manual de reparación de moldes y troqueles rectificado mecánico ii

Manual de reparación y pulido de moldes de inyección de plástico ________________________________________________________

Manual de reparación y pulido de moldes de inyección de plástico

Manual 001 Elaboró:

Fecha de actualización: Ing. Omar Rico Sierra

Mayo 2007 Lic. Arturo Orihuela Viveros


Dedicatoria: a mi esposa Itzel Magali. Que gracias a su dedicación y apoyo, mi camino por el Güerer, no ha sido solo un deseo.





Hombres Son los que hacen las cosas, No los que se justifican Por no hacerlas.

El éxito, no necesita justificación.





Contenido •

Introducción

I. Criter Criterios ios que que deci deciden den el el manten mantenimi imient ento o y reparación de un molde de inyección. II. Reporte Reportess previ previos os de de operac operación ión del molde trabajando. III.. Operaci III Operaciones ones prev previas ias al mant manteni enimie miento nto y reparación del molde IV. IV. Fabric Fabricaci ación ón de refac refaccio ciones nes para para el mantenimiento del molde V. Ajus Ajuste te de dell mo mold ldee VI. VI. Mont Montaj ajee y fun funci ción ón VII. VII. Repor Reporte te e ins inspe pecc cció ión. n. VIII VIII.. Cont Contro roll de la la prod produc ucci ción ón IX. Preajus Preajuste te de de una una maqui maquina na inye inyecto ctora. ra. X. Condic Condicion iones es de la maqu maquina ina inyecto inyectora ra para mejorar la operación del molde. XI. XI. Recti Rectifi fica cado do mecá mecáni nico co.. XII. XII. Bibl Biblio iogr graf afía ía..





Introducción Actualmente Actualmente el desarrollo desarrollo industrial mundial y la apertura global de los mercados han proporcionado una competencia sin precedentes, por los que día a día, la industria exige herramientas más eficientes que alcances los objetivos de productividad presupuestados y que hagan que nos pongan en lugares competitivos, con productos de Japón, Esta Estado dos s Unid Unidos os de Nort Norte e Amér Améric ica, a, Alem Aleman ania ia y hast hasta a dent dentro ro del del mercado tal desleal como es el de China y Taiwán. Taiwán. En este escenario, los moldes de inyección, soplado, termo formado, inyec inyecci ción ón soplo soplo etc. etc. juega juegan n un papel papel prim primord ordial ial,, pues pues los los grand grandes es volúmenes de producción requeridos y el corto tiempo de vida que tien tienen en los los produ product ctos os exig exigen en mant mantene enerr los los molde moldes s en cond condic icio iones nes adecuadas para obtener su máxima capacidad productiva. Desafortunadamente el enorme acato tecnológico de México hacia el mercado del norte, crea una dependencia económica y de empleo que frena rena la posi posibi bili lida dad d de adqu adquir irir ir técn técnic icas as de otro otros s país países es,, que que desarrollan un impulso multilateral hacia todo el mercado global, no unilateral como se ha venido dando en las últimas décadas con sus condiciones y restricciones.





¿Cómo se logra esto? Con una técnica adecuada de mantenimiento y reparación de moldes o troqueles, que solamente podrá lograrse capacitando y desarrollando el activo más importantes en su empresa los colaboradores operativos, administrativos y de dirección. Estas condiciones del mercado obligan a los diseñadores y técnicos a buscar materiales comerciales económicos que hagan rentable la operación y mantenimiento de los moldes o troqueles. Un programa adecuado de mantenimiento trae varios beneficios: No se invierte en un nuevo molde (esta probable inversión se puede canalizar al desarrollo de nuevos productos que lo sustituyan). Una adecuada reparación tiende a lograr beneficios en la producción ya que por piezas mecánicas con fatiga media de trabajo, no destructiva. Un molde o troquel reparado podrá servir para un producto prototipo que después innove al que se producía. Un molde o troquel reparado servirá de reemplazo del elemento que entra al taller a reparación permitiendo la continuidad de la producción. Un molde reparado siempre traerá una mayor utilidad a la empresa. Valorar y seleccionar correctamente los parámetros de proceso para la cantidad en la inyección. Asegurar la calidad y reducir los desperdicios son un reto constante Six-sigma.




Manual de reparación y pulido de moldes de inyección de plástico ________________________________________________________ Solo una empresa capaz de conseguir una producción y los plazos de entrega, convirtiéndose en un proveedor fiable. Las actuales maquinas inyenctoras están dotadas con herramientas eficaces para controlar y analizar el control de la calidad. Así el usuario dispone de medios para realizar un control 100% seguro de la producción, elaborar evaluaciones estadísticas de largo alcance o detectar tendencias para anticiparse a ellas. Con el fin de aprovechar estas herramientas de forma eficaz, el reparador debe saber en que medida influyen los distintos parámetros de maquinas y procesos en la calidad de la pieza. Pero la importancia de estos parámetros, tal como enseña la practica, difiere en la aplicación; la pieza concreta es la que determina definitivamente, las soluciones a la hora de seleccionar y determinar los parámetros necesarios y las tolerancias para el control de calidad en la maquina.





I- Criterios que deciden el mantenimiento y reparación de moldes de inyección. • • •

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Necesidad de producción. Perdidas por el mal ajuste del molde. Tiempo en horas hombre; ajustador, montaje, operación de maquina, personal secundario de operación. Tiempo de maquina; inyectora, prensa, manta carga, equipos periféricos, equipos de refrigeración, almacenaje, energía eléctrica, desperdicios, reprocesos, mantenimiento de maquina, baja productividad, calidad, limpieza, capacitación. Mantenimiento preventivo. Modificación.

II.- Reportes previos de operación de molde trabajando. •

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Ultima colada de piezas de un molde o ultimo esqueleto y piezas de chapa metálica en caso de un troquel. Hojas de datos de trabajo del molde, que debe incluir: Presión de inyección. Temperaturas de las diferentes zonas del cañón de inyección. Velocidad de inyección. Presión de sostenimiento Tiempo de ciclo Hoja de datos de trabajo de un troquel donde debe incluirse: Presión de trabajo de la prensa. Calidad de la chapa metálica (espesor constante) Número de piezas producidas Operador en turno Datos de lubricación de la maquina Condiciones de trabajo de la maquina Manual 001 Elaboró:



Manual de reparación y pulido de moldes de inyección de plástico ________________________________________________________ Reporte dimensional de las piezas obtenidas numeradas (control de calidad) •




Manual de reparación y pulido de moldes de inyección de plástico ________________________________________________________ •

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Programa del tipo y tiempo de la duración del trabajo, (hoja de reporte de producción) Hoja de reporte de reparación Moldes de apertura normal al centro Moldes de carros o peines. Moldes de engranes o cremalleras Moldes especiales snack Moldes combinados

III.- Operaciones previas al mantenimiento y reparación del molde. •

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Plano de producto terminado, que debe incluir material de fabricación del producto, tolerancias y notas técnicas de alguna especificación del producto. Dibujo de conjunto del modelo o troquel.

Procedimiento de reparación. Vaciar en una copia del dibujo de conjunto de datos reales dimensiónales de espesores de placas estos datos deben ser realizados con micrómetros o relojes de carátula) y compararlos con los originales de todas las piezas que componen el elemento mecánico. Este marcaje se hará con un bicolor (rojo las dimensiones reales, arriba de la cota original del plano de fabricación, también es necesario anotar la fecha y la persona que esta como responsable de cargar estos datos). Con el color azul se marcarán las dimensiones a la deberá quedar las placas y otros elementos que sufrirán las modificaciones de reparación.




Manual de reparación y pulido de moldes de inyección de plástico ________________________________________________________ Revisar paralelismo. Limpieza de placas Revisar que no hayan cráteres en las placas. Cálculo de medidas de modificación con tolerancias. Dimensiones de las piezas plásticas. Análisis de las piezas plásticas en rebabas axiales y radiales determinando espesores y tipo de superficie. Análisis de puntos de inyección y salida de aire. Plan de acción a tomar en la reparación.

IV.IV.- Fabricación de refacciones para el mantenimiento y reparación del molde. Eliminar piezas fuera de tolerancia conforme al plano de fabricación. De acuerdo al tipo de trabajo que realiza el molde y el tipo de materiales con el que esta construido, escoge los materiales de las refacciones de reemplazo según normas de casas de aceros. Observar perfectamente la simbología de fabricación de las piezas y notas técnicas de fabricación. Fabricar las refacciones con precisión (las piezas deben de cumplir con paralelismo, bien centradas, ángulos de 90°, etc. tener cuidado y paciencia. Se deben utilizar instrumentos de medición de alta precisión. Las maquinas de herramientas utilizadas para la fabricación o reparación de moldes deben cumplir con las tolerancias de la pieza, las especificaciones de desbaste semi-acabado y acabado vienen en los manuales de aplicación de las herramientas de corte utilizadas. En tornos y fresas los maquinados deben ser alineados y concéntricos con tolerancias de +/- 0.01mm. En los trabajos de rectificado, es importante considerar instrumentos de medición como “blocks gauge”, micrómetros y otras herramientas como las mesas de senos.




Manual de reparación y pulido de moldes de inyección de plástico ________________________________________________________ Rectificadas las placas éstas deben tener los electrodos necesarios para el desbaste, semi-desbaste y acabado. Los electrodos deben ser perfectamente maquinados y dimensionados conforma a los planos de fabricación, se recomienda pulirlos. Muchos de los trabajos de erosión son pulidos por que hay que considerar las tolerancias de acabado. Dureza (tratamiento térmico) Reporte dimensional de la pieza ya terminada (modificada) junto con el conjunto de las demás refaccione.

Las modernas máquinas de erosión de alto rendimiento necesitan electrodos hechos de materiales adaptados a lo0s correspondientes procedimientos de maquinado. Estos electrodos se tienen que fabricar racionalmente y garantiza un trabajo de erosión económico, con el mínimo desgaste.




Manual de reparación y pulido de moldes de inyección de plástico ________________________________________________________ Alambre especial para erosión •

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CuZn37.- es el alambre estándar de latón para erosionar, que puede aplicarse con diferentes resistencias, de forma especifica para cada máquina. CC/CC-A.- es un alambre de alto rendimiento para erosionar, compuesto de latón con superficie de cinc tratada especialmente que puede aplicarse con diferentes resistencias, de forma especifica para cada máquina. BC-X.- es alambre de alto rendimiento para erosionar, fabricado por procedimiento especial con aleación de cobre y revestimiento superficial especial para entregar de energía y rendimiento erosionado máximo.

Electrodos para taladros especiales. •

Son electrodos de cobre y listos para realizar los taladros iniciales en la erosión con alambre.

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Para el líquido de limpieza se ha previsto perforación central.

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Cobre electrolítico.

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La aplicación de este material se conoce suficiente.

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Los electrodos de cobre son de empleo universal.

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Permiten obtener superficies relativamente lisas si la maquina esta ajustada como corresponda. Los electrodos de desbaste para medidas por debajo de la dimensión mínima se han fabricado por ataque químico. No se recomienda emplear el cobre electrolítico para elementos de canal cliente. Manual 001 Elaboró:




Grafito •

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Los electrodos de grafito pueden emplear económicamente en todas las dimensiones y diseños. La capacidad erosiva del grafito es considerablemente mayor que la de los electrodos metálicos, a al vez que con el mínimo desgaste del electrodo. Además se mantiene estable dimensionalmente al someterlo a esfuerzo térmico. La siguiente figura muestra el desgaste relativo del electrodo de cobre y del grafito en función de la corriente y de chispas “if” precisamente en fuentes intensidades de corriente y del elevado induce de erosión, es cuando los electrodos de desgastan muy poco si son de grafito.

