Los cuatro factores que el 90 % de las personas ignoran al diseñar piezas de caucho

Los productos de caucho moldeado son ahora una parte esencial de casi todas las industrias. Están en todas partes, desde la aviación hasta los automóviles e incluso en equipos domésticos. La razón de esto no es un hueso duro de roer. El proceso de fabricación de piezas de goma (desde el diseño del molde de goma hasta el propio proceso de moldeo) es más económico que el proceso de fabricación de otro tipo de materiales. Además, debido a la elasticidad del caucho, las posibilidades de diseño de moldes de caucho son casi ilimitadas. Por lo tanto, su uso generalizado se entiende fácilmente.

Sin embargo, a pesar de las numerosas posibilidades de fabricación posibles con el caucho, esto no significa que todos los procesos de fabricación vayan a tener éxito. Esto se debe a que existen reglas establecidas a seguir al hacer el diseño del producto de caucho. Aparte de esto último, el diseño del molde de goma es otro proceso esencial al que los fabricantes deben prestar atención. Si hacen estos dos correctamente, entonces el proceso de producción está en camino al éxito.

Este artículo explicará las diferentes ventajas de las aplicaciones y las ventajas de las piezas de goma, los diferentes procesos de fabricación de piezas de goma y los factores que nunca debe olvidar al hacer el diseño del molde de goma.

¿Cuáles son las ventajas y aplicaciones de las piezas de caucho?

Ventajas

Además de la facilidad de maniobrabilidad debido a su elasticidad natural, muchas otras propiedades lo convierten en el favorito para fabricar piezas. Estos incluyen:

Bajo costo de producción

Como cliente, le gustará minimizar el costo de producción tanto como sea posible. Con el caucho como materia prima, es posible lograr este objetivo debido a la facilidad de diseño y fabricación del producto de caucho. Si bien no son tan baratos, la comparación de sus costos con las funciones que tienen hace que la producción sea aún más rentable. Sin embargo, solo puede lograr esto cuando el proceso de producción está a cargo de expertos en fabricación como RapidDirect.

Maniobrabilidad del diseño

Así como la goma es elástica, el molde de goma y el diseño del producto conservan las mismas propiedades. Existen muchas posibilidades para el caucho debido a los diferentes métodos de moldeado y unión que utilizan los diseñadores durante la fabricación de productos de caucho. También puede encontrar métodos alternativos para lograr el mismo objetivo de producto, lo que significa que puede haber formas más rentables de diseñar y fabricar productos de caucho. Al trabajar con nosotros en RapidDirect, podemos diseñar con éxito sus productos de caucho personalizados con los métodos más rentables.

Mayor durabilidad

Las piezas de metal y plástico pueden tender a perder su rendimiento funcional, especialmente si se utilizan en máquinas con un alto rendimiento vibratorio. Las piezas de goma, especialmente si se fabrican a medida, pueden recibir bastantes golpes debido a sus propiedades naturales de amortiguación, lo que hace que funcionen durante mucho más tiempo que sus contrapartes.

Aplicaciones

Para piezas con tanta resistencia, durabilidad y elasticidad, es normal que tengan aplicaciones en diversas industrias. Con el uso cada vez mayor de múltiples materiales en la fabricación de piezas, el uso de caucho en la fabricación de piezas ha visto un aumento constante en popularidad. Algunas de las industrias más populares donde los profesionales usan productos de caucho incluyen:

Industria médica

En una industria que necesita equipos que puedan penetrar el cuerpo humano sin causar daños, los productos de caucho pueden hacer frente fácilmente a la tarea. Con materiales como catéteres y diafragmas, el uso de caucho en equipos médicos está bastante extendido. Además de este equipo sofisticado, los fabricantes también utilizan caucho para fabricar algunos equipos de uso general, como guantes, tubos, tapas de botellas. Además, los fabricantes usan caucho para fabricar las ruedas de las camas de hospital que facilitan el movimiento de los pacientes. Todos estos productos son productos médicos esenciales que se utilizan para salvar vidas.

