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¿Qué son los insertos en el moldeo por inyección?

Seguro que alguna vez has enroscado un tornillo en un juguete de plástico o has enchufado unos auriculares que encajan perfectamente en su funda. Dentro de esas piezas se esconde un héroe secreto llamado inserto. Si alguna vez se ha preguntado qué son exactamente los insertos en el moldeo por inyección y por qué les encantan a las fábricas, no es el único. Insertos en moldeo por inyección son piezas prefabricadas de metal o plástico, como tuercas, pasadores o contactos, que se colocan en el molde antes de que fluya la resina caliente. Cuando el plástico se enfría, la pieza queda fijada para siempre.

En esta sencilla guía, explicaremos cómo encajan los insertos en el amplio mundo del moldeo por inyección de plásticos, compararemos la carga manual con la carga automatizada, analizaremos las formas de insertos más comunes y mostraremos cómo tanto los servicios de moldeo de prototipos como el moldeo de producción a gran escala los utilizan para reducir costes y aumentar la resistencia de las piezas.

Insertos En Moldeo Por Inyección: Añadir Metal Cuando El Plástico Es Excesivo

Un simple inserto puede convertir un destornillador endeble en una rosca duradera, hacer seguro un conector de cable o conectar a tierra una carcasa electrónica. A continuación, profundizaremos en el tema, mostraremos los resultados obtenidos en la práctica y daremos algunos consejos de diseño.

Hilos resistentes, sin pelado

Los insertos de latón o acero inoxidable soportan repetidos ciclos de atornillado y desatornillado sin el "crujido" que se produce en el plástico recto.

Montaje más rápido, menos piezas

En lugar de pegar o remachar los herrajes más tarde, los insertos en el moldeo por inyección atrapan el metal durante el disparo: una prensa, trabajo hecho.

Trayectorias eléctricas y transferencia de calor

La corriente necesita metal. Los insertos transportan la corriente a través de una carcasa moldeada o alejan el calor de un motor bobinado en piezas de moldeo por inyección de plástico.

Cómo funciona el moldeo por inserción en sencillos pasos

El plástico caliente no funde el acero, pero lo envuelve. En primer lugar, un operario (o un robot) coloca el inserto en los pasadores de la cavidad. El molde se cierra, la resina sale disparada alrededor del inserto, llena todos los rincones y se enfría. Cuando el molde se abre, el inserto se asienta firmemente en la pieza acabada, sin tornillos ni pegamento. Entre todos los trucos del moldeo por inyección de plásticos, éste acorta el plazo de montaje y aumenta la durabilidad.

Info: El tiempo de ciclo salta sólo unos segundos si un robot carga e inserta mientras se enfría el disparo anterior.

Materiales y formas habituales de las plaquitas

  • Casquillos moleteados de latón para hilos fuertes
  • Pasadores de acero para ejes o puntos de giro
  • Contactos de cobre para tomas de corriente
  • Disipadores de calor de aluminio para LED
    Estas formas caen en el molde, pero sus paredes exteriores suelen tener nervaduras o púas para que el plástico fundido pueda "agarrarse" firmemente, lo que es clave para una producción fiable. moldeo de producción.

Carga manual frente a carga automatizada

La carga manual es adecuada para tiradas de bajo volumen o servicios de moldeo de prototipos. Los operarios colocan un inserto cada vez, una configuración barata pero que requiere mucha mano de obra. Los robots o los alimentadores de cuencos funcionan mejor cuando los pedidos alcanzan los miles por turno, manteniendo los tiempos de ciclo estables y a los operarios libres para las comprobaciones de control de calidad.

Consejo rápido: Codifique por colores los nidos o utilice láseres para confirmar la presencia del inserto; expulsar una pieza sin el metal atrapado en su interior significa chatarra.

Reglas de diseño para piezas insertables Happy

  1. El grosor de la pared alrededor del inserto debe ser igual en todos los lados (2-3 mm) para evitar marcas de hundimiento.
  2. Añadir calado (1°) para que las piezas se suelten fácilmente.
  3. Si el inserto se coloca cerca de un borde, deje un espacio libre de al menos un grosor de pared de plástico.
  4. Ventile cerca de los insertos profundos; el aire atrapado produce quemaduras en el moldeo por inyección de plástico.

Consideraciones térmicas

Los insertos se calientan más lentamente que la resina. Si un inserto es voluminoso, puede absorber el calor del plástico fundido y crear huecos. Precaliente los insertos gruesos o reduzca la velocidad de inyección para garantizar una unión sólida, algo especialmente importante cuando se pasa de las pruebas de laboratorio a la velocidad real. moldeo de producción líneas.

Sugerencia: Utilice calentadores de cartucho o lámparas de infrarrojos para calentar los insertos grandes de latón 60 °C por encima de la temperatura ambiente para obtener una fusión óptima.

