Resumen de Application of Additive Manufacturing Technologies to the Design of Plastic Inserts in Injection Molding Applications
Jorge Manuel Mercado Colmenero, Javier Padilla Castaño, Cristina Martín Doñate
- español
La creciente demanda de componentes plásticos complejos en series cortas ha impulsado la evolución de los procesos de fabricación. La fabricación aditiva permite la producción de piezas personalizadas con geometrías complejas y ciclos de vida reducidos, aunque su anisotropía limita la funcionalidad de los componentes plásticos. En este contexto, los nuevos materiales plástico y las revolucionarias tecnologías de prototipado rápido ofrecen una alternativa eficiente, permitiendo la fabricación rápida de moldes para inyección con propiedades comparables a los producidos en serie. Este estudio presenta una evaluación del comportamiento mecánico de moldes fabricados con material plástico PA reforzado con fibra de vidrio, mediante simulaciones numéricas bajo condiciones operativas reales. Los resultados indican una distribución uniforme de tensiones en la cavidad del molde, con valores de 25 MPa y 18 MPa, sin superar el límite elástico del material. Los desplazamientos máximos registrados fueron de 0.095 mm y 0.041 mm, garantizando la integridad estructural de los insertos durante su uso. Estos hallazgos destacan el potencial de los materiales plásticos en la fabricación de moldes para series cortas, proporcionando una solución rentable y eficaz para la producción de componentes poliméricos personalizados y de alta complejidad.
- English
The growing demand for complex plastic components in short series has driven the evolution of manufacturing processes. Additive manufacturing enables the production of customized parts with complex ge-ometries and reduced life cycles, although its anisotropy limits the functionality of plastic components. In this context, the new plastic material and the revolutionary rapid tooling technologies offer an efficient alternative, enabling the rapid manufacture of injection molds with properties comparable to those produced in series. This study presents an evaluation of the mechanical behavior of molds made with glass fibre-reinforced PA plastic material, using numerical simulations under real-life operating conditions. The results indicate a uniform stress distribution in the mold cavity, with values of 25 MPa and 18 MPa, without exceeding the material's yield strength. The maximum displacements recorded were 0.095 mm and 0.041 mm, ensuring the structural integrity of the inserts during use. These findings highlight the potential of plastic materials in short-run mold manufacturing, providing a cost-effective and efficient solution for the production of highly complex, customized polymer com-ponents.
