¿Qué es el moldeo por transferencia?
Es un enfoque de fabricación prevalente que se aplica principalmente a plásticos termoestables y cauchos. El proceso implica colocar una carga de moldeo pre-medida en la parte superior del molde (conocida como la olla de transferencia), donde el mecanismo de calentamiento calienta el material a un estado líquido o semi-fluido. Luego, el émbolo comprime la carga y la inyecta en la cavidad del molde (parte inferior). Después de eso, un proceso de calentamiento del molde asegura el curado adecuado necesario para el fraguado. Finalmente, crea la pieza exacta al abrir el molde.
¿En qué se diferencia el proceso de moldeo por transferencia del moldeo por compresión y por inyección? Implica colocar el material en una cámara separada antes de inyectarlo en las cavidades del molde. En contraste, el material líquido se inyecta en la cavidad del molde durante el proceso de moldeo por inyección, y el material entra en el molde abierto durante el moldeo por compresión antes de comprimir con una prensa.
Además, es una forma precisa y rentable de moldear resinas termoestables y cauchos. La aplicación es diversa, desde conectores eléctricos y actuadores hasta sellos y juntas para un avión.
Ventajas del moldeo por transferencia
Dado que combina las capacidades de moldeo por compresión e inyección, puede encontrar varias ventajas en precisión, tiempo, costo y flexibilidad de diseño.
Aquí está la lista de moldeo por transferencia ventajas;
La alta presión de compresión lo hace más preciso que el moldeo por compresión.
Aunque no es tan rápido como el método de moldeo por inyección, el moldeo por transferencia tiene un ciclo de producción más rápido que la compresión.
Permite piezas con bordes más definidos porque la transformación del material puede llenar incluso la cavidad de características diminutas y más complejas.
Los insertos o las piezas incrustadas son posibles. Por ejemplo, pines de metal en un cuerpo de epoxi para crear un conector eléctrico.
Una configuración simple de olla y émbolo hace que el costo de las herramientas sea más barato.
Desventajas del moldeo por transferencia
Las ranuras de desbordamiento expulsan la carga o alimentación excedente mientras se transforman de la olla a las cavidades. Como resultado, conduce al desperdicio de material.
El paso adicional de transferencia de carga lo convierte en un proceso más largo que el moldeo por inyección.
Las piezas moldeadas por transferencia son más propensas a tener vacíos o bolsas de aire debido a la posibilidad de que el aire quede atrapado durante la etapa de transformación del material.
¿Cómo funciona el moldeo por transferencia?
El proceso de moldeo por transferencia es más simple que otros procesos de fabricación. Como se mencionó anteriormente, implica colocar y calentar la materia prima en una cámara separada (generalmente la parte superior del molde) y luego presionarla en el molde.
configuración de moldeo por transferencia
Entonces, primero, entendamos la configuración del moldeo por transferencia.
Descripción del componente Función
Émbolo Aplica presión a la mezcla de moldeo. Se posiciona por encima del recipiente y empuja el material hacia las cavidades del molde.
Recipiente y Calentador Un recipiente o cámara de transferencia se utiliza para colocar el material de moldeo. Un calentador rodea el recipiente para fines de calefacción.
Partes superior e inferior del molde Dos mitades se unen para formar la cavidad del molde en la parte inferior de la configuración. La parte superior es donde entra el material, y la parte inferior se forma alrededor del núcleo.
Bisagra Permite que la mezcla de moldeo acceda a las cavidades abriendo la entrada. Permite la transferencia del material al molde después de calentar.
Perno de extracción Facilita la expulsión del producto final del molde. Asegura una extracción segura y eficiente después del curado.
Además, ¿cómo se realiza el proceso o cómo funciona el moldeo por transferencia usando esta configuración? La respuesta radica en los varios pasos cronológicos.
Funcionamiento del moldeo por transferencia paso a paso
Paso 1: Preparación de la mezcla de moldeo
El proceso comienza con la preparación de la mezcla o compuesto de moldeo. Implica la conversión de la resina elegida en forma de polvo, pequeñas pellet o gránulos. Mientras tanto, mezclar colorantes, plastificantes, estabilizadores u otros aditivos puede ayudar a lograr las propiedades o estética deseadas. Además, la mezcla de moldeo se calienta a una temperatura predeterminada.
Paso 2: Cargar la mezcla en el recipiente de transferencia
A continuación, la mezcla de moldeo entra en la cámara o recipiente de transferencia mediante un mecanismo de alimentación por gravedad. Sin embargo, en esta etapa es esencial asegurar el molde limpio y los agentes desmoldantes adecuados en las paredes de las cavidades.