Mecanismos de unión: Mecánico Vs. Química

El plástico se adhiere al metal principalmente mediante llaves mecánicas (estrías, muescas). Algunas resinas, como las poliamidas, también forman un enlace químico con el latón limpiado con plasma, lo que añade resistencia al pelado. Conocer el método de unión principal evita que los servicios de moldeo de prototipos diseñen en exceso la geometría de la plaquita.

Superficie de inserciónTipo de bonoResistencia típica a la extracción
SuaveBaja mech.50-100 N
MoleteadoAlto mech.200-400 N
Grabado con plasmaQuímica + mecánica250-500 N

Impacto en el coste: ¿cuándo merece la pena el metal adicional?

Un inserto de latón puede costar $0,03, pero omitirlo puede significar roscas peladas en las llamadas de servicio. En los juguetes de consumo, los tornillos autorroscantes en plástico desnudo funcionan bien. En un electrodoméstico que se atornilla a diario, los insertos en moldes de inyección se amortizan tras evitar la primera reclamación de garantía.

Es un hecho: Los datos de la garantía muestran que los fallos roscados descienden 90 % cuando las piezas cambian a insertos de latón moldeados.

Moldeo por inserción Vs. Insertos termofijados

Puede moldear el inserto en su lugar o introducirlo a presión en un saliente premoldeado más tarde mediante estacado por ultrasonidos o por calor. La colocación posterior ahorra complejidad al molde, pero añade un paso secundario. En el caso de las piezas que inundan el moldeado de producción de alta velocidad, la inserción en el molde reduce el tiempo total del ciclo y recorta el coste de mano de obra.

Advertencias: El termofijado después del moldeo puede deformar las carcasas delgadas; compruebe la planitud antes del montaje final.

Control de calidad e inspección

Los insertos críticos suelen esconderse dentro del plástico. Los escáneres CT de rayos X verifican la posición sin cortar las piezas, aunque es más barato realizar pruebas de extracción en cada lote. Un sencillo calibre de roscas para comprobar la posición de los insertos inclinados también es un requisito indispensable para cualquier empresa con certificación ISO. moldeo por inyección de plástico tienda.

Cuando las plantillas no son la solución

Las paredes ultrafinas, las lentes transparentes o las piezas que se deslizan sobre la piel pueden rechazar los insertos debido a las líneas de flujo o al peso. En esos casos, el pegamento, el sobremoldeado o los encajes a presión inteligentes salen ganando. La regla: que sea la función la que guíe el diseño, no el hábito. PLos servicios de rotomoldeo ayudan a probar si un inserto o un rediseño proporcionan piezas más limpias.

Peligro: No entierre nunca tejas de metal afilado donde los usuarios se agarren o las rebabas corten los dedos incluso a través de pieles de plástico finas.

Tabla: Guía rápida de opciones de inserción

Caso prácticoMejor tipo de insertoEl socio ideal en resinasAutomatización
Roscas reutilizablesTuerca moleteada de latónABS, PCComedero de cuba
Bisagra giratoriaPasador de acero pulidoNylonBrazo robótico
Conector de alimentaciónTerminal de cobre estañadoMezcla PC/ABSCarga manual
Difusor de calor para LEDBabosa de aluminioResina PMMA para lentesRobot + calefactor
Sensor incrustadoTubo inoxidablePP de calidad médicaCarga manual

Conclusión

Ahora ya sabe que los insertos en el moldeo por inyección son simplemente trozos prefabricados -a menudo metálicos- que se encajan en el plástico durante la inyección para añadir roscas, resistencia o vías eléctricas. Sirven de puente entre las piezas de polímero puro y los ensamblajes rellenos de tornillos o pegamento. Al sopesar el coste del inserto, las reglas de unión, el método de carga y la elección de la resina, puede crear piezas que resistan el abuso diario y pasar directamente de los servicios de moldeo de prototipos a la racionalización de la producción. moldeo de producción. Tenga estas directrices a mano y su próximo proyecto de moldeo por inyección de plástico encajará -literalmente- en su sitio.

Preguntas frecuentes

¿Los insertos ralentizan mucho el tiempo de ciclo?
Los insertos cargados a mano añaden segundos; los cargadores robotizados mantienen los ciclos prácticamente inalterados.

¿Puedo utilizar insertos de aluminio en lugar de latón?
Sí, pero el aluminio es más blando. Utilice moleteados más profundos para mantener la resistencia a la extracción.

¿Qué resinas se adhieren mejor a los insertos metálicos?
El nailon y el PPS crean fuertes enlaces químicos; el ABS se basa principalmente en el agarre mecánico.

¿Los insertos son sólo para roscas?
No. Pueden ser clavijas, disipadores de calor, contactos eléctricos o incluso imanes.

¿Cómo compruebo la resistencia de la inserción?
Realice pruebas de extracción o de torsión en piezas de muestra de cada lote para garantizar la integridad de la unión.

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