The manufactoring of a two–layered injection mold by welding

Fabricación de un molde de inyección de dos capas mediante soldadura

El artículo presenta la tecnología de revestimiento por deposición de diferentes materiales, utilizando como caso de estudio los moldes de inyección para termoplásticos. El objetivo del estudio es soldar superficialmente a la superficie de trabajo del molde un material diferente con las propiedades físicas correspondientes. Se utilizaron como base acero (1.1141) y una aleación de cobre, sobre los que se soldaron superficialmente diferentes materiales. La soldadura con gas inerte de tungsteno (TIG) se empleó para fabricar los insertos de los moldes. Se realizó un análisis de las muestras transversales mediante microscopía óptica, y también se midieron los perfiles químicos y de dureza. También se comprobó la conductividad térmica de la base y de la capa revestida. Por último, se empleó un ensayo de fatiga térmica para investigar las propiedades de fatiga térmica de dichas superficies.

INTRODUCCIÓN

Para optimizar las propiedades superficiales de los moldes, es necesario utilizar técnicas especiales de revestimiento, ya que la mayoría de los aceros para herramientas suelen considerarse no soldables debido a su alto contenido en carbono y elementos de aleación. Los parámetros que influyen en la selección de la tecnología de revestimiento son: las propiedades del material base, la estructura y el estado del tratamiento térmico del material base, la función del molde y las cargas que actúan sobre la soldadura, el tratamiento después de la soldadura y los defectos que pueden producirse al soldar (socavaduras y grietas en la soldadura). En el caso de la soldadura de moldes de inyección para termoplásticos, se suelen utilizar tanto la soldadura láser (soldadura fina) como el proceso de soldadura TIG (reparaciones a mayor escala) [1-3]. En ambos procesos la soldadura se realiza en una atmósfera protectora de gas inerte que protege la soldadura de la influencia del entorno (gases atmosféricos). En ambos casos, el material de aportación es un hilo de soldadura sin recubrimiento.

Los moldes de inyección para termoplásticos suelen constar de dos mitades: una parte fija y otra deslizante. Esta última aloja un paquete eyector que expulsa el producto cuando finaliza el ciclo de inyección. La parte fija incluye un sistema de canalización utilizado para introducir el termoplástico, calentado por encima de la temperatura de fluidez, en la cavidad del molde situada entre la parte fija y la parte deslizante del molde.

molde. Después de que el termoplástico fundido llene la cavidad, se aplica una presión secundaria a la pieza moldeada por inyección para garantizar que la pieza sea estable y esté completamente llena (sin inclusiones de aire ni marcas de hundimiento).