Moldeo por compresión frente a moldeo por inyección
El moldeo por compresión es un método de moldeo en el que el material de moldeo, generalmente precalentado, se coloca primero en una cavidad de molde abierta y calentada. El molde se cierra con un miembro de fuerza superior o tapón, se aplica presión para forzar al material a entrar en contacto con todas las áreas del molde, mientras que el calor y la presión se mantienen hasta que el material de moldeo se ha curado; este proceso se conoce como método de moldeo por compresión y, en el caso del caucho, también se conoce como “vulcanización”[1] El proceso emplea resinas termoestables en una etapa parcialmente curada, ya sea en forma de gránulos, masas similares a la masilla o preformas.
El moldeo por compresión es un método de gran volumen y alta presión adecuado para moldear refuerzos de fibra de vidrio complejos y de gran resistencia. Los termoplásticos compuestos avanzados también pueden moldearse por compresión con cintas unidireccionales, telas tejidas, esteras de fibras orientadas al azar o filamentos picados. La ventaja del moldeo por compresión es su capacidad para moldear piezas grandes y bastante intrincadas. Además, es uno de los métodos de moldeo de menor coste en comparación con otros métodos, como el moldeo por transferencia y el moldeo por inyección; además, desperdicia relativamente poco material, lo que supone una ventaja cuando se trabaja con compuestos caros.
Proceso del compuesto de moldeo de láminas
El material polimérico en forma de gránulos se introduce en una máquina de moldeo por inyección a través de una tolva. A continuación, el material se transporta hacia delante mediante un tornillo de alimentación y se introduce a la fuerza en un molde dividido, llenando su cavidad a través de un sistema de alimentación con compuerta de bebederos y corredores.
La máquina de moldeo por inyección es similar a la extrusora. La principal diferencia entre las dos máquinas es el funcionamiento del tornillo. En la extrusora, el tornillo gira de forma continua, proporcionando un producto largo y continuo (tubo, varilla, lámina). El tornillo de la máquina de moldeo por inyección se denomina tornillo recíproco, ya que no sólo gira, sino que también se mueve hacia delante y hacia atrás según los pasos del ciclo de moldeo.
El moldeo por inyección se utiliza principalmente para los termoplásticos, pero los elastómeros y los termoestables también pueden ser extruidos. En este caso, la reticulación se produce durante el calentamiento y la fusión del material en el barril calentado.
Ventajas e inconvenientes del moldeo por compresión
Figura 1. Las bandas calefactoras que rodean el barril se colocan a temperaturas progresivamente más altas desde la tolva hasta la boquilla. Este gradiente permite que el plástico se caliente gradualmente, garantizando una transición suave de sólido a líquido y minimizando el desgaste del tornillo alternativo.Un controlador de temperatura y proceso DIN puede hacer sonar una alarma cuando se detecta una temperatura incorrecta durante una parte del proceso de moldeo por inyección de plástico.Pueden utilizarse sondas de termistor y RTD para controlar la temperatura de las líneas de refrigeración que atraviesan el molde.El proceso comienza fundiendo plástico, que luego se inyecta en un molde y se deja enfriar para producir una pieza.
En los procesos industriales, las temperaturas controladas son cruciales para obtener el resultado final deseado. El moldeo por inyección de plásticos es un magnífico ejemplo de la importancia de mantener unas temperaturas de proceso adecuadas. El moldeo por inyección de plástico, uno de los métodos de fabricación más comunes hoy en día, se utiliza para fabricar millones de piezas y productos cada año, desde pequeños y precisos engranajes de relojes de pulsera hasta grandes contenedores de plástico. Por este motivo, se ha convertido en una parte integral de la fabricación en una serie de mercados que van desde el médico al industrial pasando por el de la automoción.
Prueba de alivio de la tensión del moho
La fabricación de moldes es utilizada en todos los sectores por personas como diseñadores de productos, empresarios y profesores para crear tiradas cortas de producción, crear prototipos de moldes complejos, probar la producción en plásticos de uso final y, en general, ayudar en cualquier situación en la que sea necesario crear varias copias de una pieza de forma asequible y sencilla. Permite la producción de lotes cortos de 150 a 600 piezas o la prueba de diseños de moldes antes de comprometerse con un costoso utillaje.
La combinación de la fabricación de moldes con la impresión 3D de sobremesa permite a los ingenieros y diseñadores ampliar el ámbito de los materiales que utilizan y llevar las capacidades de su impresora 3D más allá de la creación rápida de prototipos y al ámbito de la producción. El uso de moldes, matrices y patrones impresos en 3D para complementar el proceso de moldeo suele ser más rápido y menos costoso que el fresado CNC, y más fácil que trabajar con moldes de silicona.
En este artículo, vamos a recorrer tres técnicas de fabricación de moldes que se complementan fácilmente con la impresión 3D: el moldeo por inyección, la fundición y el termoformado. Para conocer más a fondo estas técnicas, así como las directrices de diseño para la fabricación de moldes y la impresión 3D, vea nuestro reciente seminario web.