Diseño de Moldes de Inyección Multicavidad
El número de cavidades es una decisión de costo, no un valor por defecto. Equilibramos bebederos y refrigeración en utillajes de 2, 4, 8, 16 y 32 cavidades para que todas llenen al mismo ritmo, mantengan la misma tolerancia y se desgasten por igual, con el molde de acero listo en 4 a 6 semanas.
Consulta Gratuita24h
Cotización lista
2 a 32
Cavidades del utillaje
±0.05mm
Variación entre cavidades
250k inyecciones
Vida del molde
Materiales
| Grado | Propiedades | Aplicaciones Típicas |
|---|---|---|
| Acero para molde P20 preendurecido | 28 a 34 HRC en toda la sección, dureza uniforme, buen pulido y maquinabilidad sin tratamiento térmico posterior, económico en volumen medio | Utillajes de prototipo y de serie corta, postizos de cavidad, moldes de producción de 4 a 8 cavidades |
| Acero para herramientas 1.2344 (H13) | Grado para trabajo en caliente, 48 a 52 HRC tras temple y revenido, alta dureza en caliente y resistencia a la fatiga térmica, elección estándar en machos y cavidades endurecidos | Moldes de producción para plásticos técnicos, utillajes de canal caliente, moldes de alta cavidad y cavidades de larga vida |
| Acero inoxidable para molde 1.2316 (420) | Preendurecido a 30 o 36 HRC, resistente a la corrosión, admite pulido alto, indicado para piezas transparentes y ópticas | Cavidades ópticas y transparentes, utillajes cosméticos, moldes de contacto alimentario y de dispositivo médico |
| Acero inoxidable 1.2083 (420 modificado) | Preendurecido a 48 o 52 HRC, resistente a la corrosión y duro, pensado para piezas transparentes que necesitan pulido y resistencia al desgaste a la vez | Carcasas transparentes de alto brillo, utillajes de lente óptica, moldes cosméticos de inyección |
| S136 (1.2083 preendurecido) resistente a la corrosión | Mantiene de 48 a 52 HRC, conserva el pulido de forma excelente y resiste los subproductos corrosivos de las resinas con fibra de vidrio y halogenadas | Moldes para PA y PBT con fibra de vidrio, aplicaciones con retardante de llama halogenado, moldes médicos |
| Postizos de cobre y aluminio para molde | Aleación de cobre para transferir calor rápido en puntas de canal caliente, y aluminio para refrigeración conformada en moldes de alta cavidad; en ambos casos se emplean como postizos y no como molde completo | Boquillas de canal caliente, canales de refrigeración conformados, utillajes de alta cavidad que exigen enfriamiento uniforme |
Parámetros del Proceso
| Parámetro | Rango Estándar |
|---|---|
| Número de cavidades disponible | 1, 2, 4, 8, 16, 32 y hasta 64 en geometrías simples |
| Plazo del utillaje de acero (4 a 32 cavidades) | 4 a 6 semanas |
| Plazo del utillaje blando de aluminio | 2 a 3 semanas |
| Variación de peso entre cavidades | dentro del 1.5% del peso nominal de inyección |
| Variación dimensional entre cavidades | ±0.05 mm, más ajustada bajo pedido |
| Peso de pieza por inyección | hasta 2.5 kg, mayor bajo pedido |
| Tipo de bebedero | Canal caliente, compuerta de válvula, canal caliente aislado, canal frío con disposición sin bebedero |
| Dimensiones del molde | hasta 1200 x 900 x 800 mm y 35 toneladas |
| Fuerza de cierre requerida | hasta 2500 kN |
| Vida útil prevista del utillaje | 250.000 a 500.000 inyecciones según resina y carga |
Acabados Superficiales
Textura VDI 3400 (graneado de cavidad)
Acero de cavidad grabado químicamente que produce un grano mate fino y se transfiere a la pieza. Es el acabado cosmético estándar en carcasas visibles y la profundidad del grano se fija en 0.025 mm por cada grado de salida necesario, de modo que salida y textura se diseñan juntas en lugar de por separado.
