Dominando el moldeo por inyección de plástico ABS: Guía completa del proceso

Los termoplásticos son algunos de los materiales más utilizados para crear piezas y componentes que empleamos en nuestras actividades diarias. Existen diversas razones para elegirlos, desde una mayor resistencia a la tracción hasta la durabilidad. El moldeo por inyección de ABS es uno de los procesos de inyección de plástico más populares en la actualidad.

Durante este proceso, la licuefacción ocurre a 221 °F (105 °C). Luego, el plástico ABS se enfría y se somete nuevamente al calentamiento. La capacidad de los termoplásticos como el ABS para resistir este cambio de temperatura sin degradarse es la razón de su popularidad en muchos procesos de fabricación. Esta guía de materiales ABS le explicará todo sobre este material y sus aplicaciones.

¿Qué es el plástico ABS?

ABS son las siglas de Acrilonitrilo Butadieno Estireno, un termoplástico amorfo, opaco y resistente a los impactos. Es una de las opciones de material para moldeo por inyección más populares y es un polímero compuesto por tres monómeros, como indica su nombre. Al ser un material amorfo, no tiene un punto de fusión real.

El estireno proporciona al plástico una superficie brillante e impermeable. Por su parte, el contenido de polibutadeno ofrece una excelente tenacidad en un amplio rango de temperaturas. También es posible modificar la estructura química del ABS; dicha modificación mejora diversas características del plástico según la aplicación específica.

Los plásticos ABS son termoplásticos con aplicaciones en muchas industrias que requieren materiales fuertes y resistentes a los impactos. Como material termoplástico, el ABS no se quema al calentarse; en su lugar, se vuelve líquido durante el proceso de moldeo ABS para garantizar una fácil inyección y reciclaje.

Las aplicaciones más comunes del plástico ABS se ven en teclas de teclados de computadora, cubiertas protectoras de plástico, carcasas de herramientas eléctricas, juguetes LEGO y más.

Propiedades del plástico ABS

Las propiedades comunes del plástico ABS incluyen:

• Fórmula química: (C8H8)x·(C4H6)y·(C3H3N)z
• Resistencia al calor y a productos químicos
• Resistencia al impacto, abrasión y manchas
• Temperatura típica de trabajo: 204 – 238 °C
• Temperatura de licuefacción del ABS: 105 °C
• Resistencia a la tracción: 46 MPa (6600 PSI)
• Gravedad específica: 1.06
• Tasa de contracción: 0.5-0.7%

Ventajas del moldeo por inyección de ABS

El moldeo de plástico ABS ofrece numerosos beneficios, por lo que varias industrias lo encuentran muy útil. Algunas de las ventajas del material incluyen:

Eficiencia energética

Las máquinas utilizadas para el moldeo de plástico ABS ofrecen un excelente rendimiento en el procesamiento de estos termoplásticos. Su dinamismo y robustez aseguran un rendimiento de producción continuo y repetible. El sistema de ahorro de energía también ayuda a reducir la demanda energética y los tiempos de ciclo globales.

Versatilidad de aplicaciones

El moldeo de ABS también garantiza aplicaciones muy versátiles. Este proceso se adapta para trabajar con resinas ABS de diversos tamaños con excelentes capacidades de integración. Esta flexibilidad asegura la producción de componentes para diversas industrias.

Reproducibilidad precisa

El proceso de moldeo por inyección de ABS produce piezas complejas para aplicaciones complejas, algo a menudo limitado en otros procesos de moldeo por inyección. La capacidad de utilizar técnicas complementarias y un moldeo por inyección regulado asegura la creación reproducible de formas y piezas moldeadas de calidad. Además, este material puede mantener sus características y rendimiento tras someterse a temperaturas drásticas.

Otras ventajas

Otros beneficios notables del moldeo ABS incluyen:

• Estabilidad bajo carga
• Alta resistencia al impacto y estabilidad dimensional
• Alta resistencia a la tracción
• Reciclabilidad

Desventajas del moldeo por inyección de ABS

Aunque el ABS tiene muchas ventajas, también presenta algunos inconvenientes. Algunos de los contras de este material incluyen:

Mala resistencia a los rayos UV

El plástico ABS no funciona bien bajo la luz solar. Tiende a degradarse tras la exposición continua a los rayos ultravioleta. Por ello, suele ser necesario recubrirlo con un material resistente a los UV para una protección adecuada.

