Las máquinas de moldeo por inyección para aficionados , también conocidas como inyectoras de sobremesa , sostienen moldes a menor escala. Las inyectoras de sobremesa se han vuelto más comunes a medida que las fresadoras CNC económicas han reducido el costo de producir moldes en un taller casero.
En los inyectores para aficionados, la presión de inyección la genera manualmente el operador, con una palanca [1] [2] [3] o un engranaje [4] [5] que traduce el esfuerzo del operador a la presión requerida. La máquina de inyección para aficionados más común utiliza un mango para presionar hacia abajo. Esto permite al usuario generar aproximadamente 250 libras-fuerza (1,1 kN) de fuerza hacia abajo, mediante el uso de palanca .
No se sabe cuándo se construyó la primera máquina de moldeo por inyección para aficionados. Antes del desarrollo de las fresadoras CNC económicas, producir un molde de metal era prohibitivamente caro para la mayoría de los aficionados. Sin embargo, con una pequeña fresadora CNC y herramientas CAD personales , incluso las formas complejas se pueden cortar con facilidad y precisión.
El moldeo por inyección para aficionados tiene una variedad de aplicaciones, entre ellas la creación de prototipos de bajo costo, nuevos inventos, réplicas de piezas perdidas o rotas y brinda a los propietarios de viviendas la oportunidad de construir cualquier cosa. El moldeo por inyección para aficionados es un método de bajo costo de producción repetible.
El polietileno (tanto LDPE como HDPE ), el polipropileno y el poliestireno (incluido HIPS ) se han utilizado con éxito con inyectores de sobremesa accionados por palanca. [6]
Las inyectoras de sobremesa son más pequeñas y sencillas que sus homólogas industriales de mayor tamaño, ya que dependen de que el operador inyecte manualmente el polímero fundido en el molde y extraiga la pieza terminada del molde. Las inyectoras de producción inyectan automáticamente el polímero fundido a una velocidad prescrita en el molde, enfrían el molde para solidificar rápidamente el polímero y luego expulsan la pieza del molde una vez que se enfría. Las dos mitades del molde deben presionarse juntas con gran fuerza para evitar que se produzca una rebaba en la parte donde se unen las dos mitades, y la boquilla de la inyectora debe presionarse firmemente contra el puerto de entrada del molde para evitar que se escape el polímero fundido y se produzca un defecto en la pieza terminada. En una inyectora de sobremesa, esto se hace manualmente sujetando o atornillando el molde y sujetando el molde completo en la inyectora. En una inyectora de producción, esto se logra con actuadores hidráulicos o neumáticos, que aumentan el costo de la máquina pero reducen drásticamente la mano de obra necesaria para producir una pieza terminada.
Las fresadoras CNC de sobremesa de bajo coste permiten a los aficionados a la fabricación casera mecanizar moldes a partir de metales más blandos. En lugar de acero para herramientas P20, la mayoría de los grados de aluminio se pueden mecanizar en moldes de trabajo capaces de soportar más de 1000 ciclos. El aluminio fundido Mic 6 es más estable después del mecanizado y durante los ciclos que los grados extruidos en caliente como el 6061 y es fácil de mecanizar, pero tiene peores propiedades mecánicas. Las series 7000 como la 7050 y la 7075 son las preferidas por las mejores propiedades mecánicas del aluminio; son comparables a los moldes de acero con bajo o medio contenido de carbono. Las aleaciones de cobre, como el peltre, o los moldes de aleación de bismuto se pueden moldear alrededor de un modelo para crear moldes resistentes con temperaturas de moldeo más altas que los moldes de epoxi. El moldeo alrededor de un modelo para crear cada pieza del molde produce moldes complejos rápidamente. Las piezas también pueden capturar acabados superficiales detallados.
Los moldes de epoxi suelen mezclar epoxi con un polvo metálico (generalmente aluminio) para formar un molde. El aluminio atomizado permite la distribución del calor desde la superficie del molde hacia afuera, en dirección a los bordes. Esto suele preservar la calidad de la superficie durante 50 a 100 ciclos en un solo molde de epoxi.
Debido a la naturaleza del atrapamiento de oxígeno en el epoxi durante el período de vertido y curado, es común que se produzcan distorsiones y cavitación en el molde de inyección final. La presurización del epoxi durante el período de curado es una forma de retención de la calidad de la superficie. Se pueden crear presiones externas con el uso de un recipiente a presión conectado a un compresor de aire para aplastar el aire atrapado dentro del molde de epoxi durante el curado. A medida que transcurra el tiempo durante un período de 24 horas, las burbujas de oxígeno no podrán escapar y se curarán directamente dentro del molde. Con suficiente presión, estas pequeñas cavidades serán invisibles a simple vista.
La desgasificación del epoxi durante el período de curado también se puede realizar mediante una cámara de vacío y requerirá una presión de 100 kPa (29 inHg) para crear condiciones cercanas al vacío. Esto se puede lograr con el uso de una bomba de vacío de 2 etapas que sea capaz de alcanzar 2 Pa (15 μmHg).
Se pueden lograr moldes de inyección de un solo uso mediante el uso de yeso de París. El molde se rompe después de la primera inyección y rara vez permite la inyección de una segunda inyección. [7]