El moldeo por soplado hueco es un método de moldeo para fabricar productos plásticos huecos. Tomando prestado de la tecnología de soplado de envases de vidrio, se desarrolló en la tecnología de moldeo por soplado de plástico en la década de 1930. El moldeo por soplado hueco es un método de moldeo de plástico que utiliza la presión de un gas para inflar una preforma caliente cerrada en un molde hasta convertirla en un producto hueco.
Los troqueles huecos de moldeo por soplado generalmente se pueden dividir en dos categorías principales según el proceso de formación de la preforma: troqueles de moldeo por extrusión y soplado y troqueles de moldeo por inyección. También se pueden dividir en dos categorías según las diferentes condiciones de estiramiento: matrices de moldeo por soplado ordinarias y matrices de moldeo por soplado y estiramiento.
El moldeo por extrusión-soplado implica fundir y plastificar termoplásticos, extruir una preforma a través de una matriz extrusora, colocar la preforma en un molde, inflarla con aire comprimido y luego enfriarla para obtener el producto terminado. El moldeo por inyección-soplado utiliza una máquina de moldeo por inyección para inyectar material fundido en un molde para preparar una preforma, que luego se coloca en un molde de moldeo por soplado mientras aún está caliente y se infla introduciendo aire. El moldeo por estiramiento-soplado implica calentar una preforma a una temperatura adecuada, colocarla en un molde, estirarla axialmente con una varilla de estiramiento y luego estirarla lateralmente con aire. El moldeo por estiramiento y soplado se puede dividir en procesos de un paso (preforma caliente) y de dos pasos (preforma en frío), según el método de preparación de la preforma.
Las matrices de moldeo por extrusión y soplado constan principalmente de dos mitades de molde hembra, como se muestra en la siguiente figura. Debido a que los troqueles de moldeo por soplado operan bajo cargas elevadas durante la producción en masa, se necesitan insertos en áreas que se desgastan y dañan fácilmente, como la abertura del molde, el cuello y los bordes cortados. Esto facilita el reemplazo de estas piezas, garantiza la durabilidad del molde y también facilita la fabricación del molde y el ajuste del tamaño del producto para productos con apariencia compleja.
1. Casquillo bucal; 2. Inserto para el cuello; 3. Cuerpo de botella; 4. Ventilación del cuerpo de la botella;
5. Inserto inferior; 6. Canal de desbordamiento inferior; 7. Sistema de refrigeración.
(Estructura principal del moldeo por soplado)
Selección de materiales para moldes de moldeo por soplado.
1. Materiales de aleación de aluminio
Los moldes de soplado fabricados en aluminio son livianos, tienen una rápida transferencia de calor, buena conductividad térmica, buena maquinabilidad y baja densidad. Sin embargo, el aluminio tiene baja dureza, se desgasta fácilmente, tiene poca soldabilidad después de sufrir daños y es relativamente caro. Además, cuando se utiliza aleación de aluminio para formar directamente canales de refrigeración, los requisitos de calidad para el agua de refrigeración son altos y la resistencia de la conexión roscada es relativamente débil.
2. Materiales de acero estructural
Generalmente, si los productos moldeados por soplado se producen en lotes grandes con tiempos de producción prolongados, y considerando la necesidad de alta resistencia y dureza en los cortes del molde, el acero estructural es una mejor opción como material del molde. Aunque su rendimiento de transferencia de calor no es tan bueno como el de las aleaciones de aluminio y berilio-cobre, una estructura de canal de enfriamiento bien diseñada puede mejorar efectivamente la transferencia de calor.
(a) Acero bajo en carbono
El uso de acero con bajo contenido de carbono para la parte de la cavidad de los moldes ofrece ventajas únicas para aplicaciones con equipos de fabricación de moldes limitados. El acero con bajo contenido de carbono tiene buena soldabilidad, lo que facilita los procesos de soldadura. Para moldes de moldeo por soplado grandes y extragrandes con canales de enfriamiento largos y profundos que son difíciles de mecanizar mediante métodos de perforación, se puede usar acero con bajo contenido de carbono para soldadura en capas para formar los canales de enfriamiento e incluso la cavidad. Este método es suficiente para productos con requisitos de precisión menos estrictos. Los moldes de soplado de acero con bajo contenido de carbono también pueden someterse a un tratamiento superficial mediante cementación (nitruración). Para los moldes de acero con bajo contenido de carbono que se han utilizado durante algún tiempo, la cementación (nitruración) puede prolongar su vida útil.
(b) Acero con medio carbono o acero de aleación con medio carbono
Estos materiales normalmente se utilizan directamente para formar cavidades de molde, placas base de molde y otros componentes. Para moldes de moldeo por soplado donde los canales de enfriamiento se pueden formar directamente mediante métodos de mecanizado, el acero con medio carbono o el acero de aleación con medio carbono son adecuados para la fabricación directa.