Alta emisión de humo

Aunque este material se considera no tóxico para los humanos, puede producir humo durante la fabricación, lo que puede ser inseguro para operadores y técnicos.

Baja resistencia a la fatiga

El plástico ABS puede no ser adecuado para aplicaciones de alto estrés debido a su pobre resistencia a la fatiga. Puede degradarse fácilmente bajo exposición continua a esfuerzos o tensiones.

Consideraciones en el proceso de moldeo por inyección de plástico ABS

Antes del procesamiento de moldeo por inyección de plástico ABS, hay algunos aspectos que debe tener en cuenta. La siguiente guía garantizará un moldeo exitoso y los resultados deseados:

Considere el diseño de piezas de plástico ABS

La pared del diseño de las piezas plásticas debe tener un espesor uniforme, de modo que exista un rango de diversificación del 25% entre los espesores de pared de la pieza. La prevención de tensiones masivas es posible cuando el espesor de la pared es uniforme. Se requieren nervios o radios adicionales para mejorar la resistencia y el encaje.

Además, el espesor de la pared determinará el tamaño del radio. Debe asegurarse de que la relación entre el radio y el espesor de la pared no sea inferior a 0.3. Cuanto mayor sea el radio, menor será el estrés. Sin embargo, debe tener cuidado al usar un radio excesivamente grande, ya que ocurrirá contracción cuando el radio sea demasiado grande. Por tanto, también debe considerar la posibilidad de contracción durante el proceso de moldeo por inyección de ABS.

Seque el material ABS antes del procesamiento

El plástico ABS absorberá agua siempre que esté presente en el material de procesamiento. Por tanto, garantizar un secado exhaustivo del material antes del procesamiento es crucial. Muchos problemas resultarán de la absorción de humedad por el ABS. Los principales son el aumento de los costes operativos y más tiempo invertido en el proceso. Asimismo, la falta de eliminación de la humedad provocará que las piezas moldeadas se vuelvan opacas.

Aunque al almacenar y transportar una resina ABS resistente al calor, se producirá absorción de agua de la atmósfera. El rango de absorción de humedad está entre el 0.2% y el 0.4%. Sin embargo, antes de procesar el moldeo de plástico ABS, el contenido de humedad debe reducirse drásticamente al 0.05% o menos. Esto ayudará a prevenir defectos de moldeo por inyección durante el proceso. La temperatura de secado es de 80-95 °C y tardará de tres a cuatro horas en completarse.

Control de la temperatura de moldeo

Otra consideración para el moldeo por inyección de ABS es el control de temperatura, ya que el sobrecalentamiento del plástico ABS puede provocar descomposición térmica. Si los fabricantes aplican calor excesivo al material, se rompen los enlaces químicos. Como resultado, aparecerán gránulos marrones en las piezas moldeadas por inyección. El problema de control de temperatura es casi inevitable al usar equipos antiguos con mal control de temperatura.

Sin embargo, la temperatura de moldeo debe ser alta cuando las piezas ABS inyectadas contienen alto brillo, asegurando no dañar el material en el proceso. Por tanto, al usar plástico ABS con el molde, la temperatura es más alta que la de otros materiales utilizados en el procesamiento. El rango de temperatura recomendado es entre 180-230 °C. Asimismo, cuanto mayor sea la temperatura, menos tiempo debe exponerse el plástico a dicha temperatura para evitar la degradación.

Presión de inyección

A diferencia de otros materiales de moldeo por inyección, la alta presión de inyección es necesaria para el plástico ABS debido a su viscosidad. Esto puede no aplicarse a un producto simple, menor o grueso. Sin embargo, un aumento excesivo de la presión de inyección puede hacer que las piezas moldeadas se peguen entre sí debido a la fricción aumentada.

Además, la separación de las piezas moldeadas aumenta el coste de producción. Por otro lado, una presión baja provoca un aumento de la contracción del molde, resultando en componentes intolerables con cualidades inferiores.