Pulido a espejo
Pulido con diamante en varias etapas hasta dejar la cavidad en espejo, para piezas transparentes o de alto brillo. Si hacen falta ambos acabados, el pulido va antes del grabado, y la revisión de la disposición de cavidades señala las zonas donde el brillo se perderá dentro del texturizado.
Granallado y texturizado por proyección
El granallado con medio de vidrio o cerámico deja un satinado uniforme que oculta las marcas de herramienta y aporta un agarre consistente. Estas texturas no exigen ángulo de salida, lo que las hace prácticas en paredes que de otro modo necesitarían salida adicional para sostener un grano.
Electropulido y limpieza de cavidad
El pulido electroquímico retira los micropicos de la cavidad y reduce la probabilidad de que una pieza pulida muestre líneas de flujo. Un ciclo de limpieza final elimina el compuesto de pulido residual antes de las primeras inyecciones, que es el origen habitual de las marcas de contaminación en piezas transparentes.
Acabado de canal caliente y compuerta de válvula
Los colectores de canal caliente, las puntas de entrega y los componentes de compuerta de válvula se terminan y se verifican dimensionalmente antes de montarse en el molde. Las puntas se emparejan con la resina para que la temperatura del fundido en la entrega se mantenga por encima del límite de degradación durante todo el ciclo.
Tratamiento de expulsores y superficie de cavidad
Los pasadores expulsores, los expulsores de camisa y las superficies de los arrastradores se pulen y se recubren donde una pieza cosmética mostraría de otro modo una marca testigo. La cavidad se inspecciona con luz rasante antes de las inyecciones de prueba, para que la rebaba de la línea de partición y las marcas se descubran en el molde y no en la pieza.
Diseño para Fabricación (DFM)
- Elija el número de cavidades a partir del volumen anual y de la cantidad de referencias distintas, no del precio unitario más bajo: un molde de 16 cavidades para una pieza que corre 20.000 unidades al año se queda parado e inmoviliza capital
- Equilibre el bebedero para que cada cavidad reciba el mismo volumen de fundido a la misma temperatura, porque un bebedero desequilibrado hace que la última cavidad llene fría y quede corta
- Mantenga simétrica la longitud del bebedero y use una disposición sin bebedero en piezas redondas, donde la compuerta puede entrar directa y eliminarlo por completo
- Confirme el tonelaje de la máquina antes de fijar la disposición: 16 cavidades en una pieza de 400 gramos de inyección exigen una prensa que el proyecto quizá no tenga disponible
- Considere un molde familiar para piezas casi idénticas, que reparte cavidades entre referencias y compensa cuando varias piezas comparten geometría y material
- Use compuertas de válvula en superficies cosméticas visibles, así el vestigio de compuerta queda oculto dentro de la pieza en lugar de tener que lijarse
- Diseñe la refrigeración para la sección más gruesa y añada refrigeración conformada en moldes de alta cavidad donde un canal taladrado no llega al centro de la cavidad
- Deje acceso para el expulsor y para el mantenimiento del molde, ya que un utillaje de alta cavidad que no se puede abrir sin daño costará más en mantenimiento de lo que ahorró en resina
- Especifique canal caliente solo cuando el volumen lo justifique: el utillaje cuesta más y el ahorro viene del tiempo de ciclo y de la merma de bebedero, no de las propias piezas
- Envíe STEP, IGES o DXF y reciba en 24h un estudio de cavidades sin costo con equilibrado de bebedero, estimación de tiempo de ciclo y comparación de costo anual
Herramientas y Capacidad
| Tipo | Tiempo de Entrega | Adecuado Para |
|---|---|---|
| Utillaje de aluminio (blando) | 2 a 3 semanas | Series piloto de 25 a 500 piezas, validación de mercado y prueba del número de cavidades antes de pasar a acero |
