Diseño de un Molde de Inyección Experimental para Analizar la Influencia del tipo de Material, la Rugosidad Superficial y el Ángulo de Salida en la Fuerza de Eyección

Resumen

El moldeo por inyección es uno de los procesos de transformación de plástico más representativos a nivel industrial. Se proyecta que, en 2029, el mercado alcance 7.24 millones de toneladas de plástico inyectado, con un crecimiento anual del 4.18 %(Mordor Inteligence, 2023). En este contexto, la optimización del diseño de moldes es clave para la eficiencia del proceso y garantizar la calidad de las piezas producidas. Este trabajo se centra en el diseño de un molde de inyección experimental para estudiar la influencia de tres variables: el ángulo de salida, la rugosidad superficial del molde y el tipo de material, sobre la fuerza de eyección necesaria para expulsar la pieza. Se realizó una búsqueda sistemática en Lens.org utilizando los términos 'draft angle + ejection force', identificando un crecimiento de publicaciones a partir del año 2000, lo que evidencia la relevancia del tema. El análisis de la literatura muestra que el estudio del proceso de inyección se relaciona con diversas áreas del conocimiento, entre ellas la ciencia de materiales, la ingeniería, la física y la medicina. Como antecedentes directos, se identificaron los trabajos experimentales de Murata et al., basados en molde instrumentados con sensores piezoeléctricos; los estudios de Maciariello sobre el efecto del ángulo de salida y la rugosidad en micro moldes; y las simulaciones por elementos finitos de Harris et al., las cuales muestran una posible ruta para la validación futura del diseño desarrollado para el presente estudio. A partir de estos referentes, se propone una unidad experimental modular basada en insertos intercambiables de cavidad y corazón, que permite variar de forma independiente el ángulo de salida, la rugosidad y el material, con el propósito de minimizar fuentes de ruido experimental y favorecer la repetibilidad de los ensayos.