El tiempo de fabricación de electrodos de grafito es considerablemente más corto que si necesitara electrodos metálicos, puesto que el grafito se puede maquilar con mayor facilidad. El polvo resultante durante el mecanizado se puede eliminar al desprenderse por procedimientos como son; aspiración o enjuague por dieléctrico, liquido de maquinado. Manual 001 Elaboró:



Manual de reparación y pulido de moldes de inyección de plástico ________________________________________________________ La cantidad de la superficie obtenida por erosión esta en función del ajuste de la máquina y del tamaño del grano de grafito. Se diferencia entre superficies de desbaste y de acabado. Hay que cuidar que el enjuague haga una limpieza suficientemente buena ya que el grafito reacciona más sensiblemente que el cobre a la acción de las impurezas en el intersticio de chispas. El grafito nos es apropiado para emplearlo en generadores de circuito oscilante ni de relajación.

Los electrodos de grafito pueden unirse por adhesión con pegamento. •

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Deberán evitarse hasta donde sean posibles los puntos de adherencia con pegamento los electrodos, puesto que debido a ello quedan casi siempre afectada negativamente la conductividad eléctrica. Para aquellos casos que no son posibles uniones atornilladas, se han acreditado los pegamentos de los componentes.

Cobre electrolítico. •

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En realidad el mecanizar mecánicamente el cobre no implica problema. Hay que presentar atención a la distorsión causada por el calor en caso de secciones transversales de poco diámetro. Se recomienda emplear refrigerantes adecuados. Se conoce la geometría del útil de corte para mecanizar cobre. Para el rectificado se prefiere emplear muelas de aglutinante cerámico. Magnitud de granulación 46-80, dureza H hasta K, densidad estructural 13-15. Manual 001 Elaboró:




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Es indispensable una buena refrigeración V= aprox. 30m/seg. Las dimensiones interiores conforme al intersticio de chispas deseando se puedan obtener por maquinado mecánico o por ataque químico.

Grafito. •

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El grafito se puede mecanizar fácilmente sin limitaciones hasta más estrechas tolerancias en todas las máquinas herramientas usuales. Los electrodos se mantienen estables dimensionalmente durantes el mecanizado y después del mismo. No resulta distorsión a causa del esfuerzo térmico.

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Se mecaniza predominantemente en seco.

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Resulta ventajoso emplear dispositivos aspirantes de polvo.

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Se deben recubrir las piezas de las maquinas engrasadas o bien tenerlas sin grasa. Se pueden emplear ventajosamente dieléctricos como refrigerantes al fresar por copiado. Se pueden emplear también otros refrigerantes. Serrar.- se refiere con hojas de sierra de acero para herramientas de dientes grandes (aprox. 5 dientes por pulgada) V= 100 – 30m/mm. Sujetar.- la naturaleza cerámica de este material no permite someterlo más que a un débil esfuerzo de presión. Las piezas se tienen que sujetar con precaución. Manual 001 Elaboró:



Manual de reparación y pulido de moldes de inyección de plástico ________________________________________________________ Tornear.- preferentemente de filos de metal duro de la calidad K01 y K05 a las herramientas de HSS. Recomendamos emplear diamantes de tornear para el súper acabado. Resultan ventajosos los radios ventajosos los radios y biseles en el filo de la herramienta V=100/200 m/min. Para desbastar y V=200-400 m / min. para el acabado. •

Fresar.- preferentemente de metal duro alas HSS. Resulta ventajoso refrigerara con dialéctico V= 15 m/min. Para HSS y 25-30 m/min. Para metal duro. El avance máximo debe quedar entre 600 y 800 mm/min. Acabado.- esta operación es especialmente económica, por lo que se debe preferir al torneado o fresado. Se mecaniza en seco, con muelas de una densidad estructural de 6 a 9 según DIN 69100. V= 20-30 m/seg. Para desbastar y acabar. Taladrado.- se deberá realizar con brocas de metal duro de la calidad K05 ángulo de punta de la broca de 70° -100 °. Angulo de destalonado de 10°- 15°. Pulido.- es indispensable hacer un mecanizado previo de gran precisión para que la superficie resulte impecable. Como materia abrasivo se recomienda emplear papel de esmeril de granos entre 300 y 900.





Durante la operación de la erosión se cometen frecuentemente errores graves por irreflexión los cuales pueden disminuir considerablemente la duración de los moldes y de las herramientas ya durante la fase de fabricación. Una capacidad erosiva excesiva al desbastar y demasiado al acabar pueden ocasionar defectos superficiales en el acero, los cuales pueden hacer que los moldes resulten inservibles antes de tiempo.

La fusión continua del acero durante la erosión y la refrigeración rápida de estas áreas por dieléctrico, hacen que la superficie de la pieza a mecanizar se siga endureciendo continuamente. Manual 001 Elaboró:



Manual de reparación y pulido de moldes de inyección de plástico ________________________________________________________ Esta capa extremadamente dura, considera siempre como perturbadora al volver a mecanizar mecánicamente las superficies erosionadas, se manifiesta claramente en la micrografía del micro estructura como capa blanca en la estructura base. Esta capa es más o menos gruesa en función de la capacidad de erosión ajustada. Esta capa blanca se debe eliminar por completo en la fase de erosionado de acabado si se hace correctamente la erosión. Solo así se garantiza que las micros fisuras múltiples de esta capa blanca no penetren en la estructura base. Se pueden mecanizar así los contornos mecánicamente de modo racional.

V.- Ajuste de un molde Las piezas de los moldes deben ser fabricadas con elevada precisión y esto se logra respaldando las tolerancias que vienen señaladas en el plano de fabricación. •

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El ajustador siempre se basará en el plano o dibujo de conjunto del molde. Los planos y dibujos deben ser modificados de acuerdo a los cambios realizados en la reparación, con toda precisión. Cuando los dibujos se encuentran fuera de especificación, indiscutiblemente los moldes también. Cuando se han modificado las dimensiones de algunas de las piezas del molde, hay que analizar su función en el dibujo conjunto para confirmar el ajuste. Es igual con las piezas plásticas cuando se modifica la cavidad ésta cambia, por lo que habrá que analizar y revisar su función en el dibujo de conjunto de ensamble de la pieza terminada. Manual 001 Elaboró:



Manual de reparación y pulido de moldes de inyección de plástico ________________________________________________________ En la rama de moldes de inyección, deben de ser perfectamente simétricos los puntos de inyección y quedar colocados equidistantes. Cuando las piezas llevan un pulido posterior en cantos y se llegan a redondear, hay que considerar el proceso anterior de mecanizado y tolerancias para poder eliminar loas deformaciones que se tienen con el proceso de rectificado.

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Función de todas las piezas del elemento mecánico.

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El molde o troquel siempre deberá ir completo.

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El movimiento de estos elementos deben de hacerse sin forzarse ajustadas a las tolerancias. Los demás elementos vendrán del plano o dibujo de conjunto con tolerancias dadas por función. 0.01 – 0.02 mm. Cuando hay en las placas ensambladas 3 ó 4 piezas, los corazones y cavidades tendrán una tolerancia de altura de más entre 0.02 a 0.03 mm. Por que es más importante cerrar las cavidades que las placas. Manual 001 Elaboró:




Estas tolerancias por mitad “simétricas” son de +/- 0.01 mm.

Cuando van placas montadas se pueden dejar los diámetros más importantes exactos y dejar más grandes los de menor importancia para no tener problemas en el ajuste. Los prismas de trabajan en forma simétrica.

Los moldes necesitan en ambos lados anillos centradores para evitar que se caiga uno de los lados. Estas placas tienen un diámetro de +/0.05 mm. Para el cálculo de área de contacto. Manual 001 Elaboró:




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No es bueno que el corazón tenga guía para correr, ya que la placa cae y desgasta el corazón de algún lado. Boquillas, un diámetro de -0.05 mm. en la placa. Cuando se ajusten mangas, considerar en desahogo mínimo de 2 veces el diámetro del botador para evitar desgaste por fricción.

Oficios de venteo.





VI.- Montaje y función. •

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Verificar que los corazones y cavidades queden arriba de las placas 0.03 mm. Verificar que las matrices queden arriba de la placa zapara 0.04 mm. Verificar que las aristas interiores de hombros estén matadas a 45° Verificar en diámetros que no son ajustables, que tengan una tolerancia de -0.1 – 0.2 mm.

Placas planas no deformes y con soportes en respaldo para las coladas. Nunca montar piezas con rebaba. Probar siempre la función de la máquina para evitar algún percance y observar su función. Hacer reporte dimensional de piezas con las medidas. Manual 001 Elaboró:



Manual de reparación y pulido de moldes de inyección de plástico ________________________________________________________ Nota: En caso de troqueles no crear un sobrecalentamiento en la superficie de las placas que van a ser rectificadas. •

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No sobre lubricar las piezas con grasa, esto es contraproducente. Mantener siempre limpio el molde o troquel de cualquier desperdicio lateral o de la materia prima. Hacer chequeos periódicos de las condiciones de trabajo de las herramientas. Monitorear que el montaje de piezas sobre el molde o troquel se realice con martillos de cobre nunca de bronce, las rebabas que generan por el bronce quedan algunas veces dentro de los mismos. Es indispensable tener bancos de trabajo y herramientas adecuados para realizar el correcto montaje y desmontaje de piezas de estos elementos mecánicos. Utilizar polines de madera para asentar los moldes o troqueles en el piso.

Utilizar cárcamos de horquillas y grapas adecuadas para movilizar los moldes o troqueles y engraparlos adecuadamente. Llevar un control en pizarrón de las máquinas instaladas y los moldes o troqueles en uso, anotar en peste; fecha de inicio de trabajo, producto, materia, prima etc.





VII.- Reportes e inspección. Reporte. • • • • • • • •

Molde o troquel limpio. Trabajo de molde. Problemas de molde. Ajuste de maquina. Número de cavidades de trabajo. Por que se cancelaron. Fugas de molde Funcionamiento correcto.

Inspección del área de taller mecánico. • • • • •

En todas la maquinas. Limpieza en moldes Lubricación Observar problemas en cada molde o troquel trabajado. Un reporte donde se califiquen todos los puntos de inspección.

Reporte de reparación de molde: •

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Crear un file donde se anoten todos los cambios y fechas de mantenimiento. Si se cambio una refacción. Si algún elemento mecánico se con lainas calibradas o en donde se utilizan éstas. Si existió cambio de resortes o tortillería en al caso de troqueles. Si solo entro el molde o troquel para limpieza o lubricación. Si es necesario fabricar una refacción para el futuro cambiar. Anotar dimensiones de los o´rings.





Generalidades. Nota: Muchos moldes utilizan herrajes metálicos por tanto también se consideran parámetros para moldes y troqueles de chapa metálica. • • •

Montaje en maquina dentro de las dimensiones de las platinas. Platinas planas y limpias. Paralelismo de grapas con platinas en el montaje, con rondanas y tornillos en buenas condiciones.

Notas: Asientos de grapas iguales a la altura del molde o con blocas escalonados. No es necesario que el troqué se apriete con exceso, ajustar un poco al llegue. Nunca dejar en caso de moldes de inyección pedazos de plástico dentro del molde o para cancelar cavidades esto los destruye. Cuando el molde este abierto mucho tiempo, separar el husillo de la máquina con la baja presión. Tener cuidado con las cadenas de los polipastos, evitar que éstas golpeen las columnas guías de platinas durante el montaje del molde.





Notas:

En troqueles verificar que las guardas protectoras y mecanismos de acción funcionen perfectamente. Cuando el cañón queda dentro de las máquinas inyectores sigue inyectando plástico. Checar que este en perfecto funcionamiento la válvula check de la nariz de la máquina. En el proceso de arranque in llenando poco a poco el molde hasta llenarlo totalmente.

