Nuevo estudio ofrece directrices de diseño para sobremoldeo de compuestos termoplásticos

El sobremoldeo es una tecnología en la que un laminado compuesto termoplástico se termoforma y posteriormente se sobremoldea por inyección. Este proceso de fabricación near-net-shape es muy adecuado para producción automatizada en grandes series de estructuras 3D complejas con excelente rendimiento estructural y alto nivel de integración de funciones.

Sin embargo, la industria carece de herramientas de diseño de proceso. Respondiendo a esta necesidad, investigadores en el ThermoPlastic composite Research Center (TPRC, Enschede, Países Bajos) analizaron el proceso de sobremoldeo, centrándose en la resistencia de unión entre el laminado compuesto sobremoldeado y la resina polimérica inyectada/compuestos reforzados. Usando modelado de proceso y ensayos mecánicos, evaluaron tanto un proceso de un solo paso como de doble paso. Los resultados mostraron mecanismos de proceso distintamente diferentes y resultante estructura de material y rendimiento mecánico en las piezas compuestas sobremoldeadas.

Partiendo de la teoría clásica de reptación de De Gennes para reptación y curación de polímeros amorfos, se desarrolló un enfoque alternativo para describir el desarrollo de resistencia para materiales semi-cristalinos. Se implementó una descripción rudimentaria del grado de fusión para predecir la resistencia de unión como función de la historia termo-mecánica en la interfaz durante el formado y la posterior inyección de resina para PA6 y PEEK, ambos materiales de matriz semi-cristalina.

El artículo completo, «Análisis del Proceso de Sobremoldeo de Compuestos Termoplásticos: Resistencia de Interfaz» puede encontrarse en Frontiers in Materials. Lea más sobre la investigación de sobremoldeo de TPRC aquí.

Reptación

Teoría propuesta por Pierre-Gilles de Gennes en 1971 y luego extendida al modelo de tubo por Maasai Doi y Sam Edwards. Describe el movimiento térmico de cadenas poliméricas largas en soluciones concentradas y fundidos, postulado que cadenas poliméricas individuales, constreñidas por sus vecinas, se mueven principalmente a lo largo de sus propios contornos de manera serpenteante. De ahí su nombre, derivado del latín reptare, arrastrarse. Los modelos basados en reptación han tenido éxito reportado en reconciliar una amplia gama de observaciones experimentales y están ampliamente de acuerdo con resultados computacionales más recientes.

REFERENCIAS | «Reptación activada: Acoplamiento de dinámica de polímeros a