Creación de piezas complejas con sobremoldeo y moldeo por inserción

Para la producción en serie de piezas simples, hay pocos procesos de fabricación más adecuados que el moldeo por inyección, el proceso de fabricación de plástico más utilizado en el mundo. El moldeo por inyección se utiliza para hacer de todo, desde envases de alimentos hasta piezas de aeronaves, mientras que su velocidad y rentabilidad, especialmente a escala, lo convierten en la primera opción de muchos fabricantes.

Sin embargo, existen limitaciones en el proceso básico de moldeo por inyección. La envolvente de una máquina de moldeo por inyección limita el tamaño de las piezas moldeadas, y el proceso en sí, en el que el plástico fundido se fuerza en un molde de metal, impone restricciones geométricas que podrían eludirse con un proceso como la impresión 3D o incluso el mecanizado CNC.

Además, el moldeo por inyección generalmente solo es adecuado para piezas de plástico simples que deben fabricarse en grandes cantidades.

Es decir, a menos que utilicemos el proceso de sobremoldeo o moldeo por inserción para crear piezas moldeadas complejas de varios materiales. Este artículo analiza cómo funciona el sobremoldeo y para qué se puede utilizar, brindándole una idea de si podría incorporar el sobremoldeado en su ciclo de producción.

¿Qué es el sobremoldeo?

Como sugiere su nombre, el sobremoldeo es un proceso de fabricación en el que el proceso básico de moldeo por inyección se lleva a cabo sobre otro componente moldeado.

Ese otro componente moldeado, conocido como sustrato , se coloca dentro de un molde de metal. Entonces, cuando inyectamos el plástico fundido en el molde, el material líquido rodea el sustrato o se adhiere a él de alguna manera. Cuando el plástico fundido se enfría, terminamos con una pieza compleja formada por dos componentes:el sustrato y el plástico recién inyectado encima.

El sobremoldeo permite que un fabricante cree una pieza moldeada que consta de más de un material, sin tener que ensamblar manualmente dos o más componentes separados.

¿Por qué usar sobremoldeo?

El sobremoldeo es una solución ideal en muchas situaciones de fabricación. Para piezas baratas producidas en masa que requieren dos (o más) componentes hechos de diferentes materiales, el sobremoldeo suele ser más rápido y económico que el ensamblaje manual de varios componentes.

Y en muchos casos, el sobremoldeo permite diseños que no serían posibles de ensamblar manualmente. (Inyectar un segundo material dentro de un componente de plástico parcialmente hueco, por ejemplo).

El sobremoldeo puede ser ideal en las siguientes situaciones:

• Inyectando caucho sobre un plástico rígido sustrato
• Inyección de plástico rígido sobre un plástico rígido sustrato
• Inyectando caucho sobre un metal sustrato (moldeado de inserción)
• Inyección de plástico rígido sobre un metal sustrato (moldeado de inserción)

Sobremoldeado frente a moldeado por inserción

El sobremoldeo y el moldeo por inserción son procesos muy similares. Ambos implican inyectar plástico fundido sobre otro material para crear una pieza de múltiples componentes y múltiples materiales.

La diferencia radica en el sustrato, el componente sobre el que se agrega el nuevo material.

Con el sobremoldeo, el sustrato en sí mismo es siempre un componente moldeado. Entonces, el proceso de sobremoldeo comprende esencialmente dos rondas consecutivas de moldeo por inyección (usando dos moldes de metal separados). Primero, el sustrato se crea en su propio molde; luego, se realiza el sobremoldeo sobre el sustrato previamente moldeado en un molde diferente.

La moldura de inserción es diferente. Con el moldeo por inserción, el sustrato no tiene que ser un componente moldeado. Puede ser un componente de metal mecanizado, por ejemplo, y el proceso de moldeado se puede usar para agregar plástico o caucho al componente de metal.

Ejemplos de aplicaciones de sobremoldeo

Goma sobre plástico rígido

Agregar componentes de caucho al plástico es un proceso común en la producción de productos de consumo y se usa ampliamente para agregar manijas suaves y con agarre a las piezas. Los cepillos de dientes, por ejemplo, a menudo se fabrican mediante sobremoldeo, con una sección de mango de goma añadida al vástago de plástico rígido.

Plástico rígido sobre plástico rígido

La combinación de dos plásticos rígidos diferentes es útil para crear piezas multicolores o piezas con secciones parcialmente translúcidas. Los juguetes para niños, que constan de dos o más secciones de plástico de colores, a menudo se fabrican con sobremoldeo.

Goma sobre metal

El moldeo por inserción es ideal para agregar un componente de goma a una pieza de metal preformada. Esto puede ser útil para agregar un agarre, o incluso un sello hermético o junta, a la pieza de metal. El caucho también puede actuar como amortiguador.

Plástico rígido sobre metal

El moldeo por inserción con plástico rígido se usa ampliamente en la fabricación de productos como herramientas manuales y maquinillas de afeitar de seguridad, donde se moldea un mango de plástico sólido alrededor de una cabeza o hoja de herramienta de metal por razones ergonómicas.

Compatibilidad y adherencia del material de sobremoldeo

El propósito del sobremoldeo y el moldeo por inserción es crear una pieza compleja cuyos componentes estén sellados entre sí de alguna manera. Si los dos materiales se separan fácilmente, el sobremoldeado no ha tenido éxito.

Sin embargo, hay dos formas principales en las que el sustrato y el material de sobremoldeo se pueden unir.

Una forma es enlace químico , que implica que el material de sobremoldeo se fusione y se adhiera al material del sustrato. La unión química solo es posible si los dos materiales son químicamente compatibles, como TPU (caucho) sobre ABS (plástico rígido), pero permite un alto grado de libertad de diseño.

Si el material del sustrato y el material de sobremoldeo no son químicamente compatibles, aún pueden unirse si el ingeniero diseña una unión mecánica por la parte Una unión mecánica puede tomar la forma de una muesca o una conicidad inversa en el sustrato:una vez que el material de sobremoldeo fluye alrededor y debajo de la muesca, queda bloqueado en su lugar y no puede separarse del sustrato.

De hecho, las uniones mecánicas son una característica de diseño única del sobremoldeo y el moldeo por inserción. A menudo es imposible lograr una conexión entrelazada completamente cerrada entre los dos componentes mediante el ensamblaje manual. (A menos que, por ejemplo, un componente de caucho se estire o se comprima en el componente sólido).

Sobremoldeado con 3ERP

3ERP tiene muchos años de experiencia en moldeo por inyección y puede ejecutar proyectos de sobremoldeo y moldeo por inserción de todas las formas y tamaños.

Póngase en contacto para obtener un presupuesto gratuito.