WO2010070160A1 - Inserto de canal corniforme para procesos de moldeado por inyección de plástico - Google Patents
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Definitions
- the main object of the invention is a bipostizo horn-shaped inner channel insert for the introduction of molten material into the mold in injection molding processes. More particularly, the invention is directed to plastic injection molding processes.
- Injection molding is a manufacturing process to produce pieces of thermosetting materials.
- the high pressure molten material is injected into a mold, usually of steel or aluminum, which has an inverse shape of that of the product to be molded.
- Injection molding is widely used to manufacture a wide variety of parts, from small components to large parts used in automotive.
- a particular type of injection molding is directed to the injection of plastics, in which the material that is injected is a thermoplastic, which is usually previously in the form of pellets or small solid granules that are heated in a plasticizing cylinder to achieve that melt and form a fluid wash.
- thermoplastic which is usually previously in the form of pellets or small solid granules that are heated in a plasticizing cylinder to achieve that melt and form a fluid wash.
- the cold casting is the remaining solidified thermoplastic material that remains in the channels, and that it is necessary to cut from the final piece, while the hot casting keeps the polymer in a molten state to continue the injection.
- elastomers and thermosets can also be injected into cold channel molds without tap (upper part of the casting). This is very important because, in general, the mazarotas cannot be recovered. A cold channel keeps the elastomers or thermosets at a temperature level that prevents solidification.
- the requirements of cold channel systems are very high: the temperature gradient in the system must be as small as possible and the thermal insulation of the mold and cold channel must be optimal to safely avoid solidification of the material.
- the path of the material to the cavity should be as short as possible to, among other things, minimize pressure and heat losses.
- the cold casting and inlet systems in the plastic injection molds that exist are the following:
- the expulsion of the laundry of punctiform section is carried out automatically by means of pneumatic nozzles.
- This type of casting is suitable, for example, for friction bearings, avoiding to the maximum the existence of joining lines.
- the disadvantages of this type of casting are the unilateral support of the central hole and the need for mechanized operations to eliminate the casting.
- cylindrical pieces are preferably joined inside, without residual joining lines.
- the disc casting can favor the tendency to shrink. The laundry is removed after demolding.
- the entrance With a width equal to that of the piece, causes a homogeneous distribution of the front of the laundry.
- the correction of the entrance section compensates for a certain advance of the liquid material in the part of the laundry.
- the entrance in the case of simple molds, is located outside the axis of gravity of the piece, which can lead to uneven mold wear.
- the input sheet is generally machined.
- the entrance is separated from the casting when the mold is opened, or by means of a forced rupture at the moment of expelling the piece.
- the tunnel inlet is suitable for lateral injection.
- the distribution channels must be as straight as possible to ensure that the cavities of a multiple mold are filled simultaneously and homogeneously.
- the present invention is directed to a bifostizo corniform channel insert for plastic injection molding processes that has the advantage of being able to engrave the custom channel of the piece to be molded, giving it the appropriate shape and dimensions for each specific application. That is, unlike the current inserts, which consist of a single piece and where the inner corniform channel is not optimized for each case, the bipostizo insert of the invention results from the union of two symmetrical pieces assembled together, which allows mechanize the channel optimally for each mold and piece.
- the present invention describes a bifostizo corniform channel insert for injection molding of plastics, comprising an internal corniform channel for introducing the casting into an injection mold, and which is characterized by being formed by two symmetrical pieces joined by means of detachable fixing means. Each of the two symmetrical pieces has a half of the corniform canal on its inner face, which allows the channel to be engraved or machined with the appropriate dimensions for each case.
- the connection between the symmetrical parts is preferably carried out using cylindrical pins, although any other means that achieve a firm and seamless connection, such as screws, could also be used.
- the bipostizo insert of the invention preferably also includes through holes that allow it to be fixed to the injection mold.
- Fig. 1.- Shows a plant of the bifostizo corniform canal insert of the invention.
- Fig. 2. Shows a section along the line AA of the bifostizo corniform channel insert of the invention where one of the symmetrical parts that compose it can be seen.
- Fig. 1 shows a plant of the bipostizo insert (1) of corniform channel of the invention where it is appreciated that it is composed of two symmetrical pieces (2, 3) of steel F521 tempered to the core 54 HRC and nitrided outside ⁇ HV 0.3 in order to avoid functional wear. These two symmetrical parts (2, 3) are assembled by means of removable fixing means (5, 6), which in this example are a pair of cylindrical pins and the same externally.
- Fig. 2 shows a section of the insert (1) bipostizo along the line AA of symmetry, that is, one of the symmetrical parts (2) that compose it is shown.
- this figure shows the half of the horn-shaped channel (4) for underwater casting, normally manufactured by engraving.
- Each of the two symmetrical pieces (2, 3) has a horn-shaped channel (4) engraved on its inner face, also incorporating two through holes (7, 8) for the housing of screws for the purpose of fixing it to the injection mold.
- the shape and dimensions of the corniform channel (4) are mainly defined by the characteristics of the receiving piece and the type of plastic material that is injected.
