El moldeo por inyección es un proceso de fabricación versátil que se utiliza para producir piezas y productos de plástico de todas las formas y tamaños. Desde componentes pequeños e intrincados hasta grandes piezas moldeadas, el moldeo por inyección puede con todo.
Pero cuando se trata de moldeo por inyección de piezas grandes En concreto, el proceso se vuelve más complejo. Los requisitos de los materiales cambian a medida que los componentes moldeados aumentan de tamaño y grosor. Factores como la resistencia, la durabilidad, la flexibilidad, la resistencia química y el coste desempeñan un papel aún más importante.
Entonces, ¿qué materiales funcionan mejor para el moldeo por inyección de piezas grandes? Desglosémoslo.
Visión general del moldeo por inyección de piezas grandes
En primer lugar, ¿qué es una pieza moldeada "grande"? No hay un límite de tamaño definitivo, pero en general las piezas con:
- Superficies de más de 16 pies cuadrados
- Pesos superiores a 8 libras
- Espesores de pared superiores a 1⁄4 pulgada
...se consideran componentes de gran tamaño adecuados para máquinas de moldeo por inyección de gran tonelaje.
La producción de piezas moldeadas de gran tamaño requiere algunas consideraciones clave sobre los equipos, más allá del tamaño y la capacidad de fuerza de sujeción, entre las que se incluyen:
- Sistemas robotizados de manipulación de piezas
- Sistemas de transporte
- Instrumentación de control de temperatura y presión
- Sistemas de secado y manipulación de materiales
Pero el factor más crítico es elegir el material termoplástico adecuado.
Propiedades del material moldeado a tener en cuenta
Con grandes superficies y volúmenes, las resinas termoplásticas deben mantener la integridad estructural en todo el componente moldeado. Algunas propiedades clave de los materiales son:
Fuerza y resistencia al impacto
La pieza moldeada de gran tamaño debe soportar diversas fuerzas durante la fabricación, el montaje y el funcionamiento sin agrietarse ni deformarse. Es esencial una alta resistencia a la tracción y a la flexión.
Resistencia al calor
Los grandes componentes moldeados pueden estar expuestos a altas temperaturas durante su fabricación o uso. El material debe conservar sus propiedades a pesar de la exposición al calor durante el moldeo por inyección o posteriormente durante el funcionamiento del producto.
Resistencia química
Dependiendo de la aplicación, la pieza de plástico a gran escala puede entrar en contacto con aceites, disolventes u otros productos químicos. El material de moldeo óptimo resistirá el deterioro o los cambios en las propiedades críticas tras las exposiciones químicas.
Estabilidad dimensional
Los componentes moldeados de mayor tamaño tienen menos margen de error. El plástico elegido debe producir productos uniformes y de dimensiones constantes con tolerancias estrictas, a pesar de los retos de moldeo que plantea el utillaje de piezas grandes.
Los mejores materiales para componentes sobredimensionados moldeados por inyección
Una vez cubiertos los factores clave del rendimiento de los materiales, ¿qué resinas plásticas son adecuadas para grandes piezas moldeadas por inyección? He aquí cinco materiales de uso común adecuados para esta tarea:
1. Polipropileno (PP)
El polipropileno es una resina de moldeo por inyección versátil y de gran volumen que se utiliza en todo tipo de productos, desde envases alimentarios hasta piezas de automóviles. El alto índice de flujo de fusión hace que el PP sea fácil de procesar, incluso para componentes de gran tamaño.
El PP presenta una gran resistencia a la flexión y una rigidez crítica para productos de gran tamaño en los que el control de la deformación es vital. Su excelente resistencia química es adecuada para muchos componentes industriales, mientras que su gran resistencia a la fatiga se adapta a los esfuerzos cíclicos repetidos.
La rentabilidad hace que el polipropileno sea útil para piezas de plástico de uso final grandes pero asequibles, desde cajas y bandejas hasta estanterías de estiba, contenedores y palés.
2. Acrilonitrilo butadieno estireno (ABS)
El ABS es otro polímero muy utilizado para el moldeo, con propiedades que satisfacen las exigencias de los componentes pesados moldeados por inyección.