Los llenados del molde deben estar a las misma altura y peso, así se sabrá como esta balanceado de los puntos de inyección. En el proceso de arranque de troqueladoras dejando trabajar de 5 a 10 min. en vacío. En maquinas de inyección, que el husillo nunca se quede sin producto plástico en la carga dejar una tolerancia de 15mm esto hará que el cañón nunca se quede vacío y se obtengan piezas incompletas. En troqueles progresivos o de precisión nunca dejar sin chapa metálica el troquel o espaciada.




Manual de reparación y pulido de moldes de inyección de plástico ________________________________________________________ Los parámetros de maquinas deben ajustarse por una sola persona con la experiencia y conocimientos. En maquinas inyectores, solo cuando se esta ajustando la presión de cierre de las maquinas el husillo debe estar sin presión. Las especificaciones de los materiales deben proporcionarse por el proveedor ya que las temperaturas de trabajo mal ajustadas degradan las materias primas y esto afecta al producto y molde.




Manual de reparación y pulido de moldes de inyección de plástico ________________________________________________________ La diferencia de espesores en chapa metálica hace que los punzones se rompan, el ajustador del troquel debe de considerar tolerancias de apertura y cierre en estos casos se tiene dos o más proveedores de materia prima. Cuando se paran las máquinas en fin se semana, en maquinas de inyección de plástico, es importantes cubrir el molde con un baño desmoldante y dejarlo con la apertura no mayor a 3mm. En troqueles en paros de fin de semana, es importante dejarlos sin chapa metálica para que en el arranque no se fracturen componentes metálicos guía y de corte. Los barrenos de los pilotos centradores en troqueles en importantes que estén dentro del paso al arranque para no romperlos si se caen fuera. Puntos de regencia de la alineación en troqueles es importantes tenerlos Paralelismo en platinas troqueladoras, esto se valida con relojes de carátula.




Manual de reparación y pulido de moldes de inyección de plástico ________________________________________________________ En caso de troqueles con módulos verificar distancias entre cada corte, las alturas deberán de existir en una bitácora de montaje y trabajo por cada troquel y deberá ser controlada por matrices. Para el alimentador de tira, verificar el avance que sea igual, constante y uniforme. Checar el micro switch de seguridad en arranques. Para el troquel dentro de cierta producción para la limpieza y utilizar soplete de aire con extremo cuidado, procurando que las rebabas no caigan dentro de los elementos mecánicos.

VIII.- Control de la producción. •

El jefe de inyección siempre debe observar:

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Lubricación del molde.

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Limpieza de pedazos de plástico.

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Funcionamiento correcto.

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Eficiencia en el trabajo.

Cuando modele esta desmontado de la máquina, limpiar plantillas y validar parámetros en bandas calefactores y parámetros hidráulicos. El operador deberá observar cuando alguna máquina esta perdiendo aceite y determinar la fuga. Control de producción. Controlar el número de golpes de cierre de las máquinas para saber exactamente la producción.




Manual de reparación y pulido de moldes de inyección de plástico ________________________________________________________ Tiempo del ciclo completo. Número de cavidades. Peso de la rama y total de la colada. Reporte del tablero con datos de cada molde. Control de operación del personal. Control de insumos (materia prima). Reporte de fallas de máquina de inyección. Reporte de fallas del molde de inyección hora, responsable turno etc. Reporte de eficiencia de la máquina tiempos teóricos y tiempos reales.

IX.- Preajuste de una máquina inyectora. Preguntas constantes.

Limpieza a inyectar. ¿Se ha inyectado esta pieza en nuestro taller? ¿En que máquina? ¿Existen datos de ajuste, como copias de los parámetros, disquetes, etc.? ¿Cuántas piezas hay que fabricar? ¿Cuál es la feche de entrega?




Manual de reparación y pulido de moldes de inyección de plástico ________________________________________________________ ¿Son necesarios equipos especiales de control dimensional? ¿Cual es el material, la dimensión y el peso de la pieza a inyectar?

El molde. ¿Dónde se almacena el molde? ¿Hace falta reparar el molde o se ha realizado ya la reparación? ¿Qué dispositivos de fijación son necesarios? ¿Se han comprobado los siguientes parámetros? • • • • • •

Medidas. Centraje. Peso. Barra expulsora adecuada (medidas de conexión) Radio orificio de la boquilla de molde y de máquina Equipos adicionales (noyos, etc)

¿Se requiere equipos periféricos como atemperadores, refrigeradores, reguladores para canal caliente, cinta transportadora? ¿Coinciden las conexiones de la refrigeración entre maquina y molde? ¿Se ha comprobado la estanquidad del molde en al zona de refrigeración?





Máquina. ¿Se dispone de la maquina para el plazo de producción? ¿La fuerza de cierre máxima es suficiente? ¿Se ha hecho los trabajos de mantenimiento necesarios? ¿Se dispone del plastificados adecuado para la pieza a inyectar? (capacidad y presión de inyección)

Material. ¿Se dispone del material suficiente para el pedido? ¿Dónde esta almacenado el material? ¿Es necesario secarlo? ¿Se dispone, si procede, de colarse?





X.- Condiciones de la máquina inyectora para mejorar la operación del molde. 1. Durante Durante los trabajos trabajos de optimizac optimización ión se recomienda recomienda modific modificar ar solo un parámetro de tal forma que se aprecie su recuperación de la calidad de la pieza. Se puede recurrir a modificaciones significativas para obtener un resultado inmediato. 2. Se debería debería enfocar la la optimización optimización hacia hacia la calidad calidad de la pieza. pieza. La interdependencia entre características de calidad y los parámetros es un hecho muy conocido. Manual 001 Elaboró:




Es de gran importancia la definición de las características y sus límites. A continuación se determina la estabilidad e stabilidad y calidad del proceso mediante la desviación estándar. Una vez conseguido, se puede iniciar la optimización del tiempo de ciclo. 3. Para la optimiz optimización ación del proceso se se pueden visualizar visualizar todos todos los valores reales que se requieren. Aparte de esto se dispone de un sistema integrado de medición de datos para optimizar el desarrollo de la presión hidráulica e interior en el molde en la fase determinante para la calidad.




Manual de reparación y pulido de moldes de inyección de plástico ________________________________________________________ En seguida, se discutirán estos importantes parámetros para la optimización: • • • • • • • • • • •

Temperatura del cilindro. cilindro . Temperatura del molde. mold e. Velocidad de inyección. Volumen de conmutación. Tiempo de remanencia Presión remanente. Tiempo de enfriamiento. Revoluciones del huesillo. Contrapresión. Descompresión (retirar huesillo) Parámetros de control.

1.- Temperatura del cilindro. Las temperaturas seleccionadas suministran, junto a la fricción producida por las revoluciones del huesillo, el calor necesario para la función del material (plastificación). Para cualquier tipo de material es válido: • • • • • • • • • • •

Temperatura alta: Daño térmico. Diferencia del color/cambio de color. Mayor contracción y desviación de medidas. Mayor tiempo de enfriamiento. Peores propiedades mecánicas. Temperatura de masa demasiado baja. Masa no homogénea. Mayor tensión en la pieza. Mayor presión al inyectar. Línea de flujo y de unión muy visible. Manual 001 Elaboró:



Manual de reparación y pulido de moldes de inyección de plástico ________________________________________________________ Por lo general, se ajustan las temperaturas del cilindro siguiendo un perfil ascendente (con excepción del PA). Si el volumen utilizado es escaso, se recomienda ajustar las zonas primeras (MH1 y MH2) en el límite inferior, por contrario, con mayor volumen ocupado en el límite superior.

2.- Temperatura del molde. La temperatura del molde permite mantener el material fluido hasta llenar la cavidad por completo. Por lo general es valido: Temperatura del d el molde alta: • • • •

Menos contracción post-moldeo. Menos orientación, tensiones internas, alabeo. Menos presión necesaria. Mayor cristalizad.

Temperatura del molde demasiado alta: • •

Más Tiempo de enfriamiento. Medidas más pequeñas.

Temperatura del molde demasiado baja: • •

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Superficie mata. Efecto de disco (formación de ondulaciones, como si se tirase una piedra en el agua) Líneas de flujo y de unión muy visibles. Aumento de tensiones en la plaza.




Manual de reparación y pulido de moldes de inyección de plástico ________________________________________________________ Para asegurar una temperatura de molde constante, es necesario disponer de equipo de atemperador o de refrigeración, la temperatura del molde es uno de los parámetros más importantes y tiene que mantenerse en los limites de tolerancia muy estrechos. En piezas muy exigentes (piezas técnicas) se recomienda utilizar equipos integrados que permiten almacenar los parámetros en el panel de control para su correspondiente vigilancia.





3.- La velocidad de inyección. Se determina la expansión de la masa en el molde. Principalmente, se debe elegir la velocidad más alta posible. So la pieza tiene paredes de distinto espesor, se recomienda utilizar un perfil escalonado. Puede resultar necesario elegir un perfil ascendente o descendente en la FESE inicial o final del llenado. Velocidad de inyección demasiado alta: • • • •

Sobrellenado (rebabas). Fallos en la superficie de la zona del punto de inyección Quemaduras al final del flujo. Aumento de la fuerza de cierre.

Velocidad de inyección demasiado baja: • • • •

Efecto disco. Pieza sin llenar. Alabeo Línea de unión visible.

Para optimizar la velocidad de inyección, ajustar primero la presión de inyección al máximo, si a pesar de ello no se alcanza el limite de la presión de inyección, se detectará esto en la curva de la presión de inyección (captación de datos medidos) o por el hecho de que al aumentar la velocidad de inyección (valor consigna) no varia el tiempo de inyección.





4.- Volumen de conmutación (punto de conmutación). La conmutación a presión remanente, realiza el paso de la regulación por velocidad en la inyección a regulación por presión durante la fase de remanencia. Generalmente se debería conmutar cuando el molde esta lleno (95%). En piezas de pared fina puede ser necesario llenar hasta 98% del volumen antes de conmutar. Conmutar demasiado pronto: • • • • •

Marcas de conmutación. Piezas sin llenar. Zonas de rechupe. Dimensiones demasiadas pequeñas. Marcas en la unión.

Conmutar demasiado tarde: • • • • •

Sobre llenado. Mayor fuerza de cierre. Medidas demasiado grandes. Dificultad de desmoldeo. Mayor tensión dentro de la pieza.

Se empieza por un punto de conmutación adelantado, para luego retrasarlo paulatinamente (estudio de llenado) hasta alcanzar aproximadamente el llenado volumétrico, de esta forma se recibe información sobre el transcurso del frente de flujo en el molde y la generación de las líneas de flujo y marcas de unión.





5.- Tiempo de presión. Después del llenado volumétrico y durante la fase remanente, se compensa la contracción del volumen causada por el enfriamiento del material en al cavidad. Tiempo de remanencia demasiado largo: • •

El tiempo restante no es suficiente para la plastificación. Mayor consumo de energía.

Tiempo de remanencia demasiado cortó: • • • • •

Zonas de rechupe e inclusiones de aire. Oscilación en el peso de la pieza Medidas más pequeñas Reflujo de la masa al cilindro. Desviación en el cojín de mesa.

El tiempo óptimo de la remanencia se localiza aumentando continuamente el valor de consigna hasta que el peso neto de la pieza no muestre variación alguna.





6.- La presión remanente. Es aquella presión hidráulica que se ejerce en la fase de remanente con el fin de compensar zonas de contracción. La presión remanente suele ser del 30 al 50% la presión de inyección resultante. • • • • • • •

Presión remanente demasiado alta. Formación de rebabas. Se necesita mayor fuerza de cierre. Más tensión en la pieza. Medidas más grandes. Dificultades para el desmoldeo. Expulsor deja marcas.

Presión remanente demasiado baja: • • • •

Zonas de rechupe, inclusión de aire. Medidas más pequeñas. Mayor contracción de volumen. Mayor diferencia de peso.

7.- Tiempo de enfriamiento. El tiempo de enfriamiento sirve para enfriar definitivamente la pieza dentro de la cavidad hasta obtener suficiente estabilidad para el desmoldeo. Tiempo de enfriamiento demasiado largo: •

Aumento del tiempo de ciclo.