Industria Eléctrica

En primer lugar, los productos de caucho son populares en la industria eléctrica debido a sus propiedades aislantes. Debido a su incapacidad para transmitir electricidad, los ingenieros y profesionales eléctricos los utilizan con fines de protección. Algunos ejemplos populares incluyen el aislador de pantógrafo, que los profesionales eléctricos usan en líneas eléctricas de alta transmisión. Tal como su nombre lo indica, evita la transmisión eléctrica en una atmósfera altamente cargada de electricidad. Otros incluyen cubiertas de silicona que son populares por su uso en interruptores automáticos. Los profesionales de la electricidad a veces se refieren a ellos como "el corazón del interruptor". Además, disponemos de las uniones de barras colectoras multidireccionales y juntas utilizadas en cajas de conexiones y envolventes.

Industria del automóvil

Podría decirse que la industria del automóvil es la industria que más utiliza piezas de caucho. Desde su uso en sus sistemas de transferencia de fluidos hasta los sistemas de transmisión y, por supuesto, los neumáticos de los automóviles, los automóviles tienen muchas piezas esenciales que utilizan piezas de caucho. De hecho, las investigaciones han demostrado que el 75 % del caucho se utiliza para fabricar neumáticos. Y también es un hecho conocido que la industria del automóvil hace un uso intensivo de los neumáticos. Algunas otras partes populares de automóviles que usan partes de caucho incluyen sistemas antivibración, juntas tóricas y selladores para automóviles.

Tipos de procesos de fabricación utilizados en la fabricación de productos de caucho

Tal como se mencionó anteriormente, existen varios procesos involucrados en el proceso de fabricación de piezas de caucho. En la mayoría de los casos, el diseño del producto de caucho determina cuál de estos procesos de fabricación será adecuado para la producción de piezas. Cada una de estas técnicas de producción tiene sus ventajas, lo que las hace especializadas para fabricar diferentes tipos de productos de caucho. Comprender completamente cada uno de estos procesos ayuda a tomar la mejor decisión para usar en su proceso de producción en términos de costos, nivel de tecnicidad involucrado y la idoneidad con la producción en cuestión. Si bien hay bastantes de ellos, analizaremos los procesos populares que implican el moldeo:moldeo por inyección, moldeo por transferencia y moldeo por compresión.

Moldeo por inyección

Esto es similar al proceso de moldeo por inyección de plástico. Sin embargo, el proceso de moldeo por inyección de caucho implica mucho más calentamiento. El proceso implica que el maquinista caliente el material hasta que fluya. Luego, inyectan el material a presión desde la cámara de calentamiento a través de una serie de canales (conocidos como bebederos o canales) en el molde. La unidad de calentamiento y la unidad de inyección también son dos componentes separados, cada uno con sus propios controles.

Un componente de extrusora también puede servir como unidad de calentamiento en este proceso. Siempre que los diseñadores y fabricantes obtengan el diseño del molde y otros componentes del proceso de mecanizado correctos, el proceso de moldeo por inyección de caucho no suele llevar mucho tiempo. La automatización también es una característica común de este proceso, lo que acelera el tiempo de entrega. En RapidDirect, podemos manejar todo tipo de procesos de moldeo por inyección, independientemente de los materiales deseados.

Moldeo por compresión

Este método es el más antiguo y también el menos costoso. En este proceso, el caucho en bruto se forma en una gran masa (conocida como pieza en bruto). Luego, el maquinista coloca este espacio en blanco en el molde y lo calienta para curarlo y darle forma. Ahora, aquí es donde el diseño del molde para piezas de goma es un factor importante. Debido a la necesidad de curado, el tiempo de calentamiento puede demorar un poco.

Sin embargo, esto depende del grosor de las paredes del molde. Por lo tanto, el diseñador hace que las paredes del molde de caucho sean proporcionales a la cantidad de tiempo que se desea calentar. Por lo tanto, el tiempo de calentamiento puede variar desde minutos (para paredes delgadas) hasta horas (para paredes gruesas). Este método es adecuado para la producción utilizando materias primas con malas propiedades de fluidez y alta viscosidad. Sin embargo, el proceso puede llevar bastante tiempo. Los aisladores eléctricos, los sellos y las pulseras de silicona son ejemplos de productos de caucho fabricados con este proceso de fabricación de piezas de caucho.

