He visitado algunos paises latinoamericanos y europeos, y al igual que en Argentina, es común observar la presencia de empresas altamente especializadas y equipadas para abordar el diseño computacional de un producto termoplástico inyectado.
Básicamente es lo que conocemos como arquitectura de producto bajo algún software tipo C.A.D. (Diseño Asistido por Computadora).
Obtenido el modelo bajo C.A.D., ¿está todo dicho respecto al diseño de producto? ¿Transfiero la definición numérica o matemática del producto al constructor de la matríz (molde)? ¿Contacto en este momento a la empresa que realizará la inyección del termoplástico en el futuro molde, o espero para un tiempo más adelante?. Parecen preguntas ingenuas desde el punto de vista de un profesional idóneo que se dedica a la inyección de polímeros temoplásticos; pero no tanto si consideramos que "diseñar" una pieza que será moldeada por el proceso de inyección no deberá generarse solamente desde una oficina cerrada con las mejores condiciones ambientales. Será necesario vincularnos en forma anticipada a todos los proveedores que trabajaran sobre el diseño de producto concebido.
Esto no quiere decir que el diseñador de producto no vaya a tener en cuenta "muchos" factores que interactuarán directamente en el proceso y por lo tanto sobre la "buena salud" del producto, es decir su correcto nivel de calidad, sino más bien que el diseñador de producto no tendrá en cuenta "la mayoría" de los factores críticos que interactuarán durante la etapa de diseño. Será necesario crear un equipo de trabajo pluridisciplinario para llegar a buen puerto en la calidad final de producto inyectado.
Este equipo pluridiciplinario, normalmente está constituído por los siguientes actores:
- Diseñador industrial de producto.
- Representante del vendedor del polímero termoplástico.
- Diseñador de molde o matríz.
- Constructor de molde o matríz.
- Representante de la empresa inyectora.
Por ejemplo, existen piezas tipo cobertores o tapas, inyectadas con materiales de mediana estabilidad dimensional como los polipropilenos con 20 a 40% de talco (carga), de bajo costo, donde las características principales de calidad son evidentemente sus cotas dimensionales, tales como agujeros de ciertos diámetros, donde es fundamental mantener perfectamente las distancias de los "entrecentros". El diseñador de producto puede desconocer o mal fijar las tolerancias del producto vinculadas no solo a la funcionalidad del mismo (tolerancias de ajuste), sino a las tolerancias necesarias para obtener las cotas finales después del moldeo por inyección.
En este punto es fundamental dominar la contracción volumétrica del producto, y más aún la influencia de la contracción vinculadas a la cantidad de puntos de inyección en el molde y el sentido del flujo dentro de la cavidad del mismo. Esto sería sumamente crítico y quizás lamentable si no se tomaron todas las previsiones del caso.
Si estuviera mal conceptualizado el producto desde el punto de vista de la fijación de las tolerancias constructivas (recordemos que estamos hablando de polímeros termoplásticos conformados), el producto arrastraría defectos contructivos al molde, y quien sufriría todas las consecuencias de un mal diseño de producto sería realmente el inyector en la planta procesadora.
Desde el punto de vista de estabilidad dimensional, si el inyector posee los conocimientos técnicos y la experiencia necesaria, puede dominarse la contracción volumétrica alterando estratégicamente parámetros del proceso de inyección tales como temperatura de inyección, temperatura de molde, presión de inyección, presión y tiempo de mantenimiento, tiempo de molde cerrado, etc. Pero todo tiene un límite. El inyector podrá corregir desde el proceso errores provenientes del diseño del producto, pero algo que no podrá corregir será la "inestabilidad del proceso", es decir lograr piezas de características "repetitivas" para diferentes lotes productivos del mismo diseño. Estos son los casos típicos de pérdida del dominio del proceso por inestabilidad dimensional de la pieza.