Manual de reparación y pulido de moldes de inyección de plástico ________________________________________________________ Tiempo de enfriamiento demasiado cortó: • • •

Alabeo. Marcas del expulsor e xpulsor.. Mayor contratación post-moldeo.

8.- Revoluciones del husillo. Las revoluciones de huesillo son determinadas para la plastificación, ejemplo:

La preparación térmica, mecánica y homogénea de la materia prima. El límite superior para las revoluciones del husillo es la velocidad centrifuga máxima del husillo para cada tipo de material. El tiempo de dosificación resultante no debería ser mucho más corto que el tiempo de enfriamiento para platificar de la forma más adecuada. Revoluciones del husillo demasiadas bajas: •

Oscilación en el tiempo de ciclo (si t dos d os >T k)

Revoluciones del husillo demasiadas altas: • •

•

Deterioro térmico y mecánico del material. Gran diferencia en la temperatura de la masa a través del desplazamiento del husillo. Aumento de desgaste del husillo y válvula antirretorno.





9.- La contrapresión. Es aquella presión en la cámara contar la que plastificar el husillo durante la plastificación. Contrapresión demasiado alta: • •

Deterioro del material por exceso de fricción. Menos rendimiento en la plastificación, tiempo de dosificación de alarga

Contrapresión demasiado baja: • • •

Masa no homologada (mecánica y térmicamente). Material sin fundir. fund ir. Ráfagas de aire.

10.- Descomposición (succión del husillo) La descompresión sirve para reducir la presión en la masa dentro de la cámara después de plastificar. Debería ser alrededor del 4% del volumen dosificado o al menos el 10% del diámetro del husillo. Descompresión demasiado alta: •

Ráfagas en el punto de inyección.

Descompresión demasiado baja: •

Salida de material por la boquilla o canal caliente,





11.- Parámetros para la vigilancia. Una vez optimizados los parámetros más importantes y conseguidos unos límites estables y continuos para la calidad, se procede al ajuste de los parámetros de vigilancia.

a) Vigilancia de inyección (limitación de presión por inyección). Durante la fase de llenado se genera dependiendo de la velocidad de inyección ajustada a una presión hidráulica que corresponde ala resistencia de la masa al flujo. Esta curva se puede reproducir en condiciones normales. Solo si hay fallos en el proceso o desviaciones del parámetro suele producirse un incremento de esta presión. Para ello se ajusta la limitación de la presión de inyección un 10 a 15% por arriba de la presión real de llenado. Si se supera, aparecerá una alarma y la máquina se parará sin que se produzcan daños en el molde o canal. Caliente.

b) Vigilancia de inyección. Así mismo, se obtiene la fase de llenado y en función de la velocidad programada, el tiempo real de la inyección. Si hay una desviación apreciable de este tiempo, se produce un fallo en el proceso. El límite de tiempo de la inyección se ajusta un 10-15% por encima del tiempo de inyección real.





Calculo de tiempo de enfriamiento El cálculo del tiempo de enfriamiento se hace aplicando la siguiente formula:




Manual de reparación y pulido de moldes de inyección de plástico ________________________________________________________ Para una primera estimación del tiempo de enfriamiento, se puede resumir, mediante un diagrama, las ecuaciones en grupos, para distintos plásticos. Estos grupos se basan en la temperatura media de la masa de la pared del molde y del desmoldeo. Cambios en la temperatura de la masa no repercute en espesares de la pared hasta 4mm (<1s). Cambios en las temperaturas de la pared del molde si tienen repercusión. Anotaciones para la elaboración del diagrama de tiempo de enfriamiento.

Ecuaciones:

En las tablas que siguen se reflejan los puntos para los distintos grupos de material. Estos puntos se repiten en los diagramas para s= 1 a 2.5. a 4 mm.





XI.- Rectificado mecánico.

Descripción de abrasivos según normas Winterthur Carburo de silicio 11C Propiedades.- muy duras y terrosas Manual 001 Elaboró:



Manual de reparación y pulido de moldes de inyección de plástico ________________________________________________________ Materiales.- función de hierro, carburo de tungsteno, fibra, plástico, materiales no ferrosos, cerámicas, aceros inoxidables, aleaciones termo resistente, aceros de hasta durezas de 63 HRC, aceros nitrurados. Aplicaciones.- Generalmente para todos los procesos de rectificado.

Oxido de aluminio blanco 42ª / 49ª / 53ª /54ª /54ª Propiedades.- Terrosas Terrosas y cortes de baja temperatura. Materiales.- Aceros no aleados, aleados, aceros con durezas debajo de 63H (aceros con contenidos de carbón hasta 0.5%) con una resistencia a la tracción de hasta 500 N/mm2 materiales termo resistentes, aceros nitrurados sin tratamiento, función de acero, función de hierro modular/acero para herramientas, aceros plata cromo endurecido. Aplicaciones.- Rectificado interior y exterior, rectificado de centros, rectificado de perfiles, rectificados de poca profundidad y avance rectificado de dientes, engranes, machuelos y dientes de sierra.

Oxido de aluminio 57ª. Propiedades.- terroso y cortes de baja temperaturas. Materiales.- aceros no aleados, aleados, aceros con durezas debajo de 63H (aceros con contenidos de carbón hasta 0.5%) con resistencia a la tracción de hasta 500 N/mm2 materiales termo resistentes, aceros nitrurados sin tratamiento, función de acero, función de hierro modular/acero para herramientas, aceros plata cromo endurecido. Aplicación.- Misma que para el oxido de aluminio (42ª, 49ª, 53ª) pero superior sensibilidad para el calentamiento y aceros de mayor dureza y alta resistencia a la tracción, abrasivo universal para rectificado de precisión.





Mezcla de semi-puro y oxido de aluminio 61ª. Materiales.- Especialmente parar aceros blandos pero también para aceros no aleados, aleados y con durezas de hasta 63 HRC (aceros con contenidos de carbón hasta 0.5%) con una resistencia a la tracción de hasta 500 N/mm2 / aceros nitrurados, función de acero, función nodular de hierro, acero para herramientas. Aplicaciones.- Principales para rectificados superficiales. Mezcla de mono-cristalinos y oxido de aluminio rosa 64ª. Propiedades.- Duro tanto el oxido de aluminio blanco y cortes de baja temperatura. Información general del rectificado. Se puede visualizar factores en forma individual que influyen en el proceso de rectificado como eslabones en una cadena, por relación, los eslabones débiles determinan la fuerza global de la cadena. Así por ejemplo, si el fluido de refrigeración del rectificado es eficiente, en la más sofisticada máquina herramienta y con una alta funcionalidad de la rueda abrasiva, no serán altos rangos de remoción de materia. La experiencia nos muestra que la fuerza en este proceso, esta en cada eslabón que compone la cadena, si existe la carencia de una disposición, se desperdiciará la máxima potencia que da el proceso de rectificado, mediocres resultados pueden ser esperados.









Introducción a los principios del rectificado. El incremento de las demandas en términos de productividad, es principalmente en ciclos cortos, requerimientos dimensionales y otros insumos en calidad pueden ser reunidos en máquinas modernas de rectificado y disponibilidad de ruedas abrasivas para nuestro uso. Sin embargo, solo los equipos disponibles pueden ser utilizados en todo potencial si nosotros comprendemos los fundamentos del rectificado. Hay algunos factores que pueden crear una influencia global en el proceso de ractificado: Sus nombres son pocos.

No es común que estos factores pueden ser cambiados fácilmente cuando se trata de un trabajo en forma global. Sin embargo muchas operaciones de rectificado pueden ser optimizados utilizando el proceso de dinámica en una especifica rueda abrasiva y por ajuste acorde a los parámetros de la máquina utilizada. El proceso de “Dureza dinámica” siempre es relativo al grano abrasivo individual que compone la piedra y conforme a esta crece, este se desmorona. La mayor queja acerca de la fusión en las ruedas abrasivas esta alrededor de su dureza que va de “dura a Blanda”.




Manual de reparación y pulido de moldes de inyección de plástico ________________________________________________________ Las siguientes 5 ilustraciones explican como manufacturar el rectificado de “blando a duro”.

Incremento del decrecimiento del avance Incremento del rango de remoción de material. Tamaño de viruta grande. Alta carga sobre el grano en forma individual. Incremento del desmoronamiento de la rueda abrasiva. Rectificado en las ruedas para materiales blandos. Ruedas abrasivas con estructuras blandas Decremento del decrecimiento del avance Reducción de la remoción del material. Tamaño de la viruta chica. Baja carga sobre el grano en forma individual. Decrecimiento del desmoronado de la rueda abrasiva Rectificado en ruedas para materiales duros.




Manual de reparación y pulido de moldes de inyección de plástico ________________________________________________________ Ruedas abrasivas con estructuras duras.

Incremento del rango del avance Incremento del rango de remoción del material. Tamaño de viruta grande Alta carga sobre el grano en forma individual Incremento del desmoronamiento de la rueda abrasiva Rectificado en ruedas para materiales blandos. Ruedas abrasivas con estructuras blandas. Decremento del rango del avance Reducción de la remoción del material. Tamaño de la viruta chica Baja carga sobre el grano en forma individual. Decrecimiento del desmoronamiento de la rueda abrasiva Rectificado en ruedas para materiales duros




Manual de reparación y pulido de moldes de inyección de plástico ________________________________________________________ Ruedas abrasivas con estructuras duras.

Incremento del rango de la velocidad de corte. Por unidad de tiempo más filos de corte en la periferia. Tamaño de la viruta pequeña. peque ña. Baja carga en el grano en forma individual Decrecimiento del desmoronamiento de la rueda abrasiva Rectificado en ruedas para materiales duros. Ruedas abrasivas con estructuras duras. Decremento del rango de la velocidad de corte. Por unidad de tiempo menos filtros de corte en la periferia. Tamaño de viruta grande. Alta carga sobre el grano en forma individual. Incremento del desmoronamiento de la rueda abrasiva. Rectificado en las ruedas para materiales.




Manual de reparación y pulido de moldes de inyección de plástico ________________________________________________________ Ruedas abrasivas con estructuras blandas.

Incremento del diámetro de la rueda abrasiva: Incremento del área de contacto entre la pieza y la muela abrasiva. Prácticamente constantes las fuerzas de remanencia. Baja carga sobre el grano en forma individual. Decremento del desmoronamiento de la rueda abrasiva. Rectificado en las ruedas para materiales duros.




Manual de reparación y pulido de moldes de inyección de plástico ________________________________________________________ Ruedas abrasivas con estructuras duras. Decremento del diámetro de la rueda abrasiva: Decremento del área de contacto entre la pieza y la muela abrasiva. Prácticamente constantes las fuerzas de remanencia. Alta carga sobre el grano en forma individual. Incremento del desmoronamiento de la rueda abrasiva. Rectificado en las ruedas para materiales blandos. Ruedas abrasivas con estructuras blandas.




Manual de reparación y pulido de moldes de inyección de plástico ________________________________________________________ Incremento de la lubricación de la muela abrasiva: Reducción de fricción Baja carga sobre el grano en forma individual. Decremento del desmoronamiento de la rueda abrasiva. Rectificado en las ruedas para materiales duros. Ruedas abrasivas con estructuras duras. Decremento de la lubricación de la muela abrasiva: Incremento de la fricción. Alta carga sobre el grano en forma individual. Incremento del desmoronamiento de la rueda abrasiva. Rectificado en ruedas para materiales blandos.