| Molde de acero con canal frío | 4 a 6 semanas | Programas en volumen donde la merma de bebedero pesa poco en el costo total, por lo general hasta 100.000 piezas al año |
| Molde de acero con canal caliente | 5 a 7 semanas | Programas de gran volumen por encima de 100.000 piezas al año, donde el tiempo de ciclo y la merma de bebedero mandan en el costo unitario |
| Molde familiar (varias referencias) | 5 a 7 semanas | Varias referencias casi idénticas que comparten cavidades, con lo que el costo de utillaje por referencia baja |
Aseguramiento de Calidad
- El número de cavidades y su equilibrado se confirman en la primera pieza inyectada, con peso y cota registrados cavidad por cavidad
- Informe de inspección de primera pieza sobre la primera cavidad, y el resto de las cavidades verificadas por peso y cotas críticas
- La variación de peso entre cavidades se mide y se reporta contra el objetivo del 1.5%
- El certificado de laminación del acero del molde y el informe de tratamiento térmico se archivan con el utillaje entregado
- Pruebas de inyección corta y de inyección completa a parámetros de producción, para confirmar llenado y venteo correctos
- Informe de prueba de molde emitido con el utillaje, donde constan presión de cavidad, tiempo de ciclo y peso de pieza
- El vestigio de compuerta y las superficies cosméticas se revisan en la primera inyección contra la muestra aprobada
- Si su cliente final lo exige, la comprobación la asume un inspector externo de SGS, Bureau Veritas o TÜV en la fase que indique
- Los intervalos de mantenimiento y de repulido del utillaje quedan documentados en el paquete de entrega
- Cada lote sale con su informe dimensional y, cuando se piden, certificado de material y Certificado de Origen
Aplicaciones
- Carcasas y biseles de electrónica de consumo en volumen
- Módulos de guarnecido interior y exterior de automoción
- Cierres de embalaje y familias de envase
- Bastidores internos y cajas de control de electrodoméstico
- Carcasas LED y cuerpos de disipador
- Familias de conectores y bloques de bornes
- Familias de piezas de juguete y accesorios
- Componentes médicos consumibles
- Herrajes de mobiliario y módulos de fijación
Por Qué Elegir FHY Precision
El número de cavidades se decide con su volumen anual y su mezcla de referencias, y el precio por pieza y el costo de utillaje se muestran juntos
Bebedero y refrigeración diseñados para que todas las cavidades llenen igual y mantengan la misma tolerancia, verificado en la primera inyección
Variación entre cavidades dentro del 1.5% del peso nominal y de ±0.05 mm en cota, medida y reportada
Estudio de cavidades sin costo en 24h, con disposición del bebedero, estimación de tiempo de ciclo y comparación de costo anual
Certificado de laminación del acero del molde e informe de tratamiento térmico archivados junto al utillaje entregado
Documentación de proceso disponible y, si su auditor lo pide, verificación externa y certificados EN 10204 3.1
Utillaje y moldeo bajo el mismo techo en China, cotizados a precio de fábrica
Análisis, utillaje, pruebas y piezas de producción caben en un único pedido, con un solo interlocutor
Preguntas Frecuentes
1. ¿Cómo elijo el número de cavidades adecuado para mi pieza?
Parta del volumen anual dividido por el número de referencias y después trabaje hacia atrás desde el tiempo de ciclo. Un molde de una cavidad suele ser lo acertado por debajo de unas 20.000 piezas al año para una sola referencia. A partir de ahí las cavidades empiezan a pagarse, y el techo práctico lo marcan el peso de inyección frente al tonelaje de la máquina y el tiempo de enfriamiento de la pared más gruesa. El estudio que entregamos cruza precio por pieza contra número de cavidades con el utillaje amortizado, que es la comparación que de verdad decide.
2. ¿Cuál es la diferencia real de costo entre 4 y 16 cavidades?