- the final object is to inject thermoplastic materials into pieces that cannot have external surface marks on their faces. Therefore, the use of this bipostizo insert (1) allows the injection of the thermoplastic below the target part. In addition, it avoids the negative effect known as "cold spot” that other alternative systems have, and that allows the breaking point closest to the injected piece to be made.
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Abstract
La invención describe un inserto de canal interior con forma de cuerno para la introducción del material fundido en el molde en procesos de moldeado por inyección que comprende un canal (4) corniforme interior para introducir la colada en un molde de inyección y dos piezas (2,3) simétricas unidas mediante medios (5,6) de fijación desmontables.
Description
Inserto de canal corniforme para procesos de moldeado por inyección de plástico
D E S C R I P C I Ó N
OBJETO DE LA INVENCIÓN
El objeto principal de Ia invención es un inserto bipostizo de canal interior con forma de cuerno para Ia introducción del material fundido en el molde en procesos de moldeado por inyección. Más particularmente, Ia invención está dirigida a procesos de moldeado por inyección de plásticos.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
El moldeo por inyección es un proceso de fabricación para producir piezas de materiales termoendurecibles. Se inyecta el material fundido a alta presión en un molde, normalmente de acero o aluminio, el cual tiene una forma inversa de Ia del producto que se desea moldear. El moldeo por inyección se emplea ampliamente para fabricar una gran variedad de piezas, desde pequeños componentes hasta grandes partes empleadas en automoción.
Un tipo particular de moldeo por inyección está dirigido a Ia inyección de plásticos, en el que el material que se inyecta es un termoplástico, que normalmente se encuentra previamente en forma de pellets o pequeños granulos sólidos que se calientan en un cilindro de plastificación para conseguir que se fundan y formen una colada fluida. Dentro de este campo, existen dos tipos de colada. La colada fría es el remanente de material termoplástico solidificado que queda en los canales, y que es necesario cortar de Ia pieza final, mientras que Ia colada caliente mantiene al polímero en estado fundido para continuar con Ia inyección.
Sin embargo, los moldes de inyección de plástico de colada y canal fríos
tienen varios inconvenientes, entre ellos tiempos de ciclo altos, complicados mecanismos de desmoldeo, gran cantidad de material desperdiciado, difícil repetitividad del producto, grandes carreras de apertura del molde, compleja distribución de las cavidades, etc. Por estos motivos, cuando existen contrasalidas que hacen necesarios carros o correderas, se requiere una distribución en serie que presenta el inconveniente de tener recorridos de alimentación desiguales. Para resolver este problema, se equilibra artificialmente el llenado, manteniendo el diámetro de las boquillas, por medio de Ia variación de los diámetros de los canales. Además, los canales de distribución para cavidades múltiples se suelen construir con una configuración radial para obtener un llenado simultáneo e igualado de todas las cavidades.
Paralelamente, también se pueden inyectar elastómeros y termoestables en moldes de canal frío sin mazarota (parte superior de Ia colada). Esto es muy importante debido a que, por Io general, las mazarotas no se pueden recuperar. Un canal frío mantiene los elastómeros o termoestables a un nivel de temperatura que evita Ia solidificación.
En resumen, las exigencias de los sistemas de canal frío son muy elevadas: el gradiente de temperatura en el sistema debe ser Io más pequeño posible y el aislamiento térmico del molde y del canal frío deben ser óptimos para evitar con seguridad Ia solidificación del material. Además, el camino del material hasta Ia cavidad debe ser Io más corto posible para, entre otras cosas, minimizar las pérdidas de presión y de calor. Actualmente, los sistemas de coladas y entradas frías en los moldes de inyección de plástico que existen son los siguientes:
- Colada cónica, con o sin barra
En general, se aplica a piezas de espesores de pared relativamente gruesas y para Ia transformación de materiales de elevada viscosidad en condiciones desfavorables térmicamente. La barra se debe separar después
del desmoldeo de Ia pieza.
- Entrada puntiforme o capilar
La expulsión de Ia colada de sección puntiforme se realiza automáticamente mediante boquillas neumáticas.
- Colada en paraguas
Este tipo de colada es adecuado, por ejemplo, para cojinetes de fricción, evitando al máximo Ia existencia de líneas de unión. Las desventajas de este tipo de colada son el apoyo unilateral del hoyo central y Ia necesidad de operaciones mecanizadas para eliminar Ia colada.
- Colada de disco
En este tipo de colada se unen preferentemente piezas cilindricas por el interior, sin líneas de unión residuales. Por ejemplo, en el caso de materiales fibrosos de refuerzo, Ia colada de disco puede favorecer Ia tendencia a Ia contracción. La colada se elimina después del desmoldeo.
- Entrada de cinta
Ideal para fabricar piezas planas con un mínimo de contracción y tensión. La entrada, con un ancho igual al de Ia pieza, origina una distribución homogénea del frente de Ia colada. La corrección de Ia sección de entrada compensa un cierto adelantamiento del material líquido en Ia parte de Ia colada.
- Entrada laminar
La entrada, en el caso de moldes sencillos, está situada fuera del eje de
gravedad de Ia pieza, Io que puede conducir a un desgaste del molde no uniforme. La lámina de entrada es generalmente maquinada.
