miércoles, 20 de julio de 2011

RIM

Introducción
RIM (Reaction Injection Moulding, Moldeo por Inyección-Reacción) es una técnica para producir piezas de plástico mediante la inyección a baja presión de resinas termoestables en moldes.
Se pueden utilizar distintos tipos de moldes (de acero o de aluminio mecanizado, fundición de aluminio, caucho de silicona, resina epoxi), no obstante, son los moldes de resina los que se usan con más frecuencia. Principalmente se realizan moldes para series pequeñas construidos a partir de un modelo producido mediante métodos de prototipado rápido.
Se obtienen piezas de grandes dimensiones, resistentes que pueden ensayarse, mecanizarse, recibir tratamientos posteriores (arenados, deposiciones metálicas) y pintarse.
Las resinas de poliuretano, con sus diferentes formulaciones, permiten obtener variedad de productos, desde elastómeros hasta materiales rígidos.

Contenedor

Carcazas de aparatos electrónicos (teléfonos, fotocopiadoras, computadoras, etc.)

Manija de puerta de autobús

Ventajas:
-          Plazos cortos, Moldes de bajo costo
-          Propiedades parecidas al producto final
-          Buena precisión en los modelos
-          Especialmente adecuado para piezas grandes
-          Procesos automatizados
-          Alto volumen de producción
Desventajas:
-          Alta inversión
-          Conocimientos técnicos especializados.

Proceso
En primer lugar, las dos partes del polímero se mezclan entre sí. La mezcla se inyecta en el molde bajo alta presión que utiliza un mezclador intensivo. La mezcla se deja reposar en el molde el tiempo suficiente para que se expanda y cure.
 
 
Si agentes de refuerzo se añade a la mezcla, entonces el proceso se conoce como el moldeo por inyección de reacción reforzadas (RRIM). Comúnmente se utilizan agentes de refuerzo como fibra de vidrio, mica y cerámica.
Este proceso se utiliza generalmente para producir paneles de espuma rígida de automoción.
Un subconjunto de RRIM es el moldeo por inyección de reacción estructural (SRIM), que utiliza mallas de fibra para el agente de refuerzo. La malla de fibra es primero ordenada en el molde y luego la mezcla de polímero es moldeado por inyección sobre la misma.
El material más común de procesar por RIM es poliuretano (conocido generalmente como PU-RIM), pero también poliureas, poliisocianuratos, poliésteres, poliepóxidos y nylon 6. Para poliuretano uno de los componentes de la mezcla es poliisocianato y el otro componente es una mezcla de poliol, surfactante, catalizador y agente de expansión.
Otro material de gran importancia moldeado por inyección reactiva es el polidiciclopentadieno (PDCPD).
Los polímeros PDCPD tienen una alta rigidez, excelente resistencia al impacto, así como un buen aspecto superficial y resistencia a la corrosión lo que lo hace ideal para una amplia gama de aplicaciones.
Mediante el uso de catalizadores se hace posible controlar el punto de inicio de reacción. Esto hace posible hacer grandes piezas de plástico (100kg y superior) en un corto periodo de tiempo. El diciclopentadieno y comonómeros son los materiales inyectados dentro del molde para reaccionar obteniéndose el polímero. (Ver polidiciclopentadieno para más detalles)

Proceso RIM poliuretano
Los dos reactivos líquidos (isocianato y poliol) se almacenan en tanques separados con temperatura de alimentación controlada y equipado con agitadores. Desde de estos tanques, el poliol e isocianato son alimentados a través de las líneas de suministro a las unidades de medición que, suministran la cantidad precisa de reactivos y presión necesaria, al cabezal mezclador. Cuando comienza la inyección y las válvulas del cabezal mezclador se abren, los reactivos líquidos entrar en una cámara en el cabezal mezclador a presiones de entre 1.500 y 3.000 psi en el que se mezclan intensamente por el choque de alta velocidad. De la cámara de mezcla, el líquido fluye en el molde a presión atmosférica aproximadamente y se somete a una reacción química exotérmica, que forman el polímero de poliuretano en el molde. Tiempos de disparo y el ciclo varían, dependiendo del tamaño de la pieza y el sistema de poliuretano utilizado. Un molde de mediano para una pieza elastomérica puede ser llenado en un segundo o menos y estar listo para desmoldar en 30 - 60 segundos. 
 