Paso 3: Cerrar el molde
El émbolo empuja la carga de moldeo hacia las cavidades con la ayuda de una prensa (generalmente hidráulica). En este paso, el material en la cámara pasa a las cavidades a través de la entrada, seguida del cierre del molde.
Paso 4: Aplicar calor y presión
La presión y el calor continuos mantienen el molde cerrado para curar la resina cargada. Sin embargo, solo un calentamiento uniforme en todo el molde puede resultar en un curado consistente.
Paso 5: Llenar el molde
El calor y la presión en el molde obligan a la mezcla de moldeo a fluir a través de las cavidades que llenan el molde. Al mismo tiempo, el objetivo es lograr una distribución uniforme del material dentro del molde para un grosor de pared y resistencia de la pieza consistentes.
Paso 6: Curado del Material
Aquí, el material calentado y presurizado sufre una transformación química (enlaces cruzados y polimerización) para tomar la forma de las cavidades. Los parámetros esenciales para el curado son el tiempo de curado, la presión y el control de la temperatura.
Paso 7: Apertura del Molde
Después del curado, el émbolo vuelve a su posición inicial (principalmente con control hidráulico), liberando la presión del molde. Facilita la apertura de dos mitades del molde. Aquí, una apertura cuidadosa asegura la pieza sin daños.
Paso 8: Expulsión del Producto Terminado
Por último, los pasadores expulsores o una placa desmoldeadora facilitan la transferencia de la expulsión de la pieza del molde. La posición de los pasadores expulsores también está diseñada para que empujen la pieza fuera del molde sin causar daños. A continuación, las piezas pasan a inspección y control de calidad.
¡Así funciona todo el proceso!
Resinas termoestables comunes utilizadas en el moldeo por transferencia
Los procesos de moldeo por transferencia son compatibles con termoplásticos, termoestables y cauchos, aunque las resinas termoestables son las más comunes.
Aquí hay algunos materiales para moldeo por transferencia;
Resinas Epoxi
Las resinas epoxi son el material termoestable que cura (se endurece) al mezclarse con un agente de curado, sometiéndose a una reacción química irreversible. Ofrecen excelentes propiedades mecánicas, baja viscosidad, aislamiento eléctrico y resistencia química.
Resinas Fenólicas
Estas son resinas termoestables sintéticas hechas con la reacción de fenol con formaldehído, conocidas por su alta capacidad para soportar estrés térmico y mecánico. Además, las resinas fenólicas muestran una excelente inertabilidad eléctrica y retardancia a las llamas. Algunos usos de las resinas fenólicas en moldeo son escudos térmicos e aislantes térmicos para automoción.
Resinas de Poliéster
Estas resinas son populares en el proceso de moldeo por transferencia debido a su versatilidad en formulación. Se pueden formular fácilmente con diversos aditivos, rellenos y refuerzos para cumplir con requisitos específicos de aplicación. En consecuencia, las resinas de poliéster son adecuadas para piezas duraderas (resistentes a impactos y abrasión, químicamente inertes y de alta resistencia en moldeo por transferencia).
Resinas de Melamina
Las resinas de melamina consisten en dos elementos: melamina y formaldehído. Son conocidas por su durabilidad, dureza superficial, retardancia al fuego y propiedades de resistencia al calor.
Resinas de Silicona
Diversas formas de silicona se utilizan en el moldeo por transferencia, como fluidos, elastómeros y resinas duras. Algunas ventajas de rendimiento de las resinas de silicona son la biocompatibilidad, estabilidad térmica, resistencia a las condiciones climáticas y aislamiento eléctrico. Además, los productos de moldeo por transferencia de silicona son muy populares en aplicaciones de sellado.
Aplicaciones de Moldeo por transferencia
El moldeo por transferencia sirve para diversos propósitos de fabricación en diferentes industrias. La razón es su capacidad de manejo de materiales y complejidad, la característica de moldeo por inserción, la precisión y el acabado superficial.
Veamos algunos productos específicos moldeados por transferencia en las industrias.
Industria Ejemplos de productos o piezas ¿Por qué moldeo por transferencia?
Componentes electrónicos Interruptores, Aislantes, Conectores, Placas de circuito, Encapsulados para bobinas, transformadores y sellos de labio para motores eléctricos. Ideal para encapsular componentes delicados, proporcionar aislamiento y protección contra factores ambientales, lo cual es esencial en la industria electrónica y eléctrica.
Dispositivos médicos Jeringas, Catéteres, Carcasas para implantes, Equipos médicos desechables Permite la producción de componentes estériles y biocompatibles con la precisión necesaria para uso médico.
