martes, 11 de octubre de 2011

Moldeo por transferencia

El moldeo por transferencia es un desarrollo a partir del moldeo por compresión en el que el compuesto de moldeo se introduce en una cavidad dentro del molde, de modo que al cerrar el molde el compuesto se transfiere hasta las diferentes cavidades de moldeo a través de una serie de canales. En la figura siguiente se muestra un esquema de este proceso.
 

El proceso de transferencia es, por lo tanto, un proceso intermedio entre la inyección y la compresión y presenta una serie de ventajas y desventajas respecto a estos. El moldeo por transferencia está indicado en el caso de que se deseen moldear muchas cavidades o cuando el llenado del molde con el material de moldeo resulte problemático (moldes muy planos, con inserciones metálicas, cuando se emplea polvo de moldeo de densidad aparente muy baja, etc.). El ciclo en moldeo por transferencia suele ser algo más corto debido a la mejor transferencia de calor cuando el material circula por los canales. En contrapartida el moldeo por transferencia presenta una serie de desventajas frente al moldeo por compresión: el flujo del material a través del molde es más complejo, por lo que puede darse cierto grado de orientación; los moldes sufren más abrasión de modo que el mantenimiento es más costoso; los equipos son más complejos y más caros; y por último el material que queda en los canales tras el proceso es material de desecho, que no se puede reutilizar (nota: en la industria por lo general este material puede ser utilizado en bajas proporciones, reducido a polvo, como relleno en este u otros procesos de termoestables para reducir costos, pero reduciendo las propiedades técnicas de las piezas obtenidas).
Prensa para moldeo por transferencia

Descripción del proceso

Una cantidad cuantificada de un termofijo (preformado), por lo general precalentado, se carga en una cámara inmediata a la cavidad del molde (cámara de transferencia), donde se calienta; se aplica entonces presión mediante un pistón hidráulico para forzar al polímero a fluir, a través de un canal llamado bebedero, dentro del molde caliente. Si bien dependerá de la resina utilizada y el tamaño de la pieza, el cilindro de transferencia empuja el plástico termoestable a través de los canales de alimentación hacia las piezas con una fuerza de 5.5 – 6.9 MPa y un tiempo de entre 3 - 8 segundos. El molde se mantiene cerrado y calefaccionado hasta que el material del interior se cura. Una vez curado el material, el molde se abre y los pines o pernos eyectores expulsan la pieza terminada.

Las dos variantes de este proceso se ilustran a continuación:

(a) Moldeo con recipiente o cámara de transferencia, en el cual la carga se inyecta de un recipiente a través de un canal vertical en la cavidad; y (b) moldeo con émbolo de transferencia, en el cual se inyecta la carga en la cavidad del molde por medio de un émbolo desde un depósito que se calienta a través de los canales laterales. En ambos casos se produce material de desperdicio en cada ciclo por la pieza desechada que se queda en la base del depósito y en los canales laterales. Además, el vertedero del recipiente de transferencia es también material de desecho. Este desecho no puede recuperarse debido a que los polímeros son termofijos.

El moldeo por transferencia está relacionado estrechamente con el moldeo por compresión, debido a que utiliza el mismo tipo de polímeros (termofijos y elastómeros). Existen similitudes con el moldeo por inyección, ya que la carga se precalienta en una cámara separada, y fuego se inyecta en el molde. En el moldeo por transferencia se pueden moldear formas de partes más intrincadas que en el moldeo por compresión pero no tan intrincadas como las del moldeo por inyección. El moldeo por transferencia también se presta para usar insertos de metal o de cerámica que se colocan en la cavidad antes de la inyección, el plástico calentado se adhiere al inserto durante el moldeo.

Las piezas moldeadas por transferencia tienen menos flash (el exceso de material que se ejecuta a lo largo de la línea de separación del molde) que sus homólogos de moldeado por compresión debido a que el molde se mantiene cerrado cuando el plástico entra en la cavidad del molde. Sin embargo, moldeo por transferencia aún produce más materiales de desecho de moldeo por compresión a causa de la colada, los agujeros de aire, y los surcos de desbordamiento que a menudo son necesarios para permitir que escape el aire y el material excedente se desborde.

Características del proceso
Como se mencionó anteriormente, una de las principales ventajas del moldeo por transferencia sobre el moldeo por compresión es que las diferentes inserciones, tales como piezas de metal, chips semiconductores, compuestos de fibras secas y cerámicas se pueden utilizar (colocados en la cavidad del molde antes de que el polímero se inyecte). Cuando el polímero se calienta y transfiere llena el molde y forma la unión con la superficie de inserción. Esta capacidad hace que el proceso de moldeo por transferencia sea líder en la fabricación de circuitos integrados y componentes electrónicos con terminales moldeados, clavos, pernos, conectores, etc.

Ventajas y desventajas del proceso respecto a la compresión y la inyección
Ventajas
Desventajas
Producto con mejor consistencia que el moldeo por compresión, lo que permite una más estricta tolerancia y piezas más intrincadas
Mayor material de residuo que el moldeo por compresión
Producción superior a la velocidad de moldeo por compresión
La velocidad de producción es más baja que el moldeo por inyección
Tiempo de preparación rápida y costos de instalación menores que el moldeo por inyección
La complejidad de las piezas obtenidas es inferior que el moldeo por inyección
Menores costos de mantenimiento que el moldeo por inyección
Costos mayores en maquinaría y tecnología que el moldeo por compresión
Ideal para piezas de plástico con inserciones de metal
Se moldean tanto termoestables como termoplásticos a diferencia del moldeo por inyección

En la industria de los composites, los compuestos reforzados con fibra son a menudo fabricados por un proceso llamada moldeo por transferencia de resina (RTM). Capas de preformas textiles (fibras largas tejidas o siguiendo patrones organizados) están pre-dispuestos en el molde. La resina, entonces, se inyecta para impregnar la fibra. Se utiliza a menudo vacío para evitar burbujas de aire y ayudar a la resina a entrar en la cavidad del molde. La resina que se utiliza tiene que ser relativamente baja viscosidad.

Materiales procesados por moldeo por transferencia
A pesar de moldeo por transferencia también puede ser utilizado para los termoplásticos, la mayoría de los materiales utilizados en este proceso son termoestables, los más comunes son:
· Resinas epoxi
· Resinas poliéster insaturadas
· Resinas de viniléster
· Resinas Fenol-formaldehído
· Elastómeros (Caucho natural, Caucho de silicona, caucho SBR, etc.)

Si la resina moldeada utilizada es un termoplástico, el molde se puede abrir en estado caliente. Los termoestables curados mantienen su forma y dimensiones, incluso en estado caliente.
Si se trata del moldeo de un termoplástico, el molde y la pieza moldeada se enfrían antes de ser abierto.

Piezas obtenidas
Algunos productos comunes obtenidos por moldeo por transferencia son mangos utensilios, botones o teclas, piezas de aparato eléctrico, componentes electrónicos y conectores.
El moldeo por transferencia es ampliamente utilizado para encerrar o encapsular elementos tales como bobinas, circuitos integrados, clavijas, conectores y otros componentes.
Perilla

Molde y Tapones de caucho



Fuentes:
Tecnología de los polímeros – Beltrán y Marcilla

en.wikipedia.org
www.reblingplastics.com
www.aipma.net
www.twistertechnology.com
www.sinotech.com
www.hawthornerubber.com
www.polysealind.com
www.substech.com
www.efunda.com

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