Guía completa sobre los defectos superficiales en el moldeo por inyección de plástico

Identificación, comparación y soluciones El moldeo por inyección es un proceso altamente repetible que permite a los fabricantes de plásticos producir grandes volúmenes de piezas idénticas con formas consistentes y tolerancias precisas a un bajo costo unitario. Sin embargo, durante este proceso, pueden aparecer defectos en la superficie del producto conocidos como líneas de soldadura (weld lines), líneas de unión (knit lines) o líneas de fusión (meld lines). ¿Qué son estas líneas? ¿Cómo afectan la calidad del producto? ¿Y cuáles son las soluciones posibles?

¿Qué son las líneas de soldadura, de unión y de fusión?

Estos tres términos describen imperfecciones que pueden formarse en las piezas finales durante el proceso de moldeo por inyección de plástico.

Una línea de soldadura (weld line), también conocida como línea de unión (knit line), es una línea visible que aparece en la superficie de la pieza plástica cuando dos flujos de plástico fundido se encuentran en la cavidad del molde pero no se fusionan completamente, generando un contacto superficial que crea una barrera e impide una unión fuerte.

Por otro lado, una línea de fusión (meld line) suele ser menos visible, pero también aparece cuando dos flujos de plástico fundido se encuentran. En este caso, los flujos no se mezclan completamente sino que se unen y continúan fluyendo en una nueva dirección.

En general, estas líneas pueden debilitar la durabilidad de la pieza debido al debilitamiento de su estructura molecular. A continuación, analizamos las diferencias entre las líneas de soldadura y de fusión para determinar las mejores soluciones para cada caso.

Diferencias entre las líneas de soldadura y fusión

La principal diferencia radica en el ángulo de convergencia de los flujos de plástico fundido: si el ángulo es mayor a 135 grados se forma una línea de fusión; si es menor a 135 grados, se forma una línea de soldadura. Estas diferencias también se deben a la orientación y organización de las cadenas poliméricas.

Causas de las líneas de soldadura

Cuando dos frentes de flujo chocan pero sus moléculas no se funden completamente, se genera una línea de soldadura. Esto suele deberse a la formación de una capa congelada delgada en el frente de cada flujo, que actúa como una pared que impide la unión molecular adecuada.

Causas de las líneas de fusión

Cuando los frentes de flujo se encuentran en ángulos oblicuos, se forma una línea de fusión.

En este caso, la orientación de las moléculas es más coherente, por lo que su estructura es más estable.

En comparación, las líneas de soldadura suelen ser más visibles y mecánicamente más débiles.

Defectos críticos en la estructura micro

Estas líneas son consideradas defectos críticos, especialmente si la resistencia del producto o la apariencia superficial son prioritarias.

De acuerdo con un estudio publicado en Plastics Technology utilizando microscopía electrónica de transmisión (TEM), las cadenas poliméricas a lo largo de la línea de soldadura no logran cruzarse ni unirse adecuadamente, lo que crea puntos frágiles en el producto.

Las líneas de soldadura suelen ser las más débiles, ya que los materiales se separan fácilmente en estas zonas. Además, pueden afectar negativamente la estética del producto al generar deformaciones visibles y desalineaciones en patrones o acabados.

Soluciones para problemas de líneas de soldadura, unión y fusión

Debido al impacto de estos defectos, es fundamental adoptar medidas preventivas durante la etapa de diseño para manufactura, selección de materiales y control del proceso de moldeo. Esto ayudará a minimizar su efecto sobre la apariencia y la resistencia de los componentes.

Entre los principales factores que influyen en su aparición están:

1. Presión insuficiente: Cuando la presión es insuficiente para mantener el flujo fundido y permitir su reunión adecuada, pueden aparecer líneas extensas. Esto puede deberse a fallas en la máquina o a un diseño incorrecto de la línea de producción o del molde.
2. Control de temperatura: Si la temperatura no alcanza el nivel adecuado, el plástico puede solidificarse prematuramente y generar un flujo inconsistente. Se recomienda ajustar la temperatura del molde, la presión del canal y el tiempo de sostenimiento, o incorporar controladores de temperatura de molde para mantener la fluidez y estabilidad dimensional del material, y evitar cristalizaciones prematuras.
3. Diseño del molde: La ubicación del canal de entrada (gate) tiene una influencia directa en la formación de estas líneas. Usar simulaciones de flujo puede ayudar a prever los puntos de unión y rediseñar el molde para que las líneas queden en zonas no estructurales o funcionales.
4. Velocidad de moldeo demasiado lenta: Si el flujo es lento, el frente del material puede enfriarse antes de encontrarse con el otro, lo que genera una unión deficiente.
5. Impurezas del material: Las impurezas pueden obstruir el flujo y provocar que algunas zonas fluyan más rápido que otras, alterando la unión.
6. Exceso de agente desmoldante : El exceso de desmoldante puede requerir mayor presión para mantener el flujo. Si esto no se corrige, la velocidad disminuirá y se generarán líneas de soldadura.

Conclusión

En el proceso de moldeo por inyección, abordar un problema aislado sin considerar el sistema completo puede causar nuevos defectos. Por eso es esencial partir de un diseño integral que contemple todos los factores relevantes.

Si desea optimizar el diseño de su molde y prevenir imperfecciones como líneas de soldadura, de unión o de fusión, contáctenos en Flying Tiger y avancemos juntos hacia una producción más estable y de mayor calidad.