Diseño de un molde y sistema de canal caliente 2K para inyección de plástico

Abstract

[ES] El moldeo por inyección de plástico es el proceso más común en la producción de piezas de plástico utilizado en la actualidad. Este proceso consiste en inyectar un polímero a alta presión en estado fundido en un molde generalmente de acero a una temperatura menor a la de solidificación del material. Cuando el material se solidifica por completo, el molde se abre y se obtiene una pieza acabada o semiacabada. Mediante este sistema se obtienen grandes producciones a alta velocidad y bajo coste. El objetivo de este proyecto consiste en el diseño de un molde y su sistema de canal caliente 2K para inyección de plástico. Para ello, se ha modificado una pieza de la conocida empresa de juguetes Lego, creando una nueva pieza diferente en cuanto a forma, y en cuanto a espesores para hacerla viable para la inyección por el método de sobremoldeo pero manteniendo la compatibilidad y geometrías básicas. El molde diseñado es capaz de producir piezas en dos colores completamente terminadas y sin necesidad de manipulación alguna mediante operarios o robots durante su producción. Se realiza un estudio de simulación de inyección para determinar y analizar los diferentes parámetros que afectan al proceso y su viabilidad y tener una aproximación a los resultados que se obtendrán en la inyección real. Se realiza también un presupuesto completo del molde para tener una estimación del coste final y tener una previsión del coste/pieza o periodo de amortización.

[EN] Plastic injection moulding is the most commonly manufacturing process used nowadays. This process consists in injecting a melted polymer at a high pressure into a usually steel made mould at a temperature below plastic solidification one. When plastic material is completely solidified, mould opens obtaining a finished or semi-finished piece. This process allows getting large amount of production at high speeds and low costs. The objective of this project is to design a 2k mould and it s hot runner system for plastic injection. For this purpose, a piece from the well-known Lego toy brand has been taken and modified. A new piece has been created modifying its thickness to make it suitable to process by overmoulding but maintaining its compatibility and basic geometry. The designed mould is able to produce 2 colour parts completely finished with no need of an operator manipulation or robotic machines. An injection simulation is made to define and analyze the different parameters that affects to the process and its viability and to have an approximation to the results that will be obtained in the real injection process. Also a complete budget of the mould is made to have an estimation of the final cost, the cost per piece and amortization time.