Por lo tanto, es clave conceptualizar el diseño de producto interactuando con los distintos actores cada uno dentro de su especialidad (diseñador, herramentista, inyector, etc.). En este sentido, recomendamos a nuestros clientes que disponga de un líder o "coordinador piloto" del proyecto que pueda hacer "pivotear" todos los temas vinculados al diseño de producto alrededor de las especialidades que hemos mencionado. Este coordinador piloto tendrá conocimientos firmes sobre selección de polímeros temoplásticos según la aplicación industrial, diseño de producto, construcción de moldes e inyección.
No debemos confundir entonces que la etapa de diseño está finalizada con la arquitectura C.A.D. Menos aún, creer que dicha etapa se mejora solamente con sumarle al diseño C.A.D. la simulación reológica de las condiciones de molde con algún software específico con nombres comerciales tipo xxxxx-flow, etc.
Los simuladores de flujo reológico, los cuales nos permiten simular parámetros y condiciones de moldeo, dependen de un software al cual hay que "cargarle (load)" información técnica confiable. No podríamos decidir que el diseño de un producto es el correcto si se dán las siguientes condiciones: la arquitectura C.A.D. nos satisface desde el punto de vista de la estética del producto, el simulador reológico de flujo nos indica un molde balanceado desde el punto de vista del llenado de material, distribución de presiones y temperaturas, líneas de soldadura, etc. Queda un punto importante: aplicar cien por ciento la experiencia sobre productos similares que ocasionaron problemas de calidad durante su inyección en la planta productora.
Concluyo diciendo que el diseño de producto termoplástico inyectado no es tarea fácil.
Orientamos esta etapa de gestión de proyecto a que la misma sea pluridisciplinaria y participativa. En este modelo el diseñador industrial deja su oficina técnica para interactuar con cada uno de los especialistas y lograr un diseño coherente con el proceso de inyección. Es por esto que actualmente los diseñadores están capacitándose sobre temas vinculados al diseño de moldes y el proceso de inyección (incluso parametría) a los efectos de completar su formación académica y poder así evitar los problemas planteados vinculados a un diseño erróneo.
Autor: Ing. Elvio González
Fuente: Consultoría Industrial en base a datos propios.
Básicamente es lo que conocemos como arquitectura de producto bajo algún software tipo C.A.D. (Diseño Asistido por Computadora).
Obtenido el modelo bajo C.A.D., ¿está todo dicho respecto al diseño de producto? ¿Transfiero la definición numérica o matemática del producto al constructor de la matríz (molde)? ¿Contacto en este momento a la empresa que realizará la inyección del termoplástico en el futuro molde, o espero para un tiempo más adelante?. Parecen preguntas ingenuas desde el punto de vista de un profesional idóneo que se dedica a la inyección de polímeros temoplásticos; pero no tanto si consideramos que "diseñar" una pieza que será moldeada por el proceso de inyección no deberá generarse solamente desde una oficina cerrada con las mejores condiciones ambientales. Será necesario vincularnos en forma anticipada a todos los proveedores que trabajaran sobre el diseño de producto concebido.
Esto no quiere decir que el diseñador de producto no vaya a tener en cuenta "muchos" factores que interactuarán directamente en el proceso y por lo tanto sobre la "buena salud" del producto, es decir su correcto nivel de calidad, sino más bien que el diseñador de producto no tendrá en cuenta "la mayoría" de los factores críticos que interactuarán durante la etapa de diseño. Será necesario crear un equipo de trabajo pluridisciplinario para llegar a buen puerto en la calidad final de producto inyectado.
Este equipo pluridiciplinario, normalmente está constituído por los siguientes actores:
- Diseñador industrial de producto.
- Representante del vendedor del polímero termoplástico.
- Diseñador de molde o matríz.
- Constructor de molde o matríz.
- Representante de la empresa inyectora.