Esquema del proceso

Inyectora RIM

El moldeo por inyección reactiva puede producir piezas fuertes, flexibles y ligeras que pueden ser fácilmente pintadas. También tiene la ventaja de tiempos de ciclo rápido en comparación con los típicos materiales conformados por vacío. La mezcla de dos componentes se inyecta en el molde tiene una viscosidad mucho más baja que fundidos polímeros termoplásticos, por lo tanto, piezas grandes, de peso ligero y de pared delgada puede ser procesado con éxito por RIM. Esta mezcla menos viscosa también requiere menos fuerza de cierre, lo que lleva a un equipo más pequeño y por último, reducir el costo del proceso. Otra ventaja del procesado de espuma por RIM es que la pieza puede tener una capa de alta densidad y un núcleo de baja densidad.
Las desventajas son lentos tiempos de ciclo, en comparación con el moldeo por inyección, y materias primas caras.


Fuentes:
www.aserm.net
www.wikipedia.org
www.creativeurethanes.com
www.armstrongmold.com
www.pslc.ws

27 comentarios:

  1. Hola, aquí en Argentina, quien vende los insumos?

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    1. Hola Daniel. Algunos proveedores de poliuretano para inyección pueden ser los siguientes...
      http://www.basf.com.ar
      http://www.huntsman.com/polyurethanes/a/Locations/Americas/Argentina?p_langswitch=1
      http://www.ipipsa.com.ar
      Saludos

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  2. HOLA TRABAJO EN UNA EMPRESA Q HACE ACCESORIOS PARA AUTO Y MANEJA ESE SISTEMA DE RIM
    MI PREGUNTA ES Q TIPOS SI LAS HAY DE PRUEBAS SE LES PUEDE HACER A LA PIEZA YA INYECTADA Y Q PROCEDIMIENTO ES EL CORRECTO UNA VEZ INYECTADA LA PIEZA Y SE PROCEDA A PINTAR DE ANTEMANO MUCHAS GRACIAS

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    1. Hola Israel. Generalmente, no existen ensayos normalizados para las piezas sino más bien para los materiales. Salvo en algunos casos puntuales como los tubos o los films plásticos. Conviene ajustar los ensayos a los requerimientos que las piezas deban cumplir en funcionamiento. Tal vez se podría simular el trabajo mecánico al cual estaría sometida la pieza. También se podría fabricar a partir de la pieza, probetas sobre las cuales realizar ensayos de tracción, impacto, flexión, dureza, etc.
      En cuanto al pintado, dependerá si es un material flexible o rígido como así también se trata de un material espumado. El material debe estar limpio de desmoldante. Se debe usar un limpiador y diluyente especial para limpiar piezas de plásticos. Luego se debe aplicar una imprimación para plásticos. Fíjate en los siguientes enlaces…
      http://www.mapfre.com/ccm/content/documentos/cesvimap/ficheros/Pintado_plasticos_cap_3.pdf
      www.editex.es/RecuperarFichero.aspx?Id=550
      Saludos

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    1. Hola. Sí, se podrían fabricar carcasas de computadoras
      Saludos

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  4. Mariano me podrías decir algunos modelos de maquinaria RIM

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    1. Hola Claudia. El modelo de máquina necesario dependerá del tipo de resina a utilizar y productividad requerida, entre otros factores. Proveedores de maquinaria…
      http://www.plastico.com/guia-de-proveedores/Maquinas-para-moldeo-por-reaccioninyeccion+3810600
      Saludos

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  6. Hola Mariano, te comento que estoy analizando las posibilidades de utilizar este proceso para realizar barandas para camas de personas que se encuentran internadas en su hogar. Necesitaría saber si se puede realizar el proceso con insertos estructurales, sobre un caño. Y de ser posible, qué materiales podrían utilizarse para inserto más allá de los metálicos, por ejemplo maderas. El resultado debería también tener partes rígidas y blandas, ¿se puede realizar el proceso con espumados utilizando de "inserto" o base un elemento previamente moldeado por RIM con resinas rígidas? Desde ya muchas gracias, saludos!

