Las líneas de soldadura o de unión (“melt/weld lines”), son los defectos más comunes en piezas plásticas inyectadas. Se generan cuando dos o más frentes de flujo plástico coinciden en un punto.
Linea de Soldadura
¿Por qué son necesarias evitarlas?
Las líneas de soldadura pueden considerarse:
  • Defectos cosméticos, con lo cual el consumidor puede rechazar la pieza solo al verla. En muchos casos las piezas inyectadas poseen líneas de soldadura pero se encuentran en zonas que no son visibles para el consumidor.
  • Defectos estructural, en muchos casos las líneas de soldadura son generadas de tal forma que representan un punto debil en la pieza. Al ser sometida la parte a carga (impacto, peso, etc), pueden fracturarse en donde se encuentra el defecto.
¿Qué se puede predecir con un simulador?
  • Ubicación y tamaño de la línea. En muchos casos las líneas de unión no se pueden eliminar, pero empleando una simulación podemos evaluar diferentes opciones de diseño para “reubicarlas” a una zona menos sensible, teniendo en cuenta las exigencias cosméticas y estructurales. Esta reubicación se puede lograr cambiando espesores en la pieza, variando las condicioens de proceso o modificando la ubicación de las entradas.
  • Ángulo en que coinciden los frentes de flujo.

Linea de Union

  • Temperatura y presión en el material al momento en que se genera. Las presiones y temperaturas de cada uno de los frentes de flujo que convergen, indican la calidad de la línea: Mientras la presión y la temperatura estén cercanos a los valores con que el material entra en la cavidad (presión de inyección y temperatura de fusión), se logrará que se homogenicen los frentes y se tendrá una menor probabilidad de que el defecto sea estructural o cosmético.
Empleo de la simulación y predicción de las líneas de soldadura.
Moldex3D, tiene reportado el caso de Hu-Shan Auto Parts Inc (empresa del sector automotriz en Taiwan), que empleo la herramienta para predecir la ubicación de la línea de soldadura y disminuir el tamaño de la misma. Con el empleo de 46 diferentes diseños, no solo llegaron a la conclusión de que cambiando la ubicación de la entrada y modificando la distribución de espesores mejoraban el resultado, sino también emplearon el caso para entender las variables que generan el defecto y así evitarlo en futuros diseños.
Autodesk en su evento AU 2015, presentó una clase donde se ve puede predecir la disminución de resistencia mecánica en las áreas donde se encuentran ubicadas las líneas de unión. Emplearon piezas sencillas como ganchos de ropa y probetas de tensión, simuladas primero en Autodesk Moldflow (para determinar esfuerzos residuales y ubicación de las líneas de soldadura) y luego analizaron su comportamiento mecánico con Autodesk Helius PFA; pero el caso más destacado en la clase, es el de Schneider Electric ya que predicen con Autodesk Moldflow y ANSYS, el comportamiento bajo esfuerzo de la pieza haciendo énfasis en las áreas donde se encuentran las líneas de soldadura.

Este artículo se escribió tomando como referencia:
Jay Shoemaker. (2006). Moldflow Design Guide: A Resource for Plastics Engineers. Hanser.