Por ejemplo, existen piezas tipo cobertores o tapas, inyectadas con materiales de mediana estabilidad dimensional como los polipropilenos con 20 a 40% de talco (carga), de bajo costo, donde las características principales de calidad son evidentemente sus cotas dimensionales, tales como agujeros de ciertos diámetros, donde es fundamental mantener perfectamente las distancias de los "entrecentros". El diseñador de producto puede desconocer o mal fijar las tolerancias del producto vinculadas no solo a la funcionalidad del mismo (tolerancias de ajuste), sino a las tolerancias necesarias para obtener las cotas finales después del moldeo por inyección.
En este punto es fundamental dominar la contracción volumétrica del producto, y más aún la influencia de la contracción vinculadas a la cantidad de puntos de inyección en el molde y el sentido del flujo dentro de la cavidad del mismo. Esto sería sumamente crítico y quizás lamentable si no se tomaron todas las previsiones del caso.
Si estuviera mal conceptualizado el producto desde el punto de vista de la fijación de las tolerancias constructivas (recordemos que estamos hablando de polímeros termoplásticos conformados), el producto arrastraría defectos contructivos al molde, y quien sufriría todas las consecuencias de un mal diseño de producto sería realmente el inyector en la planta procesadora.
Desde el punto de vista de estabilidad dimensional, si el inyector posee los conocimientos técnicos y la experiencia necesaria, puede dominarse la contracción volumétrica alterando estratégicamente parámetros del proceso de inyección tales como temperatura de inyección, temperatura de molde, presión de inyección, presión y tiempo de mantenimiento, tiempo de molde cerrado, etc. Pero todo tiene un límite. El inyector podrá corregir desde el proceso errores provenientes del diseño del producto, pero algo que no podrá corregir será la "inestabilidad del proceso", es decir lograr piezas de características "repetitivas" para diferentes lotes productivos del mismo diseño. Estos son los casos típicos de pérdida del dominio del proceso por inestabilidad dimensional de la pieza.
Por lo tanto, es clave conceptualizar el diseño de producto interactuando con los distintos actores cada uno dentro de su especialidad (diseñador, herramentista, inyector, etc.). En este sentido, recomendamos a nuestros clientes que disponga de un líder o "coordinador piloto" del proyecto que pueda hacer "pivotear" todos los temas vinculados al diseño de producto alrededor de las especialidades que hemos mencionado. Este coordinador piloto tendrá conocimientos firmes sobre selección de polímeros temoplásticos según la aplicación industrial, diseño de producto, construcción de moldes e inyección.
No debemos confundir entonces que la etapa de diseño está finalizada con la arquitectura C.A.D. Menos aún, creer que dicha etapa se mejora solamente con sumarle al diseño C.A.D. la simulación reológica de las condiciones de molde con algún software específico con nombres comerciales tipo xxxxx-flow, etc.
Los simuladores de flujo reológico, los cuales nos permiten simular parámetros y condiciones de moldeo, dependen de un software al cual hay que "cargarle (load)" información técnica confiable. No podríamos decidir que el diseño de un producto es el correcto si se dán las siguientes condiciones: la arquitectura C.A.D. nos satisface desde el punto de vista de la estética del producto, el simulador reológico de flujo nos indica un molde balanceado desde el punto de vista del llenado de material, distribución de presiones y temperaturas, líneas de soldadura, etc. Queda un punto importante: aplicar cien por ciento la experiencia sobre productos similares que ocasionaron problemas de calidad durante su inyección en la planta productora.
Concluyo diciendo que el diseño de producto termoplástico inyectado no es tarea fácil.
Orientamos esta etapa de gestión de proyecto a que la misma sea pluridisciplinaria y participativa. En este modelo el diseñador industrial deja su oficina técnica para interactuar con cada uno de los especialistas y lograr un diseño coherente con el proceso de inyección. Es por esto que actualmente los diseñadores están capacitándose sobre temas vinculados al diseño de moldes y el proceso de inyección (incluso parametría) a los efectos de completar su formación académica y poder así evitar los problemas planteados vinculados a un diseño erróneo.
Autor: Ing. Elvio González
Fuente: Consultoría Industrial en base a datos propios.