El precio por pieza cae aproximadamente en proporción al número de cavidades para un mismo ciclo, pero no de forma exacta: el tiempo de ciclo por inyección sube algo a medida que crece la red de bebedero y que la prensa tiene que llenar una inyección mayor. El costo del utillaje también sube con las cavidades, así que el cruce depende del volumen y de los meses que espere mantener el programa. En una pieza de 200.000 unidades al año la diferencia es grande; en una de 15.000, el molde de 16 cavidades rara vez se justifica.
3. ¿Las 16 cavidades producirán piezas idénticas?
Dentro de una banda definida, sí. Mantenemos la variación de peso entre cavidades dentro del 1.5% del nominal y la variación dimensional dentro de ±0.05 mm en la primera pieza, y reportamos las mediciones reales cavidad por cavidad. El resultado homogéno viene del bebedero equilibrado y de una refrigeración simétrica, no del número de cavidades en sí: las cavidades situadas al final de un bebedero mal equilibrado trabajan frías y dan piezas visiblemente más ligeras.
4. ¿Cuándo compensa el sobrecosto de un canal caliente?
Cuando el volumen anual es lo bastante alto como para que el tiempo de ciclo y la merma de bebedero dominen el costo unitario, lo que en la práctica significa por encima de unas 100.000 piezas al año para una carcasa típica. El canal caliente elimina el bebedero, así que ese material pasa a formar parte de la pieza, y elimina también el tiempo de enfriamiento del bebedero, lo que acorta el ciclo. En contra, el equipo de canal caliente cuesta más, el molde tarda más en construirse y añade una partida de mantenimiento. Modelamos ambas opciones en el estudio de cavidades para comparar con sus números.
5. ¿Qué es un molde familiar y cuándo tiene sentido?
Un molde familiar usa la misma cavidad para varias referencias, y las diferencias se resuelven con postizos intercambiables en el utillaje en lugar de con una cavidad propia para cada una. Funciona cuando las piezas son geométricamente cercanas, por ejemplo una serie de la misma carcasa en distintas longitudes, o el mismo soporte con distintos patrones de taladros. El costo del utillaje cubre así varias referencias a la vez en lugar de un molde para cada una. Vale la pena evaluarlo a partir de tres piezas casi idénticas, y deja de valer la pena cuando las piezas difieren de forma sustancial.
6. ¿Cuánto se tarda en construir un molde multicavidad?
El utillaje blando de aluminio lleva de 2 a 3 semanas y es la elección correcta para volúmenes piloto y para probar un número de cavidades antes de comprometer acero. El utillaje de acero de producción va de 4 a 6 semanas para un molde de 4 a 32 cavidades, y un molde de canal caliente se va a 5 a 7 semanas. Las inyecciones de prueba y la inspección de primera pieza entran en esas cifras, y el reloj arranca cuando el diseño queda congelado y se aprueba el resultado del llenado.
7. ¿Qué pasa con el número de cavidades si cambia mi volumen?
Prevéalo en el propio molde. Una práctica recomendable es construir el molde de 8 cavidades con una disposición que admita otras 8 más adelante, así el lado de la prensa queda listo cuando el volumen justifique la inversión y solo hay que añadir los postizos de cavidad y reequilibrar el bebedero. Es lo que se llama disposición ampliable: cuesta muy poco al principio y evita una segunda inversión en utillaje más adelante.
8. ¿Cómo se elige el acero del molde según mi resina?
El P20 preendurecido encaja en utillajes de prototipo y de volumen medio porque no necesita tratamiento térmico y abarata el molde. El H13 endurecido a 48 o 52 HRC es el estándar en cavidades de producción. Para piezas transparentes y ópticas, los aceros inoxidables 1.2316 o 1.2083 dan la retención de pulido que esas piezas exigen. Con resinas cargadas de fibra de vidrio hace falta acero resistente a la corrosión, porque el azufre liberado durante la producción ataca el acero sin protección con el tiempo.
9. ¿Entregan los planos del molde y el plan de mantenimiento?
