Actualmente se puede encontrar piezas moldeadas por inyección de plástico en todos lados, solo basta con mirar los productos de consumo, los dispositivos médicos y los interiores de los automóviles. En muchos casos, los componentes de plástico definen la apariencia externa de un producto y mantienen los componentes mecánicos/eléctricos protegidos en el interior (como es el caso de televisores y computadoras). Las principales ventajas de utilizar el moldeo por inyección para la fabricación de productos son:
- Poder realizar piezas complejas y de alta calidad de una manera rentable y altamente repetible.
- Producir piezas en grandes volúmenes y con alta eficiencia.
Sin embargo, obtener la pieza de plástico de igual forma que fue diseñada, puede ser bastante complejo ya que la calidad visual y dimensional, final del producto depende de varios factores relacionados con el proceso de fabricación.
Antecedentes
Durante más de 40 años, Autodesk Moldflow ha definido el espacio del software de simulación de moldeo por inyección y ha sido ampliamente utilizado en la industria del plástico. Ha ayudado a determinar potenciales problemas de moldeo antes de crear el molde, permitiendo a los analistas tomar decisiones informadas y minimizar los problemas antes de que aparezcan en la planta de producción.
Originalmente, los productos Moldflow se crearon para abordar las necesidades de los usuarios especializados y dedicados, aquellos que profundizan en los resultados del análisis para tomar decisiones y recomendaciones basadas en datos. Los trabajos de “Analista de Moldflow” generalmente giran en torno a la pregunta, “¿Cómo fabrico esta pieza de plástico?” y utilizando simulaciones, hacen recomendaciones sobre decisiones de diseño para lograr que la pieza sea manufacturable.
Necesidad actual
Para aumentar el alcance de la solución, y no solo limitarla a los “analistas especializados”, Autodesk incorpora en su portafolio, la capacidad de simulación de moldeo por inyección dentro de Autodesk Fusion 360. Creando un flujo de trabajo complementario para ingenieros que, aunque solo ocasionalmente trabajen con piezas de plástico, desean proporcionar comentarios sobre la viabilidad de fabricarlos a través del moldeo por inyección. Esta persona normalmente colaboraría estrechamente con los diseñadores y respondería a la pregunta: “¿Se puede fabricar esta pieza?” para que puedan hacer mejoras según sea necesario. Es posible que este ingeniero no sepa todo sobre el moldeo por inyección de plástico (ya que no es su trabajo), pero entiende los principios básicos y puede estar involucrado en decisiones como la selección de materiales.
Simulación de moldeo por inyección en Fusion 360
En Fusion 360, la configuración inicial incluye la selección de:
- Materiales
- Ubicación de inyección
- Tipo de proceso de moldeo
Esta configuración se realiza automáticamente al ingresar al espacio de trabajo, con la finalidad de ayudar a un nuevo usuario a comprender la forma en que su pieza puede moldearse.
Al igual que cualquier herramienta de simulación, cuanto más completa sea la información que proporcione para el análisis, más preciso serán los resultados, es por esto que en Fusion 360 se permite personalizar o modificar esta configuración inicial si se conoce información más específica. Por ejemplo:
- si alguien ya ha tomado algunas decisiones sobre el punto de ubicación de la inyección, puede realizar ese ajuste antes de que comience el análisis.
- Si se conoce el material en que se va a realizar la pieza, existe una buena posibilidad de encontrar los grados exactos de material en la base de datos precargada, que alberga más de 11,000 materiales.
Resultados guiados y análisis de alabeo
Además de los resultados tradicionales vistos dentro de Moldflow, donde los usuarios sacan sus propias conclusiones, la simulación de moldeo por inyección para Fusion 360 tiene una experiencia de “Resultados guiados” que proporciona al usuario respuestas a las siguientes preguntas:
- ¿Se llenará la pieza?
- ¿Tendré marcas de rechupe y líneas de soldadura en áreas estéticamente importantes?
- ¿Tendré problemas con la deformación excesiva?
La simulación de moldeo por inyección también proporciona sugerencias de resolución cuando los problemas son evidentes, tales como modificar el diseño o cambiar la ubicación de la inyección.
Con respecto a la deformación, hemos creado un nuevo enfoque que permite a los usuarios evaluar si ciertas caras se deforman fuera del plano dentro de una cierta tolerancia. Esta característica le permite evaluar si se tendrán o no problemas al ensamblar dos piezas. La forma convencional de ver este tipo de problema puede tomar tiempo y mano de obra y es propensa a errores, mientras que este nuevo enfoque es mucho más sencillo con “rojo = fuera de tolerancia” y “verde = dentro de la tolerancia”.
Figura 1 – Deformación en un Plano
El nuevo entorno de post procesamiento también incluye un resumen de los hallazgos de la simulación, con animaciones útiles que explican las diferentes etapas del proceso de moldeo. Este resumen también se puede utilizar para colaborar con otros.
Figura 2 – Resumen
La simulación de moldeo por inyección en Fusion 360 presenta las cosas típicas que esperaría en un flujo de trabajo de simulación; la capacidad de animar resultados, sondear valores de datos, comparar diferentes opciones de diseño o fabricación, y la capacidad de magnificar deformaciones. Sin embargo, los usuarios de Fusion 360 también pueden beneficiarse de potentes funciones adicionales como: el control de versiones y la simultaneidad para colaborar fácilmente con los miembros del equipo.
Figura 3 Confidencialidad de llenado
Por ahora, la tecnología se limita a un análisis de “solo pieza” y no está destinada a abordar problemas relacionados con el diseño del molde (por lo tanto, no se pueden agregar sistema de alimentación, canales de enfriamiento o molde). También se limita al proceso estándar de moldeo por inyección termoplástico utilizado para la gran mayoría de las piezas de plástico.
Como se puede ver, la nueva tecnología de simulación n en Fusion 360 no es un reemplazo para los productos Moldflow, pero proporciona un punto de partida y una nueva mirada para obtener información de una manera más intuitiva.
Para conocer más, revisa las capacidades a detalles de Moldflow en Fusion 360
Este artículo es una traducción de What is Injection Molding Simulation in Fusion 360?
