Solución de moldeo por sobremoldeo de ABS y TPU para teclas de plástico

• Producto: Botón de tecla de plástico
• Combinación de materiales: ABS (primera capa: sustrato rígido) + TPU (segunda capa: superficie suave al tacto)
• Cavitación: 8 + 8 cavidades (el primer disparo y el segundo disparo funcionan simultáneamente).
• Compatibilidad de la máquina: Máquina de inyección de dos disparos en ángulo recto con mesa giratoria de 180 grados.

Para adaptarse a las distintas propiedades reológicas del ABS y el TPU, el molde utiliza un sistema de compuerta de dos etapas personalizado.

La primera inyección forma el sustrato rígido de ABS a través de 8 cavidades. Implementamos un sistema de canal caliente con compuertas de válvula, asignando un pasador de válvula individual por cavidad.

Ventaja técnica: Las compuertas de válvula proporcionan un control absoluto sobre el flujo de fusión y el cierre. Para la estructura interna de la tecla, esto garantiza la ausencia total de vestigios de compuerta (borrosidad o protuberancias), lo cual es fundamental ya que la superficie de ABS debe encajar perfectamente con el sobremoldeo de TPU en el paso posterior sin ninguna interferencia dimensional.

La segunda inyección sobremoldea la capa de TPU. Esta secuencia utiliza un canal caliente que pasa a un canal frío, alimentando las 8 cavidades a través de compuertas tipo banana (compuertas tipo anacardo) alimentadas por 4 puntos de goteo del canal caliente.

Ventaja técnica: El TPU es un elastómero sensible al corte. Una compuerta tipo banana permite que el material entre en la cavidad desde abajo o desde un lateral, ocultando la marca de la compuerta en una superficie no visible. Además, el perfil curvo de la compuerta tipo banana corta automáticamente el canal de alimentación de la pieza moldeada durante la eyección, lo que permite una producción totalmente automatizada y sin operario.

Esta herramienta está diseñada específicamente para máquinas de moldeo por inyección de ángulo recto con mesa giratoria. Una sola base de molde gestiona ambas fases de inyección simultáneamente, duplicando la eficiencia de producción.

Dinámica núcleo/cavidad: La mitad estacionaria (molde fijo) contiene dos perfiles de cavidad distintos: uno para el sustrato ABS desnudo y otro para la forma final de ABS+TPU. Por el contrario, la mitad móvil (molde dinámico) gira 180 grados después de cada ciclo.

Resuelto el problema de diseño: Debido a la rotación de la mitad móvil, el diseño del núcleo debe ser idéntico en ambas mitades de la platina. El núcleo debe sellar perfectamente contra la cavidad de ABS para evitar rebabas durante la primera inyección, a la vez que actúa como sustrato de posicionamiento preciso para el sobremoldeo de TPU durante la segunda inyección. Esto requiere mecanizado CNC de ultra alta precisión y posicionamiento para garantizar un cierre uniforme en todos los ciclos de rotación.

Uno de los desafíos de ingeniería más importantes de este proyecto fue el mecanismo de montaje de la tecla. En la base de la tecla hay dos clips de sujeción (rebajes). Debido a estos clips orientados hacia adentro, la pieza no se puede extraer directamente del núcleo.

Tradicionalmente, los diseñadores de moldes utilizan pilares guía angulares (pasadores de cuerno) fijados al lateral de la cavidad para tirar de los deslizadores durante la apertura del molde. Sin embargo, en un molde rotatorio de 16 cavidades con un espacio reducido, los pasadores angulares tradicionales ocupan demasiado espacio y limitan las opciones de diseño.

Hemos diseñado un sistema de deslizamiento compacto y especializado en el que los deslizadores son accionados completamente por el sistema de eyección, en lugar de por la secuencia de apertura del molde.

• Cada cavidad está equipada con dos deslizadores en miniatura para formar los rebajes.
• Los deslizadores están mecanizados con ranuras internas en ángulo.
• En estas ranuras angulares se insertan pasadores eyectores rectos con cabezas esféricas/redondeadas mecanizadas especialmente.

A medida que las placas eyectoras de la máquina empujan los pasadores rectos hacia adelante, las cabezas redondeadas se desplazan a lo largo de las ranuras angulares dentro de los deslizadores. Esto convierte la fuerza de eyección vertical en una fuerza de tracción horizontal, retrayendo los deslizadores y liberando las socavaduras simultáneamente a medida que la pieza se separa del núcleo.

Debido a que se trata de un molde rotativo multicomponente, la primera inyección (ABS) debe permanecer firmemente asentada en el núcleo mientras este gira 180 grados para recibir la segunda inyección (TPU).

Para lograr esto, el sistema de expulsión del molde está diseñado con dos unidades idénticas, pero accionadas de forma independiente. Aunque ambos lados de la mitad móvil tienen la misma disposición de pasadores de expulsión, la máquina de inyección solo acciona las placas de expulsión del lado que sostiene el producto de la segunda inyección. Esto garantiza que el sustrato de la primera inyección se mantenga firmemente sujeto para su rotación, mientras que las teclas bicolor terminadas se desmoldan sin problemas.

Este proyecto de teclas de ABS/TPU pone de manifiesto la convergencia de la cinemática avanzada del molde y la reología multimaterial. Mediante la combinación de canales calientes con válvula, canales banana de desmoldeo automático y un innovador mecanismo deslizante accionado por eyector que ahorra espacio, este molde de platina rotativa permite fabricar componentes de dos inyecciones de alta precisión y gran volumen sin necesidad de procesamiento secundario.