Fundición de uretano:materiales, colores, transparencia y aplicaciones comunes

La fundición de uretano es un proceso de moldeo de bajo costo para la fabricación de piezas plásticas rígidas o similares a la goma. Adecuada para prototipos y ciertas piezas de uso final, la fundición de uretano no requiere herramientas duras y costosas, sino que utiliza moldes de silicona para hacer una cantidad limitada de piezas fundidas.

Los clientes tienen varias opciones cuando se trata de fundición de uretano. Además de poder elegir entre piezas rígidas o flexibles, pueden agregar fácilmente color a sus piezas fundidas, ya sea durante o después de la fabricación, e incluso pueden usar materiales transparentes para crear elementos como cajas de presentación y carcasas electrónicas transparentes.

Este artículo analiza algunos de los aspectos clave de la fundición de uretano:qué es, qué tipo de materiales puede usar, cómo puede agregar color o transparencia a las piezas fundidas y ejemplos de cuándo la fundición de uretano es una técnica apropiada para usar.

¿Qué es la fundición de uretano?

La fundición de uretano es un proceso de fabricación con calidad de producción para lotes cortos de piezas. Es similar al moldeo por inyección, pero las herramientas utilizadas son suaves y flexibles en lugar de metal. Debido a esto, la fundición de uretano es mucho más rentable que el moldeo por inyección, especialmente para la producción de bajo volumen, y ofrece plazos de entrega más cortos.

La fundición de uretano produce piezas que generalmente son menos resistentes que las piezas moldeadas por inyección pero que tienen un excelente acabado superficial. Estas piezas de alta calidad se pueden fabricar con tolerancias bastante estrictas y requieren un procesamiento posterior mínimo.

El proceso de fundición de uretano es así:

• Obtenemos un patrón maestro positivo o fabricamos uno utilizando una técnica como la impresión 3D de estereolitografía o el mecanizado CNC.
• Establecemos el patrón maestro en un recipiente de silicona líquida, creando un molde negativo.
• Cortamos el molde de silicona completamente curado por la mitad y retiramos el patrón maestro.
• Rellenamos el molde de silicona con uretano y dejamos curar para hacer la pieza fundida. Podemos reutilizar el molde de silicona unas 20 veces antes de desecharlo.

La fundición de uretano a veces se denomina fundición al vacío o moldeo de uretano. Sin embargo, no siempre es necesario aplicar el procedimiento de vacío para fabricar piezas de uretano.

Lea nuestro artículo sobre cómo hacer un molde de silicona para obtener más información sobre el proceso de fabricación de moldes de silicona.

Materiales de fundición de uretano

La fundición de uretano no ofrece una gran cantidad de opciones de materiales en comparación con, por ejemplo, el mecanizado CNC (compatible con una amplia gama de polímeros termoplásticos). Sin embargo, funciona con dos tipos distintos de resina de colada de uretano, lo que brinda a los fabricantes un elemento importante de flexibilidad en el desarrollo de sus productos.

Debería ser bastante obvio si una pieza requiere un material rígido o elastomérico dependiendo de su uso final. La rigidez es esencial para la mayoría de las funciones mecánicas, mientras que la elasticidad puede ser útil para la absorción de impactos, el agarre y otros usos.

Rígido

Los uretanos Shore D son un grupo de plásticos rígidos de uretano que a menudo son resistentes y duraderos y que se pueden usar para piezas finales como carcasas, estuches, productos electrónicos de consumo, juguetes, empaques, lentes, dispositivos médicos y científicos y paneles.

Elastomérico

Los uretanos Shore A son un grupo de plásticos blandos y de uretano que son flexibles con buena resistencia al impacto. Comparten propiedades físicas con el caucho. Estos uretanos se pueden usar para artículos como empuñaduras y fundas de goma, sobremoldes, botones y teclados, conectores de cables e incluso botas de goma.

Piezas de fundición de uretano de color

Aunque la fundición de uretano no ofrece una amplia selección de materiales, sí ofrece excelentes opciones de coloración, incluidos los colores fundidos.

Esto puede hacer que la fundición de uretano sea una buena opción para juguetes, bienes de consumo y productos de marca que deben coincidir con el esquema de color corporativo de una empresa. También permite a los departamentos de I+D crear prototipos de productos en una gama de colores.

Color fundido

Debido a que los uretanos se inyectan en el molde de silicona en forma líquida, es relativamente fácil agregar pigmentos a la mezcla líquida.

Adoptar este enfoque para las piezas de uretano coloreadas produce varios beneficios. El color aplicado no se astillará ni se despegará, ya que se mezcla con el plástico a través de la pieza, no solo en su superficie. Además, no afecta la textura de la superficie de la pieza, lo que puede ser importante para algunas aplicaciones.

Por otro lado, puede ser difícil establecer la cantidad correcta de tinte para agregar al uretano antes del colado, por lo que puede ser necesario descartar los colados de prueba antes de encontrar el tono correcto.