Sí. El paquete de entrega incluye la disposición de cavidades, el trazado del bebedero y de la refrigeración, los registros del acero y del tratamiento térmico, la posición de las compuertas, la disposición de expulsión, los intervalos de mantenimiento y de repulido, y los parámetros de inyección recomendados a partir de la prueba. Ese paquete es lo que permite a su propio equipo de mantenimiento cuidar el molde, y es la diferencia entre un utillaje que corre 400.000 inyecciones y uno que hay que reconstruir a las 150.000.
10. ¿Pueden producir con el molde después de entregarlo?
Sí, y para la mayoría de los clientes es la fórmula más sencilla. Una sola orden de compra puede cubrir análisis, molde, inyecciones de prueba y piezas de producción, y el costo por pieza queda fijado una vez amortizado el utillaje. También cabe entregarle el molde para sus propias prensas, y en ese caso el paquete incluye los parámetros de prueba para que sus operadores arranquen desde un proceso ya validado.
11. ¿Qué datos necesitan para cotizar un molde multicavidad?
Un modelo 3D en STEP o IGES, un plano 2D con tolerancias y llamadas cosméticas, el grado de resina y su contenido de fibra, el volumen anual, cuántas referencias distintas hay y el costo objetivo por pieza si lo tiene. Si la resina no está decidida, díganos el entorno de trabajo y las expectativas mecánicas y correremos dos grados candidatos. El estudio de cavidades vuelve en 24 horas en días laborables.
12. ¿Cómo aseguran que de cada cavidad salga la misma pieza?
Tres cosas hacen el trabajo. Una disposición de bebedero simétrica da a cada cavidad el mismo volumen de fundido y la misma temperatura. Postizos de cavidad idénticos, y no tapones en una base desgastada, mantienen la geometría igual en todo el molde. Y una refrigeración definida hace que todas las cavidades se enfríen al mismo ritmo, que es lo que evita que las cotas se separen entre cavidades a lo largo de la vida del utillaje. Lo verificamos por peso de cavidad en la primera inyección y reportamos la dispersión, con objetivo dentro del 1.5% del nominal.
13. ¿Cuál es el número máximo de cavidades que construyen?
Construimos hasta 32 cavidades en una disposición convencional y hasta 64 en geometrías redondas simples con disposición sin bebedero. Más allá, el límite rara vez es el molde sino la prensa, porque una inyección de alta cavidad necesita fuerza de cierre suficiente para el área proyectada y volumen de plástico bastante para un peso de inyección constante. El estudio de cavidades calcula tonelaje y peso de inyección contra su lista de máquinas antes de dibujar la disposición, así que la cifra del plano es una cifra que usted puede correr de verdad.
14. ¿Construyen el molde para una referencia o para varias?
Para lo que haga falta. El molde de una sola referencia es el caso directo. El molde familiar emplea postizos intercambiables en una cavidad compartida para cubrir varias referencias geométricamente parecidas, lo que reparte el costo de utillaje entre todas. También podemos construir un molde dedicado a una pieza y añadir después un segundo bloque de cavidades, y el estudio de cavidades muestra el costo de cada ruta para que decida con los números delante.
15. ¿Pueden intervenir inspectores externos?
Sí. Coordinamos a SGS, Bureau Veritas o TÜV en la etapa que señale, desde la verificación del acero de molde entrante hasta el control dimensional y funcional de las piezas moldeadas antes del embarque. El informe le llega de un inspector neutral que usted no ha designado, que suele ser lo que pide un cliente final antes de aceptar un primer lote de un proveedor nuevo.
16. ¿Cuál es el pedido mínimo?
El mínimo es un juego de piezas, porque el molde es una inversión única y las piezas salen de él. En utillaje blando de aluminio el mínimo práctico va de 25 a 500 unidades, que es el volumen en el que el molde blando se justifica frente a mecanizar las piezas. En utillaje de acero, el volumen con sentido arranca en torno a 20.000 piezas al año para una sola referencia, y el estudio de cavidades cuantifica exactamente dónde está el equilibrio económico para su pieza concreta.