La mezcla termoplástica ABS combina fuerza, rigidez y alta resistencia al impacto gracias a su contenido en caucho butadieno. Su fácil fluidez permite al ABS fundido rellenar huecos intrincados dentro de moldes de gran tamaño.
El moldeo por inyección de ABS de gran formato produce piezas de plástico con la durabilidad necesaria para soportar la manipulación brusca y el desgaste. La rentabilidad también ayuda a que los componentes pesados de ABS se adapten a los entornos de producción en masa.
3. Poliamida (nailon)
Las calidades de nylon para moldeo por inyección son excelentes candidatas para piezas moldeadas de gran tamaño en las que tanto la resistencia química como el rendimiento mecánico son importantes.
Los fuertes enlaces intermoleculares de hidrógeno confieren a los nylons una gran fuerza y rigidez, resistencia a la abrasión y al desgaste, además de estabilidad frente a tensiones repetidas. Aunque es propenso a la absorción de humedad, el nailon produce piezas moldeadas de gran tamaño, duraderas y dimensionalmente estables, tanto en la fabricación como en el montaje.
Los componentes de nailon sobredimensionados también resisten un calor moderado y una amplia exposición a productos químicos, lo que resulta ideal para los aspectos más exigentes de los diseños de hardware médico, industrial y de automoción. Desde bastidores de carga para vehículos todoterreno hasta cubetas y cubiertas para carros médicos, los robustos moldes de nailon mantienen la forma.
4. Policarbonato (PC)
Para piezas de plástico demasiado grandes para el poliestireno de alto impacto o el acrílico, el moldeo por inyección de policarbonato representa el siguiente paso en cuanto a fuerza, resistencia a la temperatura y estabilidad dimensional para componentes transparentes.
El PC conserva una elevada resistencia a la tracción y a la flexión desde temperatura ambiente hasta condiciones térmicas de 150°C. El policarbonato moldeado de gran tamaño aprovecha estas ventajas mecánicas en superficies más grandes, lo que lo hace idóneo para aplicaciones mecánicamente exigentes.
Los grandes proyectos de moldeo de PC abarcan desde exteriores y cubiertas de equipos hasta escudos antidisturbios, protecciones de máquinas, perfiles estructurales de edificios y barreras antibalas. Las piezas de plástico sobredimensionadas pero resistentes a la rotura también se utilizan en recintos médicos y electrónicos a macroescala.
5. Polieterimida (PEI)
Como termoplástico de ingeniería avanzada, la polieterimida PEI ofrece un rendimiento termomecánico excepcional adecuado para piezas moldeadas muy sustanciales utilizadas en entornos de equipos exigentes.
Fabricado a partir de bisfenol-A y diaminas aromáticas, el PEI ofrece una resistencia térmica inigualable, manteniendo la resistencia mecánica por encima de los 170 ºC, algo fundamental para los espaciosos componentes de plástico que se enfrentan a fluidos hidráulicos calientes, vapor o ciclos de alta temperatura en sistemas industriales.
Además de la resistencia al calor y a las grietas por tensión, el PEI también presenta una amplia compatibilidad química. Las piezas moldeadas de gran tamaño soportan aceites, alcoholes, ácidos orgánicos diluidos y álcalis. El PEI fabrica piezas estructurales y de manipulación de fluidos moldeadas por inyección duraderas en aeronaves y maquinaria donde otros plásticos fallan.
Comience su proyecto de moldeo por inyección de piezas grandes
El diseño y la fabricación de componentes sobredimensionados moldeados por inyección presentan complejidades únicas. La selección del material desempeña un papel decisivo en el rendimiento, la longevidad y la rentabilidad de las piezas a lo largo de todos los ciclos de producción.
Si va a iniciar un gran proyecto de moldeo de plástico, póngase en contacto con nuestros expertos en ingeniería. Aprovechamos décadas de experiencia en la producción de todo tipo de grandes componentes moldeados por inyección para ayudarle a identificar la combinación óptima de material de moldeo, maquinaria y métodos de fabricación para su aplicación.
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