Los componentes de moldes y máquinas se utilizan bajo carga. La carga puede ser estática, con una resistencia constante, o bien fluctuante, variable. Generalmente, los casos que implican cargas fluctuantes son más comunes. Además, es sabido que, debido a la acumulación de cargas repetidas, en las piezas de máquina se produce un fenómeno llamado fatiga, que provoca su fractura a un nivel de tensión mucho más bajo que el que causaría una carga estática.
Este tipo de fallo provocado por la acumulación de cargas repetidas se denomina fractura por fatiga. En general, existen datos estadísticos que muestran que la mayoría de las piezas de molde y las piezas de máquina se fracturan dentro de 107107 (10 000 000) ciclos de tensión repetida. La tensión límite inferior que causa la fractura por fatiga se denomina límite de fatiga, el cual está influenciado por los siguientes factores. Al prestar atención para evitar que estos factores se vuelvan desfavorables, es posible aumentar el límite de fatiga.
En el diseño de piezas de molde con ciclos de moldeo cortos y un alto número de inyecciones, adoptar medidas para incrementar el límite de fatiga puede llevar a una reducción de los costos de mantenimiento.
Factores que afectan el límite de fatiga
- Resistencia a la tracción
- Efecto de entalladura
- Efecto del tamaño
- Rugosidad superficial
- Corrosión
- Esfuerzo aplicado por otras piezas
- Temperatura ambiente durante el mecanizado
- Temperatura del entorno de servicio
- Velocidad de carga repetida
- Carga combinada
- Carga repetida
- Carga fluctuante
- Pausa de carga
- Deformación por fatiga
Ejemplos comunes de fractura por fatiga en piezas de moldes de inyección de plástico incluyen la rotura de pasadores centrales, la destrucción de cavidades, la falla por pandeo de pasadores eyectores y la rotura de resortes helicoidales.
Los diseñadores de moldes deben tener siempre presente la fractura por fatiga, incluso en caso de cargas pequeñas, siempre que estas se apliquen de manera repetida.