Pintura

El color también se puede aplicar a las piezas de uretano después de que se completa la fundición, en forma de pinturas aplicadas a la superficie de la pieza.

Pintar piezas de uretano le da al fabricante acceso a una gama más amplia de colores y les permite ajustar el nivel de brillo. La pintura también se puede utilizar para suavizar la textura de la superficie de una pieza. Además, es menos probable que las pinturas de alta calidad se desvanezcan después de la exposición a la luz ultravioleta que los pigmentos internos.

El inconveniente de pintar piezas de uretano es que las pinturas son propensas a astillarse y rayarse. También exige un paso adicional completo en el proceso de fabricación, lo que se suma al presupuesto general del proyecto.

Piezas de fundición de uretano transparente

Uno de los beneficios del uretano es su disponibilidad en formulaciones transparentes. Las resinas transparentes son útiles para artículos como gabinetes electrónicos, lentes y componentes de iluminación.

En la mayoría de los casos, se utiliza una cámara de vacío en piezas transparentes para eliminar las burbujas de aire, que de otro modo disminuirían la apariencia de las piezas fundidas transparentes.

Los materiales transparentes también se pueden mezclar con pigmentos para piezas transparentes coloreadas.

Fundición de uretano en comparación con las alternativas

Fundición de uretano frente a estereolitografía

Al igual que la fundición de uretano, otro proceso de fabricación común para la creación de piezas transparentes es la estereolitografía (SLA), un proceso de fabricación aditiva (impresión 3D) basado en láser. SLA se utiliza en odontología, joyería y otras disciplinas que requieren piezas transparentes detalladas.

SLA puede producir geometrías más complejas y características más finas que la fundición de uretano; después de todo, la fundición de uretano a veces usa una pieza impresa SLA para el patrón maestro, y se perderán algunos detalles después del moldeado y la fundición.

Pero la fundición de uretano puede ser mejor si se requieren varias copias de la pieza. Además, no es posible agregar pigmentos a las resinas SLA, mientras que es posible colar uretanos.

Fundición de uretano frente a mecanizado CNC

La fundición de uretano y el mecanizado CNC son técnicas de producción muy diferentes, pero ocasionalmente se pueden usar para producir piezas similares. Ambos pueden fabricar piezas de plástico rígido como carcasas, por ejemplo, y ambos son adecuados para series de producción de bajo volumen.

El mecanizado CNC es mucho más preciso que la fundición de uretano y puede crear características más detalladas. También es compatible con una amplia gama de materiales, a diferencia de la fundición de uretano.

El proceso de fundición de uretano es mucho más económico en cualquier volumen, pero especialmente cuando se requieren varias unidades.

Fundición de uretano frente a moldeo por inyección

Los procesos de fundición de uretano y moldeo por inyección comparten muchas similitudes, siendo la diferencia clave el material del molde:la fundición de uretano tiene un molde de silicona suave, mientras que el moldeo por inyección requiere herramientas de metal.

El moldeo por inyección es mucho más adecuado para volúmenes de pedidos medianos a grandes y para piezas que necesitan ser más resistentes.

Cuando se trata de pequeñas cantidades, la fundición de uretano es una buena alternativa de bajo presupuesto al moldeo por inyección, ya que no se necesitan herramientas metálicas costosas.

Aplicaciones de fundición de uretano

La fundición de uretano se usa ampliamente para la creación de prototipos, pero también es un proceso de calidad de producción adecuado para ciertas aplicaciones de uso final. Porque aunque las piezas de fundición de uretano no son especialmente fuertes, poseen otras cualidades deseables.

Dispositivos médicos

Al igual que los productos aptos para alimentos, los dispositivos médicos pueden beneficiarse de la fundición de uretano debido a los materiales no tóxicos involucrados.

Sin embargo, es importante recordar que no todos los uretanos moldeables son biocompatibles.

Carcasas y cerramientos

Las opciones de coloración y transparencia hacen que la fundición de uretano sea adecuada para la fabricación de carcasas y recintos para artículos como productos electrónicos de consumo y dispositivos médicos personalizados.

Es posible lograr un sobremoldeo con fundición de uretano, que puede, por ejemplo, ser útil para colocar componentes electrónicos dentro de una carcasa de goma.

Equipamiento deportivo

Algunos poliuretanos son adecuados para la producción de artículos deportivos como ruedas pequeñas, empuñaduras para mancuernas, componentes subacuáticos y almohadillas para cascos.

Piezas de producción de bajo volumen

La fundición de uretano se utiliza regularmente para la producción de bajo volumen en lotes de hasta 20 unidades. Puede ser especialmente útil para piezas grandes como parachoques de automóviles, que serían muy costosos de mecanizar o moldear con herramientas de metal.

Prototipos

Debido a su velocidad y bajo costo, la fundición de uretano es una solución bastante versátil para diversas tareas de creación de prototipos. Puede usarse para prototipos de piezas que eventualmente se producirán en masa mediante moldeo por inyección.

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