Ajustar una tolerancia de ± 0.1 mm a ± 0.05 mm Aumenta los costos de herramientas y no ofrece ningún beneficio funcional al usuario final. Muchos ingenieros asumen que las señales de alta precisión son de alta calidad, pero en el moldeo por inyección, la perfección es contraria a la rentabilidad.
¿Qué son las tolerancias del moldeo por inyección?
Las tolerancias de moldeo por inyección definen el rango de desviación admisible para las dimensiones de una pieza terminada. Dado que el plástico es un material dinámico que se expande con el calor y se contrae al enfriarse, nunca se puede lograr una coincidencia exacta con el modelo CAD. Los expertos expresan estas desviaciones como un valor de más o menos, como 0.1 mm.
Simplemente significa que si su requisito de diseño es de 50 mm de longitud, cualquier pieza entre 49.9 mm y 50.1 mm será un éxito. Es importante evitar buscar una desviación cero, ya que lo último que desea es pagar por una precisión que la aplicación no requiere.
Tipos de tolerancias de moldeo por inyección
Tolerancias dimensionales
Esta es la métrica más común. Abarca la longitud, el ancho y la altura totales de la pieza. Debe tener en cuenta que las piezas más grandes fluctúan naturalmente más que las más pequeñas.
Tolerancias del diámetro del agujero
Los agujeros pasantes y los agujeros ciegos requieren distintos niveles de atención. Los agujeros ciegos suelen ser más estables porque el pasador del núcleo se apoya en la base, mientras que los pasadores pasantes largos pueden deformarse durante la inyección a alta presión.
Rectitud y planitud
Las superficies grandes y planas son propensas a arquearse. Esto suele ocurrir simplemente porque el centro de la pieza se enfría más lentamente que los bordes. Habrá mayor variación en una bandeja plana que en un componente estructural acanalado.
Tolerancias de espesor de pared
Mantener un espesor de pared uniforme es una forma útil de mantener las dimensiones estables. Cuando el espesor de las paredes varía, se contraen a diferentes velocidades, deformando la pieza.
Concentricidad y ovalidad
En el caso de elementos circulares, los círculos deben permanecer redondos. En cuanto al ensamblaje, si un cilindro se vuelve ovalado, los cojinetes o las piezas de acoplamiento no encajarán correctamente.
Clases de tolerancia: Comercial vs. Fina
Primero, decida si su proyecto cae dentro de la categoría Comercial o Fina.
Tolerancias comerciales: Estos son el estándar de la industria, generalmente de alrededor de 0.1 mm. Son rentables y adecuados para la mayoría de los productos de consumo.
Tolerancias finas: La tolerancia fina alcanza de 0.025 mm a 0.05 mm. Se utiliza exclusivamente para dispositivos médicos de alta precisión y conjuntos mecánicos complejos.
Es mejor tener tolerancias comerciales. Seleccione una pieza más fácil de fabricar que una pieza "perfecta" con una tasa de desperdicio del 40 %.
Valores de tolerancia estándar para principiantes
¿Con qué frecuencia revisas la escala real de tus piezas? Las dimensiones más grandes requieren amortiguadores más amplios.
| Característica de parte | Estándar | Precisión |
| Piezas pequeñas | ± 0.10mm | ± 0.05mm |
| Piezas medianas | ± 0.15mm | ± 0.10mm |
| Piezas grandes | ± 0.30mm | ± 0.20mm |
Comprensión de los estándares simplificados
La industria depende de Tolerancia ISO 20457estándar de antigüedad para categorizar molduras de plástico.
- Clase A: Alta precisión, que a menudo requiere moldes de acero endurecido costosos y una producción con clima controlado.
- Clase B: Precisión media, que es el “punto óptimo” para la mayoría de las piezas técnicas.
- Clase C: Baja precisión para artículos no críticos como juguetes o carcasas simples.