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    1. Hola Eva. Este método permite insertos y núcleos estructurales, el uso de poliuretano rígido o flexible, como así también el empleo de material espumado. Es posible utilizar madera como material de núcleo. Pienso que se podría realizar un sobremoldeo sobre otra pieza obtenida por este mismo método. Los siguientes artículos pueden ser de tu interés…
      http://www.reactioninjectionmolding.com/wp-content/uploads/2013/09/RIM-PartMoldDesignGuide.pdf
      http://www.premoldcorp.com/wp-content/uploads/2017/08/Design_Guide_8th_Edition_2017_151990_Premold_final_lr.pdf
      Saludos

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  7. hola mariano, tengo una duda de los posibles problemas que pueda surgir de este proceso y la causa y la solución, tengo enlistados unos y me gustaría discutirlos contigo.
    Problema: Burbujas en la pieza
    Causa: la pieza contiene humedad
    Solución: Dejar la pieza en el molde para su secado
    Problema: Agrietamiento de la pintura
    Causa: El molde esta en alta temperatura
    Solución: bajar la temperatura del molde
    Problema: Se pega el material al molde:
    Causa: El material está demasiado frío por lo que no llega a curar y este se pega en el molde
    Solución:
    Problema: Rebaba excesiva:
    Causa: Mal sello de las cavidades
    Solución: Verificar que el sello este bien colocado.
    Problema: Se presentan líneas de flujo visibles en la superficie de la pieza mientras se llenó la cavidad:
    Causa: mala dispersión del concentrado de color de la resina
    mi correo es nbaronsalinas@gmail.com

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    1. Hola. Pueden existir algunas otras causas y posibles soluciones a los problemas presentados dependiendo de las características del proceso (maquinaria y resina utilizadas). Las burbujas pueden deberse a un inadecuado venteo del molde. Algunas resinas llevan agua como reactivo. Vetas en la pieza pueden ser producto de mezclado insuficiente o viscosidad del colorante elevada o falta de compatibilidad. La correcta formulación de la resina también juega un papel importante en la obtención de piezas de calidad como así también utilizar los parámetros de procesamiento apropiados. Asimismo, es importante controlar la fecha de caducidad de las resinas. Una resina vencida puede no curar adecuadamente
      Saludos

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  8. podría decirme los materiales más utilizados para el RIM?

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    1. Hola. El de mayor uso es el poliuretano. Otros pueden ser poliureas, poliisocianuratos, poliésteres, epoxi, nylon 6, polidiciclopentadieno

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  9. Hola Mariano, yo soy estudiante de diseño industrial y estoy realizando un proyecto de investigación sobre rampas para personas discapacitadas y existe la propuesta de recubrir estas rampas mediante el proceso de RIM, quisiera saber si es posible colocarle un alma de lámina metálica al RIM, no se si sea posible realizarte una entrevista más a fondo contigo de alguna manera, gracias!

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    1. Hola. Es posible inyectar sobre estructuras metálicas (sobremoldeo o encapsulado). Te podés fijar en el siguiente documento…
      https://reactioninjectionmolding.com/rim-partmolddesignguide/
      Saludos

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  10. Que otra variante de RIM se puede encontrar como el RRIM o SRIM?

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    1. Hola Arturo. Bueno, esas serían las variantes existentes. Tal vez se podría considerar si es un material de alta o baja densidad (HD-RRIM, LD-RRIM, HD-SRIM y LD-SRIM)

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  11. Hola Mariano,
    Quería consultarte si se podía mecanizar una pieza de poliuretano rígido, luego de haber sido inyectada con el método RIM. Seria para la fabricación de una carcaza de un equipo medico, o si seria mas recomendable hacerle en el molde de la inyección, un postizo.
    Desde ya muchísimas gracias.
    Saludos!

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    1. Hola Nuria. Es posible el mecanizado, pero sería más recomendable de ser posible el uso de un postizo o noyo durante el moldeo para evitar una etapa posterior de mecanizado

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  12. Alguien sabe cuales son las variaciones de RIM?

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  13. Cuáles son las variaciones de RIM?

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    1. https://tecnologiadelosplasticos.blogspot.com/2011/07/rim.html?showComment=1604425923370#c2356344706879359527
      Saludos

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  14. hola mariano, quería saber si me podrías resolver esta duda, ¿Cuáles son los aditivos que se usan principalmente en los procesos de inyección reactiva?

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    1. Hola. Los aditivos pueden variar dependiendo de la resina utilizada y de las características y propiedades buscadas la pieza producida. Además de la resina y su catalizador la formulación puede incluir antioxidantes, protectores UV, desmoldantes internos, plastificantes, cargas, refuerzos, pigmentos, dispersantes, agentes de acoplamiento, retardantes de llama, agentes espumantes, estabilizantes de espumado, surfactantes, funguicida, bactericida, etc.

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