Velocidad de moldeo por inyección

La velocidad de inyección también es crucial para garantizar productos finales de primera calidad. Una velocidad de inyección excesiva causará quemaduras o descomposición térmica del material plástico. También la mala brillantez, líneas de soldadura y decoloración son algunos problemas resultantes de una velocidad demasiado alta.

Sin embargo, un llenado insuficiente del molde ocurrirá cuando la velocidad sea demasiado lenta. Por tanto, es necesario equilibrar el impulso para el procesamiento adecuado del material. Además, el tamaño de inyección de ABS necesario para garantizar la estabilidad dimensional es menor que el de otros plásticos. También se reducirán los materiales necesarios para el procesamiento sin desviarse de las técnicas.

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Aplicaciones del moldeo de plástico ABS

Cada día utilizamos materiales fabricados con plásticos ABS para nuestras actividades diarias. Los plásticos ABS son útiles tanto en prácticas industriales como comerciales, principalmente debido a su capacidad para resistir diversos cambios físicos y químicos.

Además, es uno de los materiales de primera elección en el moldeo moderno debido a su bajo punto de fusión y facilidad de mecanizado. Asimismo, el uso de plástico ABS incurre en bajo coste. Por tanto, muchos fabricantes lo utilizan para el moldeo por inyección de plástico.

El plástico ABS tiene aplicaciones en diferentes ámbitos, y algunos de ellos incluyen:

Industria automotriz – Especialmente útil para productos que deben ser ligeros y como alternativas a los metales. Ejemplos de sus materiales incluyen paneles de puertas, paneles de instrumentos, componentes del tablero, molduras de pilares, manijas y piezas de cinturones de seguridad.

Aplicaciones comerciales – La técnica tiene usos en la industria comercial, especialmente para productos usados en el hogar. Tales productos incluyen revestimientos de refrigeradores, aspiradoras, paneles de control y procesadores de alimentos.

Industria eléctrica – Aplicaciones del ABS en la industria eléctrica incluyen envolventes electrónicas y teclados de computadora.

Industria de la construcción y edificación – Especialmente usado para tuberías y accesorios. Esto se debe a que el plástico ABS tiene alta resistencia al impacto y puede soportar cambios químicos y físicos.

Otras aplicaciones incluyen la fabricación de instrumentos musicales e instalaciones deportivas. También es útil para fabricar materiales médicos como compresores y nebulizadores.

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Conclusión

El ABS se encuentra entre los plásticos más comunes utilizados para el moldeo por inyección. Es un termoplástico resistente al calor y material duradero, lo que lo hace valioso, por eso es útil en muchos ámbitos de la vida. Si busca una opción de moldeo por inyección de plástico a costes relativamente menores, debería considerar el moldeo de plástico ABS. Siempre que se encuentre en una encrucijada al seleccionar los mejores plásticos para moldeo por inyección, contacte con RapidDirect para una orientación experta.

Preguntas frecuentes

El plástico ABS es inofensivo y no tóxico. Esta es una de las razones por las que muchos expertos aconsejan usar este material para diversas aplicaciones. La exposición a este plástico no causa efectos nocivos conocidos para la salud. Por otro lado, algunos plásticos son cancerígenos. Al calentarse, liberan humos dañinos que tienen efectos adversos en la salud. Sin embargo, es importante señalar que el uso de plástico ABS para implantes médicos está desaconsejado.

Una de las propiedades del plástico ABS es la capacidad de soportar altas temperaturas y no ser sensible a cambios de humedad. Moldear plásticos ABS a altas temperaturas aumenta su resistencia al calor, pero cuando se moldean a bajas temperaturas, la resistencia del plástico aumenta. Por tanto, siempre que el producto requerido necesite ser sólido y resistente a impactos, los plásticos ABS son perfectos para la producción.

Para calcular el coste, debe sumar cada uno de los materiales y herramientas utilizados. Luego divida el total por el número de piezas. A continuación, añada el resultado a los costes por hora. Finalmente, divida su respuesta por el tiempo de producción. Esto le dará los costes de moldeo por inyección de ABS.