Moldeo por transferencia

Este proceso de fabricación de piezas de caucho tiene como objetivo contrarrestar el largo tiempo de calentamiento que implica el moldeo por compresión. El proceso también implica el uso de un blanco, que se carga en el molde y se distribuye en las diferentes cavidades. Sin embargo, antes de la distribución en las cavidades, el caucho se somete a un precalentamiento. Este proceso reduce el tiempo de curado del caucho y aumenta sus propiedades de fluidez, lo que le permite llenar las cavidades fácilmente. Sin embargo, los moldes aquí son los más caros y complicados. Por lo tanto, el diseño del molde de caucho debe ser manejado solo por expertos.

En RapidDirect, nos especializamos en diferentes tipos de procesos de moldeo; por lo tanto, su diseño de moldes de caucho y la fabricación de productos de caucho tienen el éxito garantizado.

Cada proceso de fabricación de piezas de caucho es adecuado para fabricar diferentes piezas de caucho. Por lo tanto, tener una buena comprensión de cada uno ayudará a decidir cuál es la mejor opción para la producción de su pieza.

Factores que nunca debe ignorar al diseñar piezas de caucho

Un error que un ingeniero nunca debe cometer al fabricar una pieza de caucho moldeada a la medida es usar piezas que no sean estándar. Si bien esto puede parecer que tiene un costo menor a corto plazo, termina gastando más del costo presupuestado. Sin embargo, cuando usa piezas buenas, mejoran la longevidad y el rendimiento funcional de la pieza de goma. Sin embargo, el tipo de piezas utilizadas ni siquiera importaría si el diseño no es de primera categoría. Por tanto, esto demuestra la importancia que tiene el diseño tanto del molde de las piezas de caucho como del producto en un proceso de fabricación de piezas de caucho (o de cualquier tipo).

A continuación se presentan algunos factores que nunca debe olvidar al diseñar una pieza de caucho:

1. Lista de verificación de preguntas

Al diseñar una pieza de caucho, hay algunas preguntas esenciales que debe responder para saber la mejor manera de diseñar y fabricar el producto. Estas preguntas incluyen:

1. ¿Cuál es la función de la pieza?

En las piezas de goma, sus funciones podrían incluir absorber energía vibratoria, sellar un contenedor de fluido (por lo tanto, debe ser impermeable al fluido), servir como mecanismo de paso para el fluido o brindar soporte estructural. Estos son solo algunos ejemplos de las funciones de las piezas de goma.

2. ¿Qué propiedades debe tener la pieza?

Las propiedades deseadas de las piezas de caucho son muy importantes a la hora de determinar los materiales a utilizar y cómo estructurar las piezas. Los ejemplos de propiedades deseadas en las piezas de caucho incluyen la resistencia a los cambios en las propiedades físicas en presencia de fluidos o calor o la capacidad de alargarse sin perder su propiedad elástica.

3. ¿Cuál es el entorno en el que funcionará la pieza?

El entorno en el que funcionará la pieza de goma también determinará cómo el diseñador estructurará la pieza. Algunos ejemplos de entornos en los que los fabricantes utilizan piezas de goma incluyen la luz solar, las zonas húmedas, los disolventes químicos y las zonas de estrés dinámico donde la pieza podría sufrir deformaciones.

Después de responder estas preguntas, debe tener una visión clara de la función de la pieza de goma y cómo la pieza logrará esta función. Además, en esta etapa se realizarán comentarios finales sobre la estructura de la pieza.

2. Selección de material elástico

Después de responder las preguntas, la siguiente parte es elegir el material que se usará para la pieza. Este es otro aspecto importante ya que el material utilizado contribuirá en gran medida a determinar en qué medida la pieza puede cumplir sus funciones. Elegir el mejor material para la producción de cualquier pieza significa que tendrá que encontrar un material adecuado para la función prevista, que no sea demasiado caro y que tenga una larga vida útil.

En la mayoría de los casos, una vez que haya respondido las preguntas anteriores, debería poder identificar el material que cumplirá la función prevista. Sin embargo, si todavía está indeciso sobre los materiales perfectos para usar, aquí hay algunos factores a considerar:

• Exposición del caucho a la luz ultravioleta y a la luz solar, que pueden descomponerlo.
• Presencia de gas ozono de fuentes naturales o artificiales (p. ej., motores eléctricos). El ozono es un contaminante que tiene efectos adversos sobre el caucho.
• La probabilidad de que la pieza de goma esté expuesta al cuerpo humano, ya sea directa o indirectamente. Debe considerar el período de contacto.
• Los fluidos (primarios o secundarios) a los que estará expuesta la pieza de caucho.
• La capacidad del material para mantener su integridad y desempeño funcional en temperaturas extremas.

