la superficie o distorsiona las paredes. El calado es una pequeña conicidad en cada cara paralela a la dirección de apertura.

Comience con al menos un grado por lado en las paredes. Las superficies texturizadas necesitan más, porque la textura se bloquea en el acero. Una regla común es añadir aproximadamente un grado por cada 0,025 mm de profundidad de textura. Las texturas ligeras a menudo necesitan alrededor de 1,5-2 grados; las texturas gruesas pueden necesitar tres grados o más. Comprueba la recomendación del proveedor de texturas para el patrón que elijas.

El borrador debe dibujarse en el modelo CAD, no dejarse al fabricante de herramientas. Cambia la forma de la pieza, y las características como los ganchos de ajuste a presión y las protuberancias de los tornillos deben colocarse teniendo en cuenta el calado.

Costillas y protuberancias: rigidez sin fregadero

Las costillas rigidizan una cubierta mucho más eficientemente que el engrosamiento de toda la pared. El truco es mantenerlos delgados en relación con la pared en la que se sientan.

Costillas

  • Espesor de la base de aproximadamente la mitad al 60% de la pared
  • Altura de hasta aproximadamente tres veces la pared
  • Espaciar al menos dos o tres veces la pared entre las costillas paralelas
  • Un radio de raíz de aproximadamente un cuarto a la mitad de la pared donde la costilla se encuentra con la pared
  • Borrador de aproximadamente medio grado por lado o más

Jefes

Las protuberancias de los tornillos deben tener un núcleo para que su pared sea similar a una costilla, no a un cilindro sólido. Conecte los jefes altos a las paredes cercanas con pequeños refuerzos en lugar de hacerlos más gruesos. Siga las indicaciones del fabricante de tornillos para el diámetro del orificio si utiliza tornillos roscados para plásticos.

Defectos que puedes diseñar

Muchos defectos de moldeo tienen una causa geométrica. Arreglar el diseño suele ser más barato que combatir el defecto con la configuración del proceso.

DefectoDe lo que no hicisteCausa de diseño comúnCorrección de diseño
depresión superficialInmersión superficial en la cara visibleNervadura gruesa, saliente o unión de paredCostillas más delgadas, protuberancias con núcleo, pared uniforme
DeformarCubra las rocas sobre una mesa planaParedes desiguales; panel plano largoPared uniforme; añadir costillas o una ligera cúpula
Tiro CortoPieza no completadaPared demasiado delgada lejos de la puertaMuro más grueso o mejor ubicación de la puerta
espesor de cintaLínea tenue en la superficieLos frentes de flujo se reúnen alrededor de los agujerosMueva los agujeros o la puerta; mantenga la línea fuera de mostrar la cara
Marcas de arrastreRasguños a lo largo de las paredesMuy poco borrador para la texturaAumentar borrador
Blanqueamiento por estrésMarcas blancas cerca de los ajustes a presiónEsquinas afiladas; tensión demasiado altaAñadir radios; alargar el brazo de ajuste a presión

Tolerancias en tapas moldeadas

Las piezas moldeadas pueden ser muy repetibles una vez que se ajusta una herramienta, pero las primeras tomas rara vez coinciden perfectamente con el modelo CAD. La contracción depende del grosor de la pared, la dirección del flujo, la posición de la compuerta y las condiciones de procesamiento, por lo que las características lejos de la compuerta o en secciones gruesas se contraen de manera ligeramente diferente al resto.

Para una cubierta, enfoca las tolerancias ajustadas en las características que se acoplan con otras partes: posiciones de los salientes de los tornillos, ganchos de ajuste a presión y el contorno que coincide con la base. Proporcione tolerancias más flexibles a los contornos cosméticos y las características decorativas. Las guías de tolerancia de la industria para plásticos, como las publicadas por proveedores de resinas y asociaciones de moldeo, distinguen entre grados de tolerancia comercial y fina; los grados comerciales son el valor económico predeterminado.

Es normal ajustar la herramienta después de las primeras muestras. Dejar el acero en las características críticas, a veces llamado diseño "seguro para el acero", permite al fabricante de herramientas eliminar un poco de material para poner una dimensión en el rango en lugar de volver a añadir material, lo cual es mucho más difícil.

Ajuste a presión y características de montaje

Las cubiertas a menudo se enganchan en lugar de atornillarse. Los ajustes a presión en voladizo son el tipo más común. Su deflexión debe permanecer dentro de lo que el ABS puede tolerar sin agrietarse o blanquearse, por lo que los brazos cónicos más largos son mejores que los cortos y rígidos. Los socavones en los ganchos de presión necesitan una acción lateral en el molde o una ventana de paso en la pieza, lo que afecta el costo de la herramienta, así que discútalos temprano.

Las cubiertas atornilladas necesitan protuberancias en un lado y orificios de separación en el otro. Mantenga la línea de separación y la compuerta alejadas de las protuberancias para que no se formen líneas de soldadura en el tornillo.

Puertas, líneas de separación y cosméticos

El fabricante de herramientas elige las posiciones de la compuerta y del eyector, pero usted puede guiarlas. Marque las caras cosméticas en el plano y diga dónde son aceptables las marcas de compuerta, las marcas del eyector y la línea de separación. En la mayoría de las cubiertas, la superficie interior o un borde oculto es lo mejor.

Especifique la textura mediante un estándar reconocido, como los grados SPI o VDI, o mediante una textura nombrada de un proveedor de texturas. Especifique el color mediante una referencia, como una ficha de color o un número de color estándar, y solicite una placa de muestra si es necesario.

Cuando el ABS no es la resina adecuada

El ABS se adapta a la mayoría de las fundas para interiores. Considere alternativas cuando:

  • La pieza ve calor por encima de aproximadamente 80° C, luz solar o intemperie al aire libre: considere asa o PC/ABS
  • La pieza debe sobrevivir a impactos duros a bajas temperaturas: considere PC o PC/ABS
  • La pieza ve aceites, disolventes o productos químicos de limpieza: considere PP, PBT o un grado químicamente resistente
  • La cubierta debe ser transparente: considere PC o PMMA

Prototipado antes del utillaje

Antes de cortar el acero, es común construir algunas cubiertas mediante impresión 3D o fundición de uretano para verificar el ajuste y la apariencia, o mecanizarlas a partir de un bloque de ABS para realizar pruebas funcionales. Estas piezas no mostrarán defectos de moldeo como fregaderos o líneas de soldadura, así que revise el diseño moldeado por separado.

Siguientes etapas

Cargue el modelo de portada a través del formulario de cotización y anote la cantidad, textura y color esperados. El ingeniero revisor verificará el grosor de la pared, el calado, las costillas y los socavones antes de cotizar y sugerirá cambios que simplifiquen la herramienta y hagan que las piezas sean más consistentes.

Siguiente paso

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Cargue sus archivos CAD y un ingeniero revisará la fabricabilidad junto con su presupuesto.