Manual de reparación y pulido de moldes de inyección de plástico ________________________________________________________ Ruedas abrasivas con estructuras blandas. Problemas de calentamiento por la profundidad de corte y avance utilizado. ¿Qué hacer cuando ocurre este problema? Los problemas encontrados por calentamiento en la pieza es por la profundidad de corte y el avance durante el rectificado, pueden ser múltiples y/o aumentar. au mentar. No pueden ser siempre resueltos vía nueva rueda abrasiva de rectificado específicamente. Previo a cambiar se debe verificar otros factores como son; adaptación de las condiciones. Tres áreas de problemas identificados como:

Causas que puedan contribuir a problemas: Estructura de la rueda abrasiva. Refrigerante (boquillas, filtración, orientación del refrigerante en el lugar adecuado).




Manual de reparación y pulido de moldes de inyección de plástico ________________________________________________________ Revestimiento (roll-out radio de giro, dirección de rotación). Avance y velocidad de corte (ver en tablas, los rangos de trabajo, profundidad de corte, velocidad de la rueda abrasiva empleada). Estructura (inflexible). Máquina (estable, rígida, verificar baleros). Problemas de calentamiento. Refrigerante: Hasta el 80% del problema del calor generado, son causados por una inadecuada aplicación del refrigerante, esto puede incluir: Inadecuada forma de la tobera o en incorrecta posición.




Manual de reparación y pulido de moldes de inyección de plástico ________________________________________________________ Velocidad del fluido no adecuado.

Insuficiente presión y volumen de caudal. Formación de burbujas de aire dentro del refrigerante. Una pobre filtración y refrigerante Temperatura alta del refrigerante (máximo 28° C ó 83° F). Uso de refrigeradores para control de temperatura. Concentración del refrigerante baja (checar regularmente)




Manual de reparación y pulido de moldes de inyección de plástico ________________________________________________________ Avances y velocidades de corte: Tabla de velocidades de corte para materiales bajos y altos. Profundidad de corte excesiva o insuficiente. Uso de bajo rango de rectificado y/o alto rango en el rectificado. Velocidad de corte alta en ruedas abrasivas (variación de 4m/s ú 800 pies/min= un grado de dureza en ruedas abrasivas). Rectificado de ruedas abrasivas con rodajas y la rodaja deberá ser bajo. El objetivo para qd es 0.8

Error de la dirección de rotación (usar modo de sincronización)




Manual de reparación y pulido de moldes de inyección de plástico ________________________________________________________ Problemas de formas deficientes. Montaje: Insuficiente rigidez en el montaje de la rueda abrasiva genera desmoronamiento Maquina: Problemas en los tableros y usillo pueden causar vibraciones. Problemas de deflexión en las rodajas del husillo. Causas de vibración por bombas hidráulicas. Avances y velocidades de corte.




Manual de reparación y pulido de moldes de inyección de plástico ________________________________________________________ Rueda abrasiva blanda. Debe seleccionarse la estructura abierta en la aplicación de la rueda abrasiva. El tamaño del grano seleccionado debe ser burdo. La rueda abrasiva debe ser balanceada. Las bridas de la rueda abrasiva deben estar apretadas. Rectificado de rueda abrasiva con diamante. Error en la forma de la rodaja diamantada. Desgaste de periferia de rodaja diamantada. Rengo de desaceleración insuficiente en la rodaja diamantada. Problemas de golpeteos generalmente generan un pobre acabado superficial. Refrigerante: Una pobre filtración y refrigerante sucio Una inadecuada posición de la nariz de refrigeración. Un insuficiente volumen de presión Una baja concentración (verificar regularmente) Rueda abrasiva: Rueda abrasiva blanda Debe seleccionarse una estructura abierta en la aplicación de la rueda. El tamaño del grano seleccionado debe ser burdo. La rueda abrasiva debe ser balanceada. Rectificado superficial de la rueda con rodaja diamantada. Velocidad radio qd entre la rueda y la rodaja deberá ser bajo. El objetivo para qd<0.8





Error de la dirección de rotación (usar modo de sincronización) para desbaste. Utilizar a sincronización en el recubrimiento previo a la última pasada de acabado. Velocidad de corte baja en la rueda abrasiva. Avances y velocidad de corte. Observa tabla de la figura (arriba) ¿????? Profundidad de corte excesiva. Baja velocidad en la rueda abrasiva. Maquina: Problemas con baleros del husillo pueden causar vibraciones. Causa vibraciones por la bomba hidráulica. Pobre rigidez global. Débil soporte en cimentación. Rectificado de ruedas abrasivas con puntas de diamante.




Manual de reparación y pulido de moldes de inyección de plástico ________________________________________________________ Terminología. ad

Profundidad de rectificado de la herramienta (mm, pulgadas)

bd

Ancho efectivo de la herramienta de rectificado o diamante (mm, pulgadas) Revoluciones en rectificado Avance por devolución durante el rectificado de la muela abrasiva Radio traslape (no) Velocidad avance o velocidad de rectificado de la rueda abrasiva (mm/min. Pulg/min)

ns Sd Ud Vd

Guía básica Para lograr una superficie de acabado optimo y obtener altos rangos de remoción de material, es de importancia trabajar con una pequeña cantidad desaceleración y profundidad ad (0.1 mm a0.003 mm, 0.0004” a 0.0012”) En orden, incrementar la rugosidad de la superficie de la rueda abrasiva. En orden, incrementar la rugosidad de la superficie de la rueda abrasiva, incrementar la velocidad de avance Vd rango de incremento en la profundidad de rectificado ad. Elevada velocidad de avance= elevado desbaste superficial en la rueda abrasiva y viceversa. Nota: siempre aplicar fluido de refrigerante cuando se esté rectificando la rueda abrasiva. El diamante es muy sensible al estar caliente. Nunca trasladar la rueda abrasiva de rectificado más allá sin incrementar la profundidad de rectificado. Ancho efectivo de la herramienta rectificadora “diamante” bd.




Manual de reparación y pulido de moldes de inyección de plástico ________________________________________________________ Estos parámetros de rectificado designan el ancho de la herramienta rectificadora de un diamante para una segura profunda de rectificado de la herramienta ad. Para la herramienta rectificadora debe mostrarse el ancho efectivo del diamante como sigue: Diamante de punta sencilla 0.5 mm a 1.0 mm 0.20” a 0.040”

Herramienta de cuchilla 0.7 a 0.9 mm 0.027” a 0.035”

Diamante de miltipuntas 1.5. a 2.7 mm 0.060” a 0.500”

En caso de la herramienta de diamante multipuntos con ancho preciso bd> que 3mm (>1/8) tomar solo el 35% de ancho del total de bd, del ancho sobresaliente de las puntas del diamante se considera una tercera parte para trabajo de desbaste del ancho total de la herramienta. Radio cubierto Ud. Manual 001 Elaboró:



Manual de reparación y pulido de moldes de inyección de plástico ________________________________________________________ La ilustración muestra el radio traslape Ud de 4. el radio de traslape indica la forma:

XII.- recubrimiento de herramientas. Capas protectoras para conservar el pulido de moldes. El proceso de pulido de moldes, resulta ser uno se los pasos más costosos dentro de la construcción de los elementos metálicos, no solo por la experiencia del operador al realizar este trabajo, también por el tiempo que se invirtió en dedicarse para logar la calidad deseada. En la actualidad existen tres recubrimientos recomendados para conservar el pulido en los moldes, el más utilizado durante estos años, y hasta hoy a sido el cromo duro, pero avances técnicos y estudios han desarrollado otros dos con mejores características mecánicas, químicas y físicas durante el uso. Un recubrimiento que ha sido utilizado para disminuir el grado de fricción durantes el trabajo de los elementos mecánicos dentro de los moldes o troqueles es el nitrurado de piezas a base de sales. Manual 001 Elaboró:



Manual de reparación y pulido de moldes de inyección de plástico ________________________________________________________ Características. Es la obtención de una capa externa la cual esta compuesta por dos capas; una externa de unión de nitruro de hierro y una capa de difusión. La formación, estructura y propiedades de la capa de unión son casi independientes del material utilizado. Por el tipo de estructura, la capa de unión ya no tiene propiedades metálicas. Se caracteriza por una gran resistencia al desgaste y a la corrosión y es casi resistente a la provocación del incremento de temperatura. En la capa de unión se miden durezas vickers de 800 a 1500 HV según el material utilizado.

Al verificar la pieza nitrurada métalo gráficamente, contrasta la capa de unión con la capa total del nitrurado como una zona atacada suavemente, para los tiempos de nitrurado alcanza la capa de unión una profundidad de 10-20 pm Para las mismas condiciones del baño y temperatura aumenta al doble el espesor de la capa de unión utilizando cuatro veces el tiempo de nitrurado, junto a las condiciones de operación, influye el contenido de carbón y de aleantes disminuye el espesor de la capa. Los valores Manual 001 Elaboró:



Manual de reparación y pulido de moldes de inyección de plástico ________________________________________________________ mostrados en la siguiente figura fueron alcanzados con baño a 580° C y con 38% de CON (cianato).

Espesor de la capa de unión en función del tiempo del nitrurado y de los materiales. Capa de difusión. Las durezas y profundidades alcanzables en la capa de fusión son dependientes del material utilizado. Mientras más aleado sea el acero, menor será la profundidad alcanzada para un mismo tiempo de nitrurado. La dureza aumenta influenciada por la velocidad del enfriamiento después del nitrurado. Después de un enfriamiento rápido en agua, permanece el nitrogeno en solución. Métalo gráficamente no se observa ninguna diferencia entre la capa de difusión y el núcleo.




Manual de reparación y pulido de moldes de inyección de plástico ________________________________________________________ Por medio de un enfriamiento lento o un revenido posterior puede transformarse parte del nitrogeno en agujas de nitruro de hierro para aceros no aleados. La profundidad de penetración corresponde al doble de las agujas observadas. Al contrario de los aceros no aleados, en los aceros aleados la estructura de la capa de difusión de identifica métalo gráficamente con facilidad por un mejor ataque a diferencia de la estructura del núcleo. Aquí también es mayor la penetración real que la superficie obscura de ataque que se puede identificar gráficamente. No se ha observado ninguna influencia del enfriamiento en la formación de la capa de difusión. A continuación se proporciona la profundidad de la capa de difusión para diferentes materiales en función al tiempo de nitrurado.

Profundidad de difusión del nitrógeno con el nitrurado en sales para diferentes aceros y tiempos de permanencia. Dureza superficial y del núcleo. En cambio de la dureza superficial por el nitrurado es en función del material. Si se aumentan los elementos aleantes que favorece el Manual 001 Elaboró:



Manual de reparación y pulido de moldes de inyección de plástico ________________________________________________________ nitrurado y la dureza superficial aumenta. En siguiente grafico, se proporciona valores nominales de la dureza del núcleo y la superficie en aceros nitrurados.

Dureza después del temple y revenido a 600° y valores de dureza HV después de 90 min. De nitrurado en sales a 580° C Resistencia al desgaste y propiedades de deslizamiento. Con la formación de la capa de unión disminuye la tendencia a pegarse contra otra superficie metálica al girar contra está. Las piezas nirtruradas presentan excelentes propiedades de deslizamiento así como alta resistencia al desgaste. Puabas de desgaste, así como aplicaciones de piezas nitruradas, confirman la mayor resistencia de piezas nitruradas en baño de sal contra otros tratamientos superficiales. Manual 001 Elaboró:



Manual de reparación y pulido de moldes de inyección de plástico ________________________________________________________ Se han encontrado tanto en pruebas de laboratorio como en la práctica, que la resistencia al desgaste de la capa de unión se mejora con el proceso posterior de oxidación, continuamente se presenta la pregunta en relación a las piezas nitruradas sobre la resistencia al desgaste de la capa de difusión. El grafico que se presenta a continuación, se muestra comparativamente el desgaste del buzo con diferentes tratamientos. Muestra el desgaste de la superficie de contacto sobre un cigüeñal de fundición nitrurado.

Aun cuando por nitrurado la dureza superficial del buzo cementado bojo la resistencia aumentó significativamente hasta 80 hrs. después de 70-80 hrs. la curva de desgaste sigue paralela a la del buzo templado, lo que muestra que se desgastó la capa de unión. El ejemplo muestra que cuando la capa unión se termina, no existe el riesgo de un aumento repentino de desgaste. Manual 001 Elaboró:



Manual de reparación y pulido de moldes de inyección de plástico ________________________________________________________ De cada mecanismo de desgaste se desprende como material o la combinación de materiales se comporta contra desgaste por adhesión., piezas nutridas han demostrado un excelente comportamiento. La tendencia al desgaste disminuye al máximo en combinación a otros tratamientos superficiales. Junto con la resistencia al desgaste y las propiedades de deslizamiento, interesa también el coeficiente de fricción de la capa superficial. La reacción superficial límite de deslizamiento, es menor medida, dependiente de la dureza absoluta y en mayor medida de la combinación de materiales de la estructura geométrica de la superficie y del lubricante utilizado.

Hay elementos mecánicos que están sometidos constantemente a grandes esfuerzos mecánicos y constante desgaste térmico. Esto hace que los elementos mecánicos fallen prematuramente por fricción, abrasión o formación de craterización. Esta insatisfactoria situación exige la utilización de una generación de elementos mecánicos que den el rendimiento para lo cual han sido Manual 001 Elaboró:



Manual de reparación y pulido de moldes de inyección de plástico ________________________________________________________ diseñados y soporten fatigas mecánicas que hacen que se termine prematuramente su vida. Esto nos ha llevado a recurrir a los nuevos recubrimientos a base de nitruro de titanio, carbonitruro de titanio y alunitruro de titanio sustituyendo a recubrimientos que no han logrado dar una vida más prolongada a las piezas, como han sido el cromo duro u otro óxido de fierro en herramientas de corte. Estos recubrimientos logran que la superficie tratada eleve su dureza contra el desgaste abrasivo, despiden el calor generado por fricción, eleve la dureza superficial protegiéndola contra el desgaste abrasivo. La naturaleza cerámica de los nitruros formados hace que tengan protección a elementos también corrosivos. Su bajo coeficiente de fricción permite mejorar el flujo de los materiales a los que se expone la superficie tratada, su gran estabilidad química reduce el desgaste por oxidación. Debido a las prioridades que se logran con la aplicación de estos recubrimientos podremos obtener bastantes mejoras como son: Elevar condiciones de trabajo de herramienta de corte donde se han aplicado superficialmente: Incremento de la vida útil de las superficies de trabajo. Conservar superficies pulidas. Disipación de calor. calo r. Generar una capa lubricante entre la pieza de fricción contra el material base que fue recubierto. Esto ha hecho que su campo se extienda a la aplicación en matrices en troqueles y moldes de inyección de plástico.





Estos recubrimientos tienen dos formas de aplicación en función al proceso: (PVD) considerada como una deposición física a base de vapor y (CVD) considerada una deposición química a base de vapor.

El proceso (PVD) se aplica a 480° y 550° C, en cámara al alto vacío durante un periodo de tiempo determinado obteniendo una capa superficial aproximada de 0.003 pm con las siguientes características: Manual 001 Elaboró:



Manual de reparación y pulido de moldes de inyección de plástico ________________________________________________________ Una dureza superficial aproximada de 2500°HV, este mismo proceso se aplica para otros 2 recubrimientos a base de titanio que pueden ser de carbonitruro de titanio y alunitruro de titanio solo que sus características mecánicas aumentan en cuestión de dureza superficial; el carbonitruro (TINC) logra alcanzar una dureza superficial de 3000° HV (grados vickers), el alunitruro (TINAI) logra alcanzar una dureza superficial de 3500° HV. Sabemos que entre más duro es el material, más frágil es, pero también su tenacidad disminuye, esto es, se vuelve menos resistente a la fractura. La pregunta es: ¿Cuánto se aplica cada uno de ellos? Esta decisión se toma en función del tipo de trabajo que se este realizando, al tipo de material empleado y al grado de dureza requerida.




Manual de reparación y pulido de moldes de inyección de plástico ________________________________________________________ El proceso de deposición química a base de vapor (CVD) es un proceso que se aplica entre 1100-1200 ° C durante mayor tiempo que el del proceso (PVD) obteniéndose una capa de 0.01 mm o 0.012 pm ¿Que desventajas se tienen? En este proceso muchas herramientas de corte, que en sus materiales de construcción cuentan con cobalto en diferentes proporciones a temperaturas mayores o cercanas a las 1400° C el cobalto sufre una degradación por estar cercana a la temperatura de fusión.

Esto no quiere decir que los procesos de recubrimiento a base de (CVD) no se utilicen por lo contrario, si se utilizan pero con extremo control en su aplicación por la temperatura y tiempo, para así obtener una capa que oscilará entre los 0.01 mm-0.012 mm que en los elementos mecánicos y herramientas de corte, principalmente en torneado, resulta muy ventajosa su utilización. El proceso de (CVD) se lleva a cabo a temperaturas mayores de 800° C por lo que ciertos elementos mecánicos de abrasión y corte, principalmente en torneado, resulta muy ventajosa ser el revenido de piezas. En consecuencia, el proceso de (PVD) se ha marcado como el más común para la aplicación de elementos mecánicos. Los sistemas de capas aplicados en estos recubrimientos generan: Alta resistencia a la oxidación permitiendo trabajar a mayor temperatura. Mayor conductividad térmica, protege la superficie y aumenta la disipación en donde aplica. Mayor dureza caliente ofrece protección contra desgaste. Resistencia química reduce desgaste por craterización. Estos recubrimientos son la llave para conseguir recubrimientos reproducibles. Manual 001 Elaboró:



Manual de reparación y pulido de moldes de inyección de plástico ________________________________________________________ Los elementos mecánicos o herramientas, son primeramente decapados con iones de gas noble, este proceso auxiliar limpia las herramientas y asegura una adhesión reproducible, la cual es particularmente importante en el mecanizado donde se utilizan herramientas de alta precisión donde es muy importante considerar sus tolerancias de fabricación. Objetivos de los recubrimientos: Reducir costos. Mejorar calidad. Obtener precisión. Cuidar el medio ambiente. Se han desarrollado diferentes tecnologías para realizar recubrimientos, el proceso PVD (physical vapor deposition), evapora e ioniza el alto vacío los materiales que se quieren depositar en las piezas gracias a una corriente eléctrica en alto vacío. Las ventajas de estos recubrimientos son muy buenas, ya que reduce el rozamiento, alargando la vida de las herramientas. Al reducir el rozamiento se obtiene una menor vibración y mejora la calidad en los terminados, además mayores índices de precisión. Se reduce la necesidad de utilizar grandes cantidades de refrigerante, bajando costos en la producción. Principales recubrimientos. El recubrimiento de nitruro de titanio, se ha utilizado desde los años 80 ´s, alcanzando el éxito en la mayoría de las aplicaciones ya que por sus características se ha mantenido como de uso general. El recubrimiento de Carbo-nitruro de titanio (TiCN), ha probado ser útil en las aplicaciones donde se requiere dureza en superficies, esto se alcanza introduciendo en la cámara gas reactivo que contenga carbono durante el proceso. Este alcanzará dureza superior a la del Manual 001 Elaboró:



Manual de reparación y pulido de moldes de inyección de plástico ________________________________________________________ nitruro de titanio y para herramientas de corte que permite condiciones más elevadas logrando una rugosidad superficial menos que la del nitruro de titanio. El hecho de añadir aluminio a los recubrimientos de alunitruro de titanio (TiNAI) logra incrementar dureza y estabilidad ante la oxidación del recubrimiento. Con ello se ha conseguido alargar aún más la vida útil de la superficie de los elementos mecánicos o herramienta en los que se aplica. Esto ha demostrado ser mejor, auque el uso de ha difundido debido a que muchas máquinas todavía no logran alcanzar la capacidad para emplearlo en condiciones de corte y revoluciones.

El recubrimiento de nitruro de cromo (CrN) tiene muchas aplicaciones especificas, como aquellas en las que se requiere un recubrimiento de mayor espesor y con una carga abrasiva, como las que encontramos en la industria del papel, textil o de los plásticos, otra característica importante es la resistencia a la oxidación y a la corrosión. Comparando con el cromo duro normal, el nitruro de cromo presenta las siguientes características. CrN es el doble de capacidad de dureza pero un mayor grado de tenacidad, con mayor capacidad de resistencia a la fractura o agrietamiento.




Manual de reparación y pulido de moldes de inyección de plástico ________________________________________________________ Todos el resto de recubrimientos se aplican protegiendo el ambiente en cámaras con capacidad de cero contaminación en residuos, por lo que pueden sustituir al cromado en muchas aplicaciones. Cabe mencionar la importancia del material con el que esta construida la herramienta, el tipo de mecanizado ha realizar y el tipo de material ha trabajar y así seleccionar el tipo de recubrimiento. Condiciones de reparación de materiales para recubrir. 1.- Se pueden recubrir todos los materiales y aleaciones conductores de electricidad, que hayan sido revenidos a una mínima de 500° C o en su defecto, materiales que puedan soportar dicha temperatura sin riesgo de deformaciones o de alteración de sus características. 2.- Las dimensiones de las piezas a recubrir deberán estar por debajo de los siguientes valores: Longitud máxima, 900 mm. Diámetro máximo 600 mm. Peso máximo 450 kg. 3.- No deberan estar pintadas, pegadas ni contener restos de materiales plasticos. 4.- Las piezas ensambladas tendrán que ser previamente autorizadas por nuestro departamento técnico. 5.- los materiales a recubrir deberán ser descritos en memorando indicando los siguientes datos: Demostración o descripción de la aplicación. Tipo de material o aleación. Tratamiento superficial previo. Croquis indicando la superficie a recubrir e indicar lo que no va recubierto.




Manual de reparación y pulido de moldes de inyección de plástico ________________________________________________________ 6.- En caso de recubrimientos interiores, los materiales a recubrir, deberán ser revisados por nuestro departamento técnico antes de realizar la orden de servicio. 7.- Se podrá realizar el proceso de pulido posterior al recubrimiento en piezas que así lo requiera. 8.- Es importante señalar que el espesor máximo alcanzado en estos recubrimientos es de 0.003 p.m.

XII.- Pulido de moldes La fabricación de moldes para la industria moderna, contempla las exigencias de acabados superficiales de alta calidad y precisión, para obtener piezas plásticas o metálicas que cubran los requerimientos para las cuales han sido diseñadas. Las máquinas herramientas actuales, que cuentan con sistemas modernos de programación como son los CNC, no cubren las exigencias de acabado superficial deseados para lo cual tenemos que recurrir a los aparatos de funcionamiento manual, la habilidad y experiencia de un operador, para así logar las superficies deseadas. El pulido que tiene como finalidad principal eliminar superficies ásperas dejadas por el mecanismo de la herramienta o tratamiento térmico, depende en gran medida del tipo y calidad del material con el cual se trabaje.

¿Por qué la necesidad de conseguir un alto acabado en la superficie? El aumento en la utilización de productos plásticos ha generado una mayor demanda en acabados espejo, en los utillajes para moldes. Los mayores requisitos en un buen acabado se centra principalmente en los moldes para lentes ópticos, dónde se solicita un alto grado de pulido, estas incluyen: Manual 001 Elaboró:



Manual de reparación y pulido de moldes de inyección de plástico ________________________________________________________ Fácil desmoldeo de las piezas plásticas de utillaje (aplicable a la mayoría de los plásticos). Reducción de riesgos de corrosión local. Reducción de riesgos de grietas o roturas a causa de sobrecarga puntual o pura fatiga.




Manual de reparación y pulido de moldes de inyección de plástico ________________________________________________________ SEGUNDA PARTE

I.- Como juzgar el acabado de la superficie. Dos factores primordiales al juzgar la superficie del molde. 1. Deberá contar contar con con forma geométric geométrica a correcta, correcta, sin ondulacion ondulaciones es o rugosidades. Estos defectos son en la mayoría de los casos consecuencia de fases anteriores de rectificado y amoldado. 2. El acabado acabado “Espejo” “Espejo” de la superficie superficie del molde molde debera estar estar absolutamente libre de ralladuras, poros, rugosidades (piel de naranja), picaduras etc. normalmente el acabado de la superficie es juzgada a simple vista. De todas formas existen ciertas dificultades con la evaluación visual, una superficie plana puede parecer perfecta a pesar que no sea geométrica o completamente plana, por lo tanto la inspección visual puede conducirnos al error. En casos más sofisticados, el acabado puede ser juzgado por medio de métodos instrumentales como por ejemplo, técnicas de interferencia óptica o graficar con un programa de alturas de crestas y valles con rugosimetro. El proceso de pulido de moldes lo podemos dividir en tres pasos, los cuales determinan el proceso de trabajo: • • •

Lapeado de desbaste (10.25p) Lapeado de acabado (5-10p) Pulido (1-5p)




Manual de reparación y pulido de moldes de inyección de plástico ________________________________________________________ El pulido es recomendado el proceso cuando se tienen superficies con rugosidad de 5p por lo cual seria preferible iniciar contando con una superficie de rugosidad entre 2.5 a 3p. En las superficies con acabado de electro erosión por penetración, se deberá eliminar la cascarilla dura que deja esta para poder iniciar al proceso de pulido. El pulido tiene como finalidad proporcionar las características necesarias a la herramienta para poder lograr una superficie de calidad mediante la secuencia de pasos en un tiempo económicamente rentable.

II.- ¿Para que se pulen las superficies de los moldes? •

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La superficie de la pieza tenga la calidad y apariencia deseada como producto terminado. Reducir los ciclos de inyección por un mejor llenado del molde bajando la presión de inyección. Simplificar la producción de piezas de plástico de pared delgada. Facilidad de limpieza en superficies pulidas. Obtención de refacciones aerospaciales superficiales excelentes y de alta precisión y calidad. Calidad en los pulidos en moldes da imagen en los productos y equipos que se utilizan para estos acabados.





III.- ¿Cuáles son los factores que influyen en el proceso de pulidos? • • • • • • • •

Exigencias de la pieza. Elección del acero para molde. Anterior mecanizado fresado, rectificado, erosión. Profundidad inicial de la aspereza de superficie. Duración de trabajo. Limpieza alrededor de la pieza que se pulirá. Materiales para el pulido (pastas, abrasivo, maderas, paño. Tamaño, grado y disminución en los materiales de pulido y lapeado.

VI.- ¿Cuáles las partes que se puelen de un molde? •

Principalmente son las que se encuentran en contacto con el material.

Nota: No quedan exentas las que tienen funciones de deslixzamient, ramas de colada, bebederos de entrada de material.

V.- Materiales que se utilizan en la fabricación de cavidades, corazones e insertos. A fin de aumentar las propiedades del pulido se emplean aceros especiales como pueden ser: Norma AISI (American Iron Steel Institute): H11, H13, P20, 420, L6, estos aceros utilizan comúnmente desgasificación al vacío a la técnica de electro afinado de escoria (ESR).




Manual de reparación y pulido de moldes de inyección de plástico ________________________________________________________ La desgasificación al vacío reduce el riesgo de las inclusiones no metálicas y de fragilidad por hidrogeno, produciendo al mismo tiempo material homogéneo. El proceso de electro afinado de escoria (ESR) mejora sustancialmente las posibilidades de pulido, más que el proceso de desgasificación al vacío. El (ESR) reduce la cantidad de inclusiones no metálicas que no pueden evitarse, serán de pequeño tamaño y estarán distribuidas uniformemente.

VI.- Como afecta el tratamiento térmico la pulividad de los aceros y otros materiales. Un acero de cementación que ha sido sobre carburado contará probablemente con una estructura poco adecuada. Creación de pequeñas partículas de oxigeno bajo la superficie del acero, conlleva a problemas de pulido. La descarburación o carburación de la superficie durante el tratamiento térmico puede producir variaciones en la dureza resultante en dificultades en la operación de pulido.

VII.- Caracteristicas de tratamientos térmicos en los aceros para piezas de pulido posterior. posterior. Maleabilidad.- conocido como recocido de baja tensión. Templar.- tratamiento que se emplea emple a por calentar bajo parámetro sin carburizar el acero y enfriar bruscamente. Revendido.- tratamiento que recibe el acero después del temple de calentarlo entre 580 y 650° C durante cierto tiempo y dejar enfriar al medio ambiente para liberar tensiones del proceso anterior del temple. Por último comentar que los materiales que más se emplean en la fabricación de moldes son los comúnmente tienen aleaciones de cromo, níquel, molibdeno vanadio, que tienen las siguientes características.




Manual de reparación y pulido de moldes de inyección de plástico ________________________________________________________ • •

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Cromo.- resistente a la corrosión. Níquel.- su característica como aleación al darle al acero resistencia a fracturarse por choques térmicos. Molibdeno.- da mayor grado de resistencia al desgaste por abrasión al acero. Vanadio.- da mayor grado de resistencia al desgaste por fricción sobre el acero.

Además que tienen la característica de ser fabricados en caliente para poder mantener propiedades de resistencia a fracturas por continuos cambios de temperatura en la operación. Estos materiales nos auxilian en la fabricación de cavidades e insertos de los moldes. Nota: los aceros inoxidables grado 420 que sus características de poder obtener superficies espejo con rugosidades 0 Ra. Son más utilizados para plásticos de ingeniería como es el poli carbonato.





VIII.- Criterios a seguir en el pulido • • •

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Estudio de factibilidad Diseño de molde Selección de los componentes del molde para diferentes aceros Tratamiento térmico adecuado Mecanizado de acabado. Pulido.

Estudio de factibilidad: Al principal factor para decidir la fabricación de un molde es principalmente: • • • • • • • • • • •

Necesidad del producto a fabricar. Estudio de mercado a donde se dirigirá el producto. Cantidad de piezas que queremos obtener. Presupuesto asignado al proyecto. Acabado superficial y precisión del producto a obtener. Presentación de un modelo preliminar. Tipo de material con que fabricará. Tipo de maquina y dimensiones donde se trabajará. Selección del material y proceso de manufactura. Lugar y taller donde se construirá. Experiencia del personal que trabajara en la fabricación.

Estos y otros conceptos surgen en forma preliminar y son los diversos factores que se estudian durante el proyecto de fabricación del producto y como lo queremos obtener, lógicamente influyen en el pulido del molde.





Diseño del molde Una vez que es aprobado el proyecto de fabricación, comienza la selección de diversos materiales y procesos que intervienen en la fabricación, para esto tendremos que basar todo en un diseño el cual fue aprobado anteriormente por diversas áreas de la compañía, marketing, ingeniería y otras gerencias. Una vez que el molde es aprobado, el diseñador considera el tipo de funcionamiento, materiales y partes que se utilizarán en el proceso del pulido. Selección de aceros para la construcción de las diversas partes del molde que llevará el proceso de pulido. Tratamientos térmico, mecanizado de acabado. Actualmente el proceso de manufactura de las diversas partes de un molde, ha cambiado para disminuir procesos tan costosos como es el pulido.




Manual de reparación y pulido de moldes de inyección de plástico ________________________________________________________ Estos procesos son: Desbaste y semidesbaste de los componentes que irán pulidos pasaran al proceso de terminado térmico de temple y revenido. Esto trae como consecuencia utilizar herramientas de carburo sólido para dar el proceso de acabado o súper acabado en la superficie de la pieza que llevará el pulido. No quiere decir que se eliminará el pulido, pero las crestas y valles que se generan por la huella de la herramienta en el proceso de mecanizado anterior disminuirán en altura y profundidad trayendo como consecuencia la reducción del tiempo del pulido casi en un 70%

Criterios a seguir en el pulido. Sentido del pulido en el molde. El sentido de pulido se dirige siempre hacia el sentido del desmoldeo de la pieza, es importante respetar este concepto para evitar amarres de la pieza dentro del molde.





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Siempre que se comienza el pulido de una pieza se inicia en los contornos difíciles como son los ángulos, cantos, alarmas, perforaciones y radios. Respetar los filos vivos. Al pulir los cantos, alarmas, perforaciones se deberá proceder con cuidado para evitar el redondeo de las aristas. Para los contornos de las aristas vivas se emplean herramientas duras.

Muchas veces este concepto puede ser considerado en el proceso de manufactura ya que es fácil poder evitar el redondeo. Deberá de dejarse un sobre material en la cara de sello aproximadamente 3 décimas de milímetro para popara posterior pulirlo, rectificar y así eliminar el redondeo de las aristas. Al pulir de nuevo las superficies deben de realizarse nuevamente los pasos de pulido brevemente.

Erupciones. Después de la primera operación de pulido con herramienta blandas y pases de diamante de grano fino pueden aparecer a veces pequeños poros en la superficie, la causa son las inclusiones no metálicas en el acero sobre todo óxidos duros pero también carburos que revientan durante el proceso pulido. Los siguientes factores influyen en el tipo y la frecuencia de los poros o picaduras. 1. Homogen Homogeneid eidad ad y limpiez limpieza a del acero. acero. 2. Tiempo Tiempo y presión presión de pulido pulido con las herramientas herramientas de mecanizad mecanizado. o. Nota: la elección del acero es un factor decisivo para la calidad de la superficie.





¿Como resolver problemas de pulido? Se vuelve a trabajar la superficie con los procesos penúltimo y último de lapeado de las operaciones de pulido. Cuando se trabajan aceros que tienden a presentar picaduras, no se deberán emplear herramientas de pulido de lapeado o de pulido muy blandas. Es más efectivo emplear herramientas de plexigias y son preferibles a los apartados de carrera a los rotativos. Deben pulirse los más brevemente y con mínima presión.

IX.- Materiales para pulido. Las herramientas de lapeado más corrientes son los cuerpos de lapeado con diversas formas, tamaño e identificación de colores. Las piedras pueden ser de óxido de aluminio, carburo de silicio, cerámica (con aglutinantes flexibles para dar esta propiedad a la piedra en uso) y diamante. Los rangos de tamaño de grano vienen marcados sobre la superficie de la piedra. Cuando tiene un grano grueso la designación será de 60 a 240 y así disminuyendo la nomenclatura en la piedra hasta un grano de 600 y en piedras de diamante hasta un grano de 1000. Es conveniente saber designar piedras para el pulido de superficies de acabado con rectificado o superficies de acabado con erosión por penetración (EDM).




Manual de reparación y pulido de moldes de inyección de plástico ________________________________________________________ Comúnmente la designación para acabados de rectificado se emplean piedras de óxido de aluminio para remover los granos dejados por erosión de carburo de silicio, esto es por ser de mayor dureza y compactos que las de óxido de aluminio al igual que se emplean diferentes aglutinantes y colores en su fabricación para poderlas identificar. En las superficies de moldes de aluminio se emplean comúnmente piedras de diamante que son mucho más resistentes al desgaste que las anteriores. También cabe mencionar que se puede utilizar otro material para el proceso del prepulido y es más que todo enfocado al rectificado cilíndrico de alta precisión que es el borazón un material policristalino, en su fabricación, muy parecido al diamante. La designación para los papeles lija, es similar a las piedras abrasivas, su tamaño de grano esta en función al número y van desde 150 a 1400 éstas se utilizan al acabado superficial del molde y al tipo de productos que se va a trabajar en esté.

Pastas de pulido diamantadas. El agente más común utilizado en las operaciones es la pasta de diamante. Una optima ejecución se obtiene mediante la combinación de la pasta y la herramienta de pulir adecuada, las herramientas de pulir más adecuadas son las varillas, almohadillas, paños y fieltros (estos se caracterizan por su grado de dureza en su utilización.)




Manual de reparación y pulido de moldes de inyección de plástico ________________________________________________________ La dureza de las herramientas para pulir afecta la exposición de los granos de diamante y la velocidad de arranque del material.

Ver la siguientes figuras:

El tiempo empleado y el pulido caro pueden reducirse siguiendo ciertas normas. Lo más importantes, es que la limpieza en cada fase de la operación de pulido es vital y no debe olvidares. La operación de pulido debe realizarse en zonas libres de polvo y corrientes de aire. Las partículas de polvo pueden contaminar el abrasivo y echar a perder las superficies casi listas. Cada herramienta de pulido deberá ser empleada para una sola clase de pasta y deberá guardarse en una caja protegida del polvo. Las herramientas para pulir se van impregnando gradualmente y mejoran su uso.




Manual de reparación y pulido de moldes de inyección de plástico ________________________________________________________ Las manos y piezas de trabajo deberán limpiarse cuidadosamente cada que sea realiza un cambio de pasta, la pieza con un disolvente de grasa y las manos con jabón. La pasta deberá aplicarse a la herramienta de pulir, en el pulido manual, mientras que en el pulido a maquina la pasta deberá aplicarse a la pieza de trabajo. La presión de pulido deberá ser ajustada a la dureza de la herramienta de pulir y la clase de pasta a utilizar. Para tamaños de grano fino la presión será solo de peso de la herramienta para pulir. En operaciones de arranque de grandes cantidades de material se requerirán herramientas de pulir duras y pasta gruesa. El pulido de acabado de moldes de plástico deberá llevarse a cabo en el sentido de la fibra. El pulido debe iniciarse en cantos, esquinas y radios o zonas difíciles del molde. Hay que tener cuidado con los cantos vivos y bordes a fin de no redondearlos. De preferencia utilizar herramientas de pulido duras. Distintas condiciones de las superficies antes de pulir. Las superficies mecanizadas por electro erosión son más difíciles de rectificar que las mecanizadas de forma convencional o sometidas a tratamiento térmico. Una operación de mecanizado por electro erosión debería de finalizar con una fase de descarga fina. Si esta se realiza de forma correcta, no existirá ningún problema, si no fuese así, una fina capa templada permanecerá en al superficie, esta capa es considerablemente dura que la matriz y deberá ser eliminada.




Manual de reparación y pulido de moldes de inyección de plástico ________________________________________________________ Superficie nitrurada o cementada, es más difícil de rectificar que el material base, pero adquiere un buen acabado superficial después del pulido. Sin embargo pequeños defectos producidos en la superficie de la capa no permiten en algunos ocasiones, obtener un optimo acabado en la superficie. Un molde que ha sido templado, al llamar o mediante soldadura, a menudo muestra una zona blanda entre el área tratada y el material base. A fin de evitar formación de un canal a lo largo de la zona blanda, es recomendable utilizar una muela ancha. Rugosidad de la superficie, después de distintos métodos de tratamiento térmico. Muchos fabricantes de moldes se preguntan: ¿Hasta que fase debería llegar en el rectificado antes del tratamiento térmico? Debería tener siempre en cuenta que durante el tratamiento térmico pueden producirse algunos cambios dimensionales, requiriendo posiblemente una operación de acabado final. Además, el acabado de la superficie del molde puede verse afectada por el tratamiento térmico en sí. Por esta razón, no hay necesidad de pulir el molde a un acabado superficial muy alto antes de ralizar el tratamiento térmico si el tamaño o el deterioro de la superficie hace necesario realizar operaciones de acabado.





XI.- Como resolver problemas de pulido. En las operaciones de pulido en problema es el denominarte “sobre pulido” Este es el término utilizado cuando una superficie pulida empeora a medida que va puliéndose más, básicamente aparecen dos fenómenos, cuando la superficie esta sobrepulida (pile de naranja y picaduras, normalmente aparecen en el pulido de conexión con el pulido a maquina.

Piel de naranja: la aparición de una superficie irregular y rugosa se denomina “piel de naranja” puede ser consecuencia de distintas causas, la más común es el exceso de calentamiento o sobre carburación durante el tratamiento térmico en combinación de alta presión y prolongado pulido. Una material más duro puede soportar una fuerte presión de pulido mientras que los aceros blandos se sobrepujes más fácil. Diversos estudios han demostrado que el efecto del sobre pulido ocurre en distintos tiempos de pulido para distintas durezas.




Manual de reparación y pulido de moldes de inyección de plástico ________________________________________________________ Tabla de tiempo de pulido, min. La reacción normal de una persona que observa que una superficie se ha deteriorado, es la de incrementar la presión de pulido y de continuar puliendo, tal acción resultara inevitable en un mayor deterioro de la superficie. Cualquiera de las alternativas siguientes puede aportarse a fin de restaurar la superficie.

Alternativa 1 Eliminar la capa superficial dañada mediante un rectificado de la superficie utilizando la penúltima fase de rectificado antes de comenzar el pulido. Iniciar de nuevo la fase final del rectificado. Utilizar una presión menor durante el pulido.

Alternativa 2: Efectuar eliminación de tensiones (estabilizado) a una temperatura a unos 25° C inferior que la última temperatura de revenido. Rectificar utilizando la fase de rectificado final al pulido hasta obtener superficie satisfactoria. Comenzar el pulido de nuevo, pero con una presión inferior a la anterior. Si los resultados no son buenos, deberá incrementar la dureza, esto se realiza de distintos modos. Aumentando la dureza de la superficie del acero, mediante tratamiento de nitruración o nitro carburación.




Manual de reparación y pulido de moldes de inyección de plástico ________________________________________________________ Realizando un tratamiento térmico del utillaje a una dureza más alta, este procedimiento se recomienda cuando la superficie no es de alta precisión dimensional, cuando se marca una tolerancia dimensional en el plano de fabricación entonces los más recomendable será soldar con el procedimiento de micro soldadura de argón con gas ulta-alta pureza 5.0 para evitar porosidad. Sirve dar tratamiento térmico a la pieza de 25° C menor al revenido (doble revenido) para propiciar una temperatura de arranque. Esto es evitando la cristalización superficial de la pieza y logrando una estructura del grano libre de esfuerzos residuales. Se lapeará con las medidas del pulido y hacer penúltima operación y pulir nuevamente esta superficie. Disminuir la presión del pulido y hacer pasos de pulido más breves. Picaduras: las pequeñas picaduras que pueden ocurrir en una superficie pulida son generalmente el resultado de las inclusiones no metálicas en forma de óxidos duros y frágiles que han aflorado en la superficie como consecuencia de la operación de pulido. Los factores que están en conexión con este problema son: • •

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Tiempo y presión de pulido. Pureza del acero, especialmente con las inclusiones duras no metálicas. La herramienta de pulir. El abrasivo.




Manual de reparación y pulido de moldes de inyección de plástico ________________________________________________________ Una de las razones por las que pueden ocurrir las picaduras es la diferencia de dureza entre la matriz y la inclusión no metálicas, durante la operación de pulido, la matriz será eliminada con mayor facilidad que la inclusión no metálica dura. El pulido va socavando gradualmente la partícula no metálica hasta que ésta es desprendida del material mediante un pulido posterior. Esto deja alguna partícula en la superficie. El problema se encuentra más frecuentemente en el caso de pasta con grano interior a 10p y en herramientas de pulir blandas (ejemplo el fieltro). Una forma de minimizar el riesgo de picaduras, es seleccionar u acero para moldes de alta pureza, que haya sido sometido a una desgasificación al vacío o bien a un electro afinado de escoria (ESR) durante el proceso de fabricación. A pesar de las precauciones, las picaduras siguientes presentes, deberán tomarse las medidas siguientes: •

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Rectificar la superficie con precaución, utilizando la penúltima fase del rectificado de la operación. Utilizar una muela suave y mecanizable. Comenzar luego con la esta final de rectificado y después pulir. Utilizar tamaños de grano de 10p o inferiores, deberán evitarse las herramientas de pulir más blandas. Pulir mediante el menor tiempo posible y bajo la mínima presión. Este proceso se recomienda cuando la superficie no es de alta precisión dimensional, cuando ya marca una tolerancia dimensional en el plano de fabricación, entonces los más recomendable será soldar con el procedimientos de micro soldadura de argón con gas ultra- alta- pureza 5.0 para evitar porosidad.




Manual de reparación y pulido de moldes de inyección de plástico ________________________________________________________ Sirve dar un tratamiento térmico a al pieza de 25° C menor al reverso (doble revenido) para proporcionar una temperatura de arranque, esto es evitando la cristalización superficial de la pieza y logrando una estructura del grano de esfuerzas residuales. Se lapeará con las medidas del pulido y hacer penúltima operación y pulir nuevamente esta superficie. Disminuir la presión del pulido y hacer pasos de pulido más breves.

XII.- Características personales del pulidor. pulidor. Deberán ser concideradas como físicas y personales. •

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Esta persona deberá ser paciente, con buena vista, metodica y ordenada. Conocimientos en manufactura de piezas mecánicas y tratamientos térmicos.

XIII.- Área asignada de pulido: condiciones de trabajo. Solo se logrará rendimiento optimo y de calidad estableciendo un lugar de pulido dentro del taller de la fabricación de moldes. La limpieza y ausencia de polvo es considerada como fundamental y prioritaria. Se podria pedir que el pulidor en superficies como son las de los moldes para lentes ópticos o calaveras de luz para autos, utilzar cubre boca, que el área de trabajo se encuentre bajo presión de aire filtrado, para que al momento que se tenga acceso a ella, esta presión positiva evite la entrada de polvo.




Manual de reparación y pulido de moldes de inyección de plástico ________________________________________________________ Logicamente queda prohibido fumar. Se deberá tomar en cuenta una conexión de agua para que permita la lipieza cuidadosa de la pieza y de la herramienta, así como de las manos del operador en cualquier momento de cambio de grano del más grueso en etapas hacia más fino. Al limpiar la superficie con agua y jabón, la glicerina del jabón proporciona una capa protectora lubricante que evita la corrosión. La superficie de acero deberá ser limpiada con productos de celulosa, el cual, junto con la glicerina del jabón, formará una capa sobre la superficie metálica lo suficientemente gruesa para proteger al molde durante el tiempo que dure el trabajo de pulido. Como ya se menciono, el pulido se realiza en espacios libres de polvo, ya que superficies pulidas pueden quedar destruidas por este tipo de impuerzas.

XIV.XIV.- Condiciones de trabajo y recomendaciones: • •

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Cada herramienta debe ser utilizada con un tipo de grano. Las herramientas deberán guardarse en recipientes libres de polvo. Las herramientas de pulido (fieltros, paños, cueros y maderas), van absorviendo durante el uso de las pasta de diamante y son especialmente adecuadas cuando se requieren superficies de alto brillo. Sin embargo hay que tener cuidado que las pastas adheridas a la herramienta no se hayan secado de más. Si es el caso, se recomienda agregar un poco de diluyente.

Cada que se cambie de grano de pasta diamantada deberá lavarse la superficie que se esta puliendo, cambiar la herramienta y el operador lavarse las manos con agua y jabón.




Manual de reparación y pulido de moldes de inyección de plástico ________________________________________________________ Cuando más fino es el grano de las pastas, menos diluyente se añadirá. En el lapeado de superficies con herramentales duros se debe aplicar (adicional al peso de la herramienta) una presión adicional ejercida por el operador. Al utilizar herramientas blandas como latones, maderas, paños, etc. Se deberá aplicar presión únicamente con el peso de la misma. Las herramientas de lapeado para pulido (plexiglas) deberan ser empleadas con mucha presión. Cuando se emplea alta capacidad erosiva se requieren herramientas duras de granos gruesos de remosión de lapeado.












manual de reparación de moldes y troqueles rectificado mecánico ii

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