Dureza del material elástico

Los materiales elásticos tienen una escala para su nivel de dureza que va desde Shore A (cauchos termoestables) hasta Shore D (cauchos termoplásticos). Cada escala también tiene sus clasificaciones, por ejemplo, los fabricantes califican la escala Shore A de 20 Shore A a 90 Shore A. Los materiales comúnmente utilizados en el proceso de fabricación de piezas de caucho varían de 50 Shore A a 80 Shore A.

Si bien la dureza utilizada para un proyecto en particular depende de la aplicación de la pieza, existen algunas dificultades con respecto al uso de algunos materiales. Por ejemplo, se enfrentan algunas dificultades significativas cuando los fabricantes intentan utilizar materiales de caucho muy blandos (<30 Shore A) o muy duros (>80 Shore A) para la fabricación de piezas con muescas profundas o geometría compleja. Aquí hay algunas sugerencias sobre algunas aplicaciones materiales:

• Si su pieza de goma estará expuesta a temperaturas extremas superiores a 150 grados centígrados en un entorno industrial, entonces un fluoroelastómero es una buena elección de material.
• El caucho de nitrilo es una excelente opción para aplicaciones de uso general.
• Si su pieza de goma tendrá aplicaciones médicas y necesita mantener un alto nivel de requisitos, entonces la goma de silicona será la mejor opción.

3. Diseño de esquinas y bordes

En el diseño de productos de caucho, las esquinas afiladas son generalmente inaceptables. En la mayoría de los casos, los diseñadores rompen la esquina con un radio de>0,05 pulgadas. La razón para hacer esto es que las esquinas dificultan innecesariamente el diseño y la construcción del molde de goma. Esto también aumenta el coste de fabricación del molde, aumentando así el precio de coste de la pieza de caucho. Además del aumento en el costo de producción, también podría aumentar la posibilidad de que ocurran defectos en algunas piezas.

Sin embargo, es exactamente lo contrario de los bordes de las piezas de goma. Los maquinistas generalmente prefieren que los bordes de las piezas de goma estén afilados, especialmente cuando se cruzan con una línea de separación. Esto simplifica el diseño y la construcción del molde de caucho. Las siguientes figuras muestran cómo deberían verse las esquinas y los bordes ideales.

• Las esquinas deben verse redondas cuando se ven desde arriba

• Los bordes deben verse como un cuadrado cuando se ven desde un lado

4. Socavados

Un socavado es una característica de una pieza que se proyecta en el cuerpo principal de la pieza. Un problema con las socavaduras es que no deben sobresalir demasiado en la pieza. Si esto sucede, la pieza se vuelve muy difícil de desmoldar. En los casos de piezas de caucho que necesitan este tipo de muescas para su funcionalidad, los diseñadores deben hacer el diseño del molde de caucho de manera que el molde se abra tanto vertical como horizontalmente. Luego, al sacar la pieza de este tipo de molde, la pieza sale más fácilmente. Esto se debe a que la placa central se levanta mientras los lados se deslizan hacia afuera. Sin embargo, el diseño y mecanizado de este tipo de moldes de caucho son más costosos.

Conclusión

Si bien las piezas de goma pueden brindarle mucho rendimiento estructural a costos relativamente más bajos, es esencial que estén diseñadas correctamente. El molde de goma y el diseño de la pieza deben ser de primera categoría si la pieza de goma cumplirá con las funciones esperadas. Esta es la razón por la que no puede permitirse subcontratar el diseño de su molde de goma a cualquiera. Necesitas lo mejor de lo mejor. Y eso es lo que te ofrece RapidDirect.

Con años de experiencia en la fabricación de piezas de caucho en nuestro haber, podemos asegurarle el mejor de los mejores servicios en el diseño de moldes para piezas de caucho y el mecanizado de las piezas de caucho en sí. Además, comprobaremos la viabilidad de fabricación del diseño de molde propuesto y le proporcionaremos opciones rentables para mejorarlo aún más. Para echar un vistazo a nuestros excelentes servicios, haga clic en el siguiente enlace. ¡Te estaremos esperando!