Introducción a la verificación de moldes de inyección

Por Zachi Fizik, ZF Consulting

A lo largo de esta serie, me he centrado en las piezas de plástico utilizadas en su dispositivo médico y el proceso de producción de moldes asociado. Comencé con los fundamentos necesarios para definir y diseñar una pieza de plástico, luego sugerí una metodología para transferir este diseño a producción y luego lo guié, paso a paso, a través del procedimiento para iniciar la producción de un molde.

En este punto del proceso, hemos entregado nuestros diseños a nuestro proveedor y ha comenzado la construcción de moldes. El tiempo del que disponemos ahora podría variar desde 3-4 semanas hasta 20 semanas o más, dependiendo del molde y la pieza. Durante este tiempo, hay dos cosas que debemos hacer:

Explicaré cómo veo la diferencia entre T0 y T1.

El primer paso antes de inyectar el plástico que formará las piezas es comprobar que el molde funciona. Esto es lo que yo llamo T0. Esta es la primera vez que el fabricante de moldes monta el molde en la máquina de inyección y ve que los elementos móviles se mueven bien, que el plástico fundido fluye bien, que el enfriamiento funciona y más. Al igual que todo fabricante de automóviles realiza un “ensayo” del vehículo antes de sacarlo del hangar de montaje, el fabricante de moldes debe asegurarse de que esta máquina realiza sus funciones básicas antes de entregar las muestras para su examen.

Si el molde funciona bien en T0, entonces esta prueba se puede llamar T1 porque tenemos muestras. Sin embargo, las muestras T1 podrían no estar (o, en algunos casos predefinidos, no deberían) estar dentro de las dimensiones finales; el acabado superficial no es definitivo; y podemos tener marcas visuales, destellos y desajustes. Dicho esto, las muestras son un hito con dos aspectos principales: uno es que el fabricante del molde entregó un molde (una herramienta, una máquina) que puede producir las piezas que teníamos hasta ahora sólo como un archivo CAD, dibujos en 2D y modelos. La otra es que el desarrollador obtenga la cola para iniciar la etapa final del desarrollo del producto, lo que llamamos la fase “T1 a T-final” (la conocida Tf), que es el “tiempo dinero” de nuestro proyecto.

Para aclarar, esta etapa no es una validación del proceso del molde (calificación de instalación, calificación operativa, calificación de desempeño). Esta es la etapa en la que pretendemos lograr una parte verificada y estable que califique nuestras definiciones. Una vez que tengamos eso, podremos iniciar la validación del rendimiento del molde.

Las muestras T1 están premaduradas para nuestros entusiastas equipos de control de calidad y quienes las manejan son los ingenieros y diseñadores. Dado que la calidad y el comportamiento mecánico de la pieza de plástico inyectado depende de la preparación del material y de los parámetros de inyección, le recomiendo que responda las siguientes preguntas antes de tomar cualquier decisión con respecto a las muestras T1:

Aunque estamos en la era digital, a veces son más ilustrativos los viejos clips e imágenes de la estación de trabajo y la máquina de inyección, un ciclo de inyección de un molde, la manipulación de la pieza desde el momento en que se abre el molde hasta que entra en el embalaje, etc. que todos los informes.

Además, recuerda que una pieza de plástico inyectado podría ser un libro abierto para los profesionales. Las marcas de flujo, el peso, el acabado de la superficie, la apariencia de la compuerta, las deformaciones y las rebabas pueden contar la historia de la pieza inyectada. Incluya las reseñas y recomendaciones de su proveedor y de su experto en plásticos en los datos recopilados. Es posible que algunas de estas observaciones no influyan en el rendimiento de la pieza, pero podrían mejorar el rendimiento del molde y de la pieza y reducir el riesgo para la producción en masa.

Las muestras T1 suelen tener un aspecto fantástico cuando se sacan del paquete de entrega o si se ven cerca de la máquina de inyección, pero los problemas empiezan a surgir sólo después de profundizar en los detalles. Necesitamos estar seguros de que las muestras sean lo que pretendíamos que fueran. A continuación se muestran algunos escenarios de ejemplo:

El alcance de las pruebas y análisis realizados en las muestras T1 depende de la calidad de la muestra, la complejidad del proyecto y el cronograma. En cualquier caso, deberá emitir un informe al fabricante del molde con instrucciones. Tiendo a clasificar estos comentarios de la siguiente manera:

Una vez que envíe sus comentarios de T1 al fabricante del molde, podremos configurar T2. Esperamos que esta sea la última prueba, pero puede que no sea así porque la pieza aún no ha alcanzado sus dimensiones y prestaciones finales. Incluso si tenemos muestras T2 que podemos aprobar, no tendrán el acabado superficial final, que solo se agregará después de que se confirmen las dimensiones y el rendimiento. Tenga cuidado con eso y planifique en consecuencia. El texturizado o pulido seguido de una prueba de inyección puede tardar hasta una semana. Sólo después de que se aprueben estas muestras podremos declarar que hemos llegado al destino de Tf.

En resumen, una certificación básica adecuada de Tf y molde debe incluir lo siguiente:

Especialmente en los casos en los que tenemos más de unos pocos moldes y piezas, cada uno con sus propias demandas, esta fase de producción de moldes tiene un alto potencial de causar retrasos graves y expansivos en el proyecto. Si diseñaste y planificaste bien, si eliges bien a tu proveedor y si tus datos y expectativas fueron claros, ahorrarás tiempo. Sin embargo, también hay factores que escapan a tu control. Esta fase es donde necesitas una combinación de experiencia y agilidad. Asigne a esta fase una persona de confianza de su equipo y no dude en recurrir a varios consultores en “sistemas de navegación”.

Este artículo concluye una serie de artículos que abarcan el recorrido de una pieza de plástico inyectado para su dispositivo médico desde el diseño hasta la fabricación. El camino se basa en los siguientes principios:

No existe una única forma de hacer las cosas, pero esta metodología aumentará sus posibilidades de alcanzar el éxito.

Sobre el Autor:

Zachi Fizik se especializa en todos los aspectos de la ingeniería de plásticos con especial experiencia en herramientas de moldeo por inyección y estrategia de cadena de suministro. Tiene más de tres décadas de experiencia apoyando tanto a empresas emergentes como a marcas reconocidas en las industrias médica, militar, de telecomunicaciones y de consumo durante todo el ciclo de vida de los plásticos, desde la fase inicial de diseño hasta las fases de ingeniería y la producción en masa. Tiene una licenciatura. en ingeniería mecánica del Instituto de Tecnología Technion Israel. Recientemente, se desempeñó como consultor de varias nuevas empresas médicas israelíes innovadoras y prometedoras cuyos novedosos dispositivos obtuvieron aprobaciones regulatorias. Puede comunicarse con él en [email protected] y conectarse con él en LinkedIn.

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