Equilibrio del canal caliente y efectos del cizallamiento

Durante años, el equilibrio natural ha sido la piedra angular del éxito de un canal caliente equilibrado. Esto significa que la masa fundida experimenta la misma longitud de flujo y los mismos canales de fusión de diámetro desde que sale de la boquilla de la máquina hasta que entra en cada cavidad dentro del molde. Este enfoque ha sido muy útil para el sector.

En los últimos años, se ha prestado mucha atención a los efectos que el cizallamiento tiene sobre la masa fundida cuando fluye a través de un sistema de canal frío. De interés específico es cómo se distribuye la masa fundida calentada por cizallamiento por la geometría del canal frío. La investigación en este campo ha conducido a una mayor comprensión de las variaciones inducidas por el cizallamiento en su aplicación a los sistemas de canal frío y ha llevado a la introducción de tecnologías destinadas a ayudar a resolver los problemas de moldeo que han irritado a los moldeadores durante años.

También ha dado lugar a una mayor conocimiento del tema por parte de la comunidad general del moldeo por inyección. Aunque la mayoría de las investigaciones publicadas sobre este fenómeno se han basado en sistemas de canal frío, naturalmente ha puesto en duda la validez de los principios de equilibrio natural aplicados a los sistemas de canal caliente.

Como proveedor de canales calientes, Mold-Masters conoce desde hace tiempo el fenómeno de las variaciones inducidas por el cizallamiento que pueden producirse dentro de los canales de fusión y el efecto que esto puede tener en el rendimiento de equilibrio de un molde.

Equilibrar aplicaciones sensibles

Siempre se desea un equilibrio uniforme. Si un molde está muy desequilibrado, será difícil ponerlo en marcha y puede tener una ventana de proceso estrecha. El equilibrio que pueda lograrse entre cavidades en un molde de cavidades múltiples influirá en la consistencia pieza a pieza. Dicho esto, hay algunas aplicaciones que requerirán un mayor grado de equilibrio que otras. Por ejemplo, piezas con requisitos dimensionales exigentes o piezas difíciles de expulsar si se embalan en exceso. Aquí es importante un equilibrio uniforme para garantizar que todas las cavidades se rellenen uniformemente. Es importante reconocer las aplicaciones en las que el equilibrio será fundamental.

Sin embargo, es importante reconocer que existen algunas diferencias fundamentales entre los diseños de sistemas de canal caliente y de canal frío. Los sistemas de canal frío son más propensos a los efectos del cizallamiento debido a su diseño inherente.

Geometría del canal

Es una buena práctica de diseño minimizar el tamaño de un canal frío. Por consiguiente, en comparación con el canal caliente que puede emplearse para una aplicación similar, el canal frío es pequeño. Para una tasa de inyección dada (tiempo de llenado), esto significa que las tasas de cizallamiento que el material ve en el sistema de canalización serán mayores en un sistema de canalización en frío. Si además se tiene en cuenta que la velocidad de cizallamiento es inversamente proporcional al diámetro a la potencia de tres, es obvio que los canales fríos de menor tamaño tendrán una velocidad de cizallamiento significativamente mayor y, en consecuencia, acentuarán cualquier variación inducida por el cizallamiento.

Otra diferencia significativa entre un canal caliente y uno frío es que, con un canal frío, el tamaño efectivo del canal se reduce durante la inyección. La primera masa fundida que fluye hacia el canal frío se solidifica, lo que reduce aún más el diámetro del canal y aumenta el cizallamiento inducido en la masa fundida. El canal sigue reduciendo su tamaño efectivo durante la inyección a medida que se enfría. Esto contrasta con el sistema de canal caliente, en el que la pared del canal se mantiene a la temperatura de procesamiento requerida durante el ciclo de moldeo por inyección.

Cambios de nivel

Los canales fríos suelen limitarse a una sola cara de un molde. Esto significa que un canal frío suele ser un canal de "un solo nivel". Los cambios de nivel se incorporan más fácilmente a un diseño de canal caliente y pueden colocarse estratégicamente para ayudar a distribuir uniformemente las variaciones inducidas por el cizallamiento.

Materiales sensibles al cizallamiento

Ciertos materiales muestran un cambio drástico de viscosidad en respuesta al cizallamiento y al cambio de temperatura. Dichos materiales serán más susceptibles a las variaciones inducidas por el cizallamiento que otros materiales. Para diseñar el sistema de canal caliente óptimo y evitar los desequilibrios inducidos por el cizallamiento, es importante conocer el comportamiento del material en respuesta al cizallamiento y la temperatura.

Resumen

En resumen, el fenómeno del desequilibrio inducido por el cizallamiento puede producirse en un molde de canal caliente. Sin embargo, es mucho menos probable que ocurra en un grado significativo debido al menor cizallamiento en los canales calientes en comparación con los canales fríos. El fenómeno del desequilibrio inducido por el cizallamiento se conoce bien, y su relevancia puede anticiparse en función del material moldeado y de la naturaleza crítica de cada aplicación. El diseño del canal caliente permite más oportunidades para introducir características como cambios de nivel que facilitan la distribución uniforme del material cizallado.

Mold-Masters dedica sus recursos globales a suministrar moldes con el mejor rendimiento de equilibrado del sector. Cuando la tecnología Mold-Masters y décadas de experiencia se unen, todo es posible. Nuestros clientes confían en nuestras capacidades de alto rendimiento para ofrecer soluciones donde otros se quedan cortos.

Los sistemas de canal caliente de Mold-Masters incorporan la tecnología de colector iFLOW, un colector de 2 piezas soldado en el que los canales se fresan cuidadosamente mediante CNC utilizando geometría de flujo de fusión patentada, opciones de paso de flujo y formas de canal para poder conseguir los mejores resultados posibles. Por ejemplo, iFLOW incorpora canales de canal curvados, eliminando esquinas afiladas y puntos muertos, lo que ayuda a superar los retos asociados a los diseños tradicionales de colectores de canal caliente, lo que mejora significativamente los resultados del procesado.

En el campo, un sistema de colada caliente Mold-Masters de alta cavitación que incorpora iFLOW proporcionó un equilibrio preciso del molde con una variación total de solo 1.7 % en componentes médicos pequeños (0.35 g), difíciles de moldear y muy técnicos. Obtenga más información sobre cómo Mold-Masters puede ayudar a conseguir un equilibrio preciso del molde.