Es importante especificar la clase ISO en sus dibujos 2D para que el moldeador sepa exactamente qué puerta de calidad utilizar.
Problemas comunes relacionados con la tolerancia
Marcas de deformación y hundimiento
La deformación se produce cuando las tensiones internas hacen que la pieza se tuerza tras salir del molde. Por otro lado, las marcas de hundimiento son pequeños cráteres que aparecen en la superficie por encima de las nervaduras internas gruesas. Ambos problemas pueden hacer que las dimensiones de una pieza se salgan del rango especificado.
Deriva dimensional
Esto se refiere al cambio de tamaño de las piezas durante una larga producción. A medida que el molde se calienta tras unas horas de funcionamiento, el plástico puede permanecer expandido durante más tiempo, modificando ligeramente su tamaño final.
Guía para principiantes sobre cómo especificar tolerancias
Mejores prácticas en la fase de diseño
Primero, identifica tu Crítico de la calidad Características. Estas son las 3 a 5 dimensiones que realmente importan para el funcionamiento del producto. Puedes usar tolerancias generales para todo lo demás.
Comunicándose con los fabricantes
Claro, su modelo CAD es excelente, pero no lo dice todo. Proporcione un dibujo 2D que marque explícitamente las dimensiones de su CTQ. La mejor manera de hacerlo es preguntarle a su moldeador: "¿Cuál es la tolerancia alcanzable para este material específico?"
Errores a evitar
- Ignorando la contracción: Los distintos plásticos se encogen de forma distinta. El nailon se encoge significativamente más que el ABS.
- Borrador olvidado: Sin un ángulo de inclinación de 1.5 a 2 grados, la pieza se arrastrará contra el molde, arruinando sus tolerancias y el acabado de la superficie.
Consejos de diseño para un mejor control de la tolerancia
Mantenga un espesor de pared uniforme
A continuación, asegúrese de que las paredes sean uniformes. Si necesita cambiar de gruesas a delgadas, utilice un bisel gradual. Esto evitará puntos calientes que provoquen retracciones localizadas.
Utilice nervaduras en lugar de paredes gruesas
Para mayor resistencia, no aumente el grosor de las paredes. En su lugar, utilice nervaduras. Esto proporciona integridad estructural sin añadir masa que provoque hundimientos e inestabilidad dimensional.
Considere la colocación de la puerta con anticipación
La compuerta es donde el plástico entra al molde. Las dimensiones medidas a través del flujo de plástico suelen ser más estables que las medidas a lo largo del flujo. Posteriormente, discuta la ubicación de la compuerta con su moldeador antes de que comience a cortar la herramienta.
Revisión final
Así que, dejando de lado la jerga técnica, recuerde que el moldeo por inyección se basa en la gestión del calor. Debería poder lograr excelentes resultados manteniendo diseños simples y tolerancias realistas.
Preguntas Frecuentes
¿Cómo puedo saber qué tipo de tolerancias se pueden lograr?
Primero, identifique la tasa de contracción de su resina; por ejemplo, el ABS se contraiga alrededor de 10.6%, mientras que el polipropileno puede saltar a 21.5%Luego puede usar el software de análisis Moldflow para simular cómo se comporta ese material específico.
¿Qué tan preciso puede ser el moldeo por inyección?
La precisión estándar de la industria es de ±0.005 para la mayoría de los trabajos comerciales. Con un control de proceso riguroso, se puede alcanzar ±0.001.
¿Cuáles son las tolerancias estándar?
El grado comercial tiene una tolerancia de ±0.005 a ±0.010, según el tamaño. La tolerancia fina es de ±0.002 a ±0.005. Cualquier ajuste inferior a ±0.002 tendrá un mayor costo.
¿Es 005 una tolerancia estricta?
005 es un trabajo comercial estándar. El valor ajustado comienza alrededor de ±0.002″, donde se requieren procesos validados y lotes de material consistentes. Cualquier valor inferior a ±0.001″ corresponde a operaciones secundarias.