Piezas automotrices Sellos, Gaskets, Tableros, Manillas de puertas, Aisladores de vibración, Piezas de motor, Cables de bujías Produce piezas duraderas con alta precisión dimensional y resistencia a condiciones adversas.
Bienes de consumo Juguetes, Agarre, Manillas, Teclados, Componentes deportivos y Carcasas para dispositivos electrónicos Permite la fabricación de diversos bienes de consumo con formas complejas y acabados de alta calidad.
Productos de caucho Grommets, arandelas y juntas tóricas, interfaces para válvulas de gas y sellos de cara metálica para la industria del gas natural. El moldeo por transferencia de caucho es adecuado para formas detalladas y complejas con precisión y consistencia.
Variaciones del moldeo por transferencia
Moldeo por transferencia de resina (RTM)
Es la variación más común del moldeo por transferencia, que implica el uso de composites de refuerzo secos, como fibra de vidrio, fibra de carbono o Kevlar para el moldeo. Al mismo tiempo, las materias primas también contienen aditivos adecuados y agentes de curado. Después, el proceso sigue el moldeo por transferencia estándar.
Las ventajas son: el método RTM reduce las emisiones como el estireno, es rápido y repetible, procesa termofijos versátiles y permite detalles intrincados. Además, la automatización puede proporcionar piezas precisas y consistentes. Sin embargo, los costos iniciales de configuración y herramientas pueden ser elevados.
Moldeo por transferencia de resina asistido por vacío (VARTM)
Este proceso combina los principios del moldeo por transferencia (RTM) con asistencia de vacío. Como en los moldeos por transferencia de resina habituales, implica colocar materiales de refuerzo secos. Sin embargo, la diferencia es que el molde se sella con una cámara o bolsa de vacío. Aquí, la asistencia de vacío elimina el aire atrapado en las cavidades. Como resultado, ayuda a compactar las resinas de alimentación y evitar la formación de vacíos.
Esta categoría de moldeo por transferencia aborda posibles problemas estructurales y de resistencia en piezas moldeadas y proporciona mayor flexibilidad en el diseño. Como resultado, es adecuada para piezas robustas en la industria automotriz, aeroespacial y de equipos industriales.
Micro Moldeo por transferencia
Esto se refiere al moldeo por transferencia de piezas o productos que son pequeños en peso y tamaño (unos pocos gramos y mm). El tamaño de los moldes de transferencia, configuraciones y otros equipos también es pequeño. Permite la producción de piezas diminutas y complejas con precisión, manteniendo la integridad estructural.
El micromoldeo por transferencia es adecuado para la fabricación de pequeños conectores eléctricos, actuadores, dispositivos microfluídicos, implantes médicos a escala micro, sistemas de administración de medicamentos y algunos componentes microópticos.
Comparación con otros procesos de moldeo
ensamblaje de herramientas de molde
Dado que la tecnología de moldeo tiene otros procesos además del moldeo por transferencia, comparemos con dos enfoques más: procesos de moldeo por inyección y compresión.
Moldeo por inyección vs Moldeo por transferencia
El proceso de moldeo por inyección inyecta la forma fundida del material en un molde. En cambio, el mecanismo de transferencia coloca las resinas premedidas en la cámara de transferencia y las pasa al molde. Por lo tanto, la inyección es adecuada para termoplásticos y grandes volúmenes, mientras que la transferencia es para composites termoestables y volúmenes pequeños a medianos. Posteriormente, el moldeo por inyección es preferido para piezas grandes y delgadas, y la compresión para piezas gruesas.
Moldeo por compresión vs Moldeo por transferencia
El material se coloca directamente en un molde abierto durante el moldeo por compresión sin calentarlo. Esa es la diferencia clave entre ambos. Además, el proceso de moldeo por transferencia puede crear detalles más precisos e intrincados que la compresión. A continuación, la compresión es popular en moldeo de termoestables y composites. Sin embargo, el enfoque de transferencia es principalmente para materiales termoestables.
Tabla: Moldeo por compresión vs inyección vs transferencia
Criterios Moldeo por compresión Moldeo por inyección Moldeo por transferencia
Precisión Buena precisión. Precisión muy alta Alta precisión
Complejidad del molde Moldes relativamente simples. Moldes complejos Moldes moderadamente complejos
Materiales Principalmente polímeros termoestables y composites Termoplásticos, composites termoestables y elastómeros. Principalmente polímeros termoestables
Volumen de producción Volúmenes medios a altos Producción de alto volumen Mejor para volúmenes bajos a medianos
Acabado superficial Buenos acabados superficiales Excelentes acabados superficiales Acabado suave
Costo de tooling Menor Mayor Moderado
Resistencia estructural Buena Excelente Excelente
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