(c) Acero con alto contenido de carbono o acero aleado con alto contenido de carbono.
El acero con alto contenido de carbono o el acero de aleación con alto contenido de carbono se utilizan comúnmente para fabricar piezas guía y de posicionamiento para matrices de moldeo por soplado, así como algunas piezas especiales resistentes al desgaste.
3. material de acero inoxidable
El acero inoxidable se utiliza ampliamente en moldes para productos moldeados por soplado de tamaño pequeño y mediano que requieren una alta calidad superficial y se producen en grandes lotes. Los moldes de acero inoxidable ofrecen ventajas únicas para productos que requieren alta calidad superficial y grandes volúmenes de producción debido a su buena estabilidad dimensional, alto acabado superficial y excelente resistencia a la corrosión.
4. Materiales de aleación de cobre y berilio.
Las aleaciones de cobre y berilio poseen excelentes propiedades integrales, lo que las hace particularmente adecuadas para la fabricación de productos moldeados por soplado de tamaño pequeño y mediano y moldes de soplado para producción de gran volumen. Actualmente, las aleaciones de cobre-berilio se utilizan ampliamente en moldes de soplado de aleaciones de aluminio para crear insertos de preformas con buenos resultados. Las aleaciones de cobre y berilio suelen contener un 2,75% de berilio y un 0,5% de cobalto, y el resto es principalmente cobre. Cambiar el contenido de berilio puede impartir diferentes resistencias, dureza, conductividad térmica, resistencia a la corrosión y resistencia al desgaste. Sin embargo, las aleaciones de cobre-berilio son relativamente caras. El polvo de cobre y berilio es perjudicial para la salud humana; por lo tanto, se deben tomar medidas de protección durante el procesamiento.
Precauciones para la selección de materiales.
1. Seleccione los materiales según el tamaño del lote de productos moldeados por soplado.
Para productos que requieren alta calidad superficial y grandes volúmenes de producción, es aconsejable seleccionar acero para moldes de alta calidad para fabricar moldes de moldeo por soplado.
Para productos con bajos requisitos de calidad superficial y alto volumen de producción, se puede utilizar acero al carbono ordinario para fabricar moldes de moldeo por soplado.
Los requisitos de calidad de la superficie del producto no son altos y la producción no es grande, por lo que se utilizan materiales generales como aleaciones de aluminio y acero al carbono ordinario para fabricar moldes de moldeo por soplado.
2. Seleccione los materiales según el método de procesamiento del molde.
La cavidad del molde se mecaniza utilizando métodos de mecanizado CNC y puede estar hecha de acero al carbono de alta calidad u otros aceros para moldes.
El molde se fabrica mediante un método de procesamiento en capas y puede estar hecho de acero con bajo contenido de carbono.
El molde se fabrica mediante fundición y mecanizado, y se puede utilizar aleación de aluminio para la fundición.
3. Seleccionar materiales según los componentes estructurales del molde.
Cuando el requisito de resistencia de la cavidad de un molde de soplado no es alto, se puede seleccionar una aleación de aluminio. Sin embargo, cuando el requisito de resistencia de las piezas cortadas y roscadas del molde es alto, se pueden utilizar aleaciones de cobre y berilio, acero al carbono de alta calidad y otros materiales de acero de alta calidad para fabricar inserciones.
Cuando los componentes de ventilación y los insertos del molde requieren alta precisión y calidad de superficie, se pueden seleccionar materiales de molde de alta calidad, como aleación de cobre berilio y acero inoxidable.
Las partes de guía y posicionamiento del molde tienen altos requisitos de resistencia y resistencia al desgaste, y pueden estar hechas de materiales como acero con alto contenido de carbono y alta dureza.
Tratamiento térmico de materiales de molde.
El tratamiento térmico de los moldes de moldeo por soplado también es crucial. Para moldes de soplado de acero, el templado generalmente debe realizarse después del mecanizado en desbaste para reducir la deformación. Después del templado, el molde debe dejarse reposar durante 24 a 48 horas antes de terminar. Para los bordes cortados, se puede utilizar un temple local para aumentar su dureza.
Se pueden endurecer piezas como guías y componentes de posicionamiento de moldes. Algunos moldes fabricados con métodos de fundición de aleaciones de aluminio deben someterse a un determinado tratamiento de envejecimiento para prolongar su vida útil.
Para moldes de moldeo por soplado que requieren una larga vida útil y producen grandes lotes de productos, se puede realizar un segundo tratamiento de nitruración después de que el moldeo de prueba sea exitoso para garantizar su durabilidad.
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