- Entrada submarina
La entrada es separada de Ia colada al abrir el molde, o por medio de una ruptura forzada en el momento de expulsar Ia pieza. La entrada de túnel es adecuada para una inyección lateral. Los canales de distribución deben ser Io más rectos posible para conseguir que las cavidades de un molde múltiple se llenen de forma simultánea y homogénea.
- Distribuciones en forma de anillo o de estrella
Ofrecen Ia ventaja de distancias cortas e iguales, pero están en desventaja cuando los moldes utilizan carros o correderas.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
La presente invención está dirigida a un inserto bipostizo de canal corniforme para procesos de moldeado por inyección de plásticos que presenta Ia ventaja de poder grabar el canal a medida de Ia pieza a moldear, dándole Ia forma y dimensiones adecuadas para cada aplicación concreta. Es decir, a diferencia de los insertos actuales, que constan de una única pieza y donde el canal corniforme interior no está optimizado para cada caso, el inserto bipostizo de Ia invención resulta de Ia unión de dos piezas simétricas ensambladas entre sí, Io cual permite mecanizar el canal de modo óptimo para cada molde y pieza.
Así, Ia presente invención describe un inserto bipostizo de canal corniforme para moldeado por inyección de plásticos, que comprende un canal corniforme interior para introducir Ia colada en un molde de inyección, y que se caracteriza por estar formado por dos piezas simétricas unidas mediante unos
medios de fijación desmontables. Cada una de las dos piezas simétricas tiene en su cara interior una mitad del canal corniforme, Io cual permite grabar o mecanizar el canal con las dimensiones adecuadas para cada caso. La unión entre las piezas simétricas se realiza preferentemente utilizando pasadores cilindricos, aunque también se podría emplear cualquier otro medio que consiguiese una unión firme y sin fisuras, como por ejemplo tornillos. El inserto bipostizo de Ia invención preferentemente comprende además unos orificios pasantes que permiten su fijación al molde de inyección.
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Para complementar Ia descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de Ia invención, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica de Ia misma, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado Io siguiente:
Fig. 1.- Muestra una planta del inserto bipostizo de canal corniforme de Ia invención.
Fig. 2.- Muestra una sección por Ia línea AA del inserto bipostizo de canal corniforme de Ia invención donde se aprecia una de las piezas simétricas que Io componen.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN
Se describe a continuación un ejemplo de Ia invención dirigido a un inserto (1) bipostizo específicamente diseñado para colada submarina en procesos de moldeado por inyección de plástico donde se hace referencia a las figuras adjuntas.
En particular, Ia Fig. 1 muestra una planta del inserto (1 ) bipostizo de
canal corniforme de Ia invención donde se aprecia que está compuesto por de dos piezas (2, 3) simétricas de acero F521 templado al núcleo 54 HRC y nitruradas al exterior ≥ HV 0,3 con el fin de evitar el desgaste funcional. Estas dos piezas (2, 3) simétricas están ensambladas mediante unos medios (5, 6) de fijación desmontables, que en este ejemplo son un par de pasadores cilindricos e iguales exteriormente.
La Fig. 2 muestra una sección del inserto (1) bipostizo por Ia línea AA de simetría, es decir, se muestra una de las piezas (2) simétricas que Io componen. Así, en esta figura se aprecia Ia mitad del canal (4) con forma de cuerno para Ia colada submarina, normalmente fabricado mediante grabado. Cada una de las dos piezas (2, 3) simétricas tiene grabado en su cara interna una mitad del canal (4) con forma de cuerno, incorporando además dos orificios (7, 8) pasantes para el alojamiento de tornillos con el propósito de fijarlo al molde de inyección. La forma y dimensiones del canal (4) corniforme están principalmente definidas por las características de Ia pieza receptora y del tipo de material plástico que se inyecta.
El objeto final es inyectar materiales termoplásticos en piezas que no pueden tener marcas superficiales externas en sus caras vistas. Por ello, el uso de este inserto (1) bipostizo permite Ia inyección del termoplástico por debajo de Ia pieza destino. Además, evita el efecto negativo conocido como de "punto frío" que presentan otros sistemas alternativos, y que permite realizar el punto de ruptura más cercano a Ia pieza inyectada.
Claims
1. Inserto (1) bipostizo de canal (4) corniforme para procesos de moldeado por inyección de plásticos, que comprende un canal (4) corniforme interior para introducir Ia colada en un molde de inyección, caracterizado porque comprende dos piezas (2, 3) simétricas unidas mediante medios (5, 6) de fijación desmontables.
2. Inserto (1 ) bipostizo de canal (4) corniforme para procesos de moldeado por inyección de plásticos de acuerdo con Ia reivindicación 1 , caracterizado porque los medios (5, 6) de fijación desmontables son unos pasadores cilindricos.
3. Inserto (1) bipostizo de canal (4) corniforme para procesos de moldeado por inyección de plásticos de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque además comprende unos orificios (7, 8) pasantes para su fijación al molde de inyección.
Applications Claiming Priority (2)
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Legal Events
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| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 09832966 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
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| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
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| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 09832966 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |