Els motlles de múltiples-cavitats, també coneguts com a motlles de múltiples-forats, són motlles amb múltiples cavitats d'emmotllament en una sola base de motlle, capaços de premsar o modelar per injecció simultàniament diversos productes. El nucli del seu disseny rau a maximitzar l'eficiència de la producció i reduir el cost unitari alhora que garanteix la qualitat del producte mitjançant un disseny racional de la cavitat, el corredor i el disseny del sistema de gating.
El nombre de cavitats es determina normalment per la mida del lot de producció i el model de la màquina d'emmotllament per injecció o extrusora utilitzada. Una designació habitual és "un-de-de-quatre" per indicar un motlle de quatre-cavitats. Els dissenys de cavitats es divideixen principalment en dissenys equilibrats i desequilibrats. Els dissenys equilibrats aconsegueixen l'alimentació uniforme del material a cada cavitat, garantint peces de plàstic consistents, però els corredors són més llargs. Els dissenys desequilibrats tenen disposicions de cavitats compactes, estalviant espai de motlle, però poden provocar diferències en l'ompliment entre cavitats, que poden provocar una mida o una qualitat desiguals de les peces. En el disseny de motlles d'extrusió d'alumini amb múltiples cavitats-, la col·locació de la cavitat ha de tenir en compte la resistència de l'acer, evitant un espai de cavitat excessivament gran o petit. En general, es prefereix un disseny simètric, amb la col·locació horitzontal recomanada. Si cal un disseny vertical, es recomana la col·locació esglaonada.
El sistema de corredor és crucial per aconseguir un ompliment equilibrat en motlles de diverses-cavitats. En l'emmotllament per injecció de diverses-cavitats, sovint s'utilitza una estructura de corredor en forma de "H"- per aconseguir un flux equilibrat i l'ompliment de la resina fosa. Tanmateix, és important tenir en compte els problemes potencials de la generació de calor de cisalla del flux i la distribució desigual de la temperatura de fusió associats amb el corredor en forma de "H"-. En processos com ara la vulcanització per injecció de cautxú, el disseny del canal en fred s'utilitza àmpliament a causa de les seves propietats d'estalvi de material i de millora-de la qualitat. El seu disseny requereix la verificació de la viabilitat de l'ompliment de diverses-cavitats mitjançant models de fluids (com ara models de fluids pseudoplàstics). Per als motlles d'extrusió d'alumini de múltiples cavitats-, el disseny del col·lector es divideix en dues formes: alimentació del col·lector individual i alimentació del col·lector integral. Els col·lectors i les cambres de soldadura solen mecanitzar amb centres CNC per garantir la precisió.
La porta s'ha d'ubicar on es pugui treure més fàcilment de la peça i on no ha d'afectar l'aspecte tant com sigui possible. La seva posició ha d'assegurar que la distància de totes les parts de la cavitat sigui el més coherent possible (proporcionant la mateixa longitud de flux) per facilitar l'ompliment equilibrat. El disseny també hauria de considerar la possibilitat de facilitar l'escapada de gas de la cavitat i evitar que el plàstic fos impacti directament amb nuclis febles, insercions o lliscaments per evitar la deformació de la peça.
El nombre i la ubicació de les línies de separació s'han de determinar en funció de l'estructura específica de la peça de plàstic. Per a peces de plàstic amb estructures complexes, alts requisits de qualitat d'aspecte o alta precisió de muntatge, es pot adoptar un disseny de superfícies de múltiples-cavitats i particions múltiples-. Per exemple, algunes peces complexes poden requerir tres o més superfícies de separació.
El material del motlle ha de tenir bones propietats. Els motlles d'extrusió d'alumini amb múltiples-forats requereixen acer amb una bona duresa i la duresa del tractament tèrmic normalment es manté entre 48-50 HRC. Els requisits de mecanitzat de peces crítiques, com ara cavitats, són extremadament alts, i el tall de filferro lent s'acostuma a utilitzar per garantir la perpendicularitat, el paral·lelisme i l'acabat superficial de la zona de treball [14-15]. Per als motlles de matriu de forats múltiples d'ultra-precisió{-(com els motlles d'embalatge BGA), el mecanitzat de micro-forats es pot aconseguir mitjançant la tecnologia de filferro d'elèctrode ultra fi (per exemple, filferro de 0,02 mm de diàmetre), combinada amb un sistema de posicionament d'alta precisió.
El control de la temperatura és crucial per garantir una producció estable de motlles de diversos-forats. Prenent com a exemple els motlles d'extrusió d'alumini multi-forat, la temperatura del motlle normalment es controla entre 430 i 480 graus, la temperatura del cilindre del lingot es controla entre 410 i 440 graus i la temperatura de sortida s'ha de controlar estrictament entre 520 i 580 graus. Les barres d'alumini s'escalfen normalment mitjançant un mètode de refrigeració escalonat d'alt a baix. El temps d'escalfament de la matriu s'ha de controlar generalment en 6 hores per garantir una penetració uniforme de la calor. Durant l'extrusió, el temps des de la retirada de la matriu del forn fins a l'inici de l'extrusió no ha de superar els 3 minuts, i la velocitat d'extrusió normalment es controla a 30-40 m/min. Durant la producció, l'extinció (refrigeració per aire o refrigeració per aigua) s'ha de dur a terme estrictament segons els requisits del procés i s'han d'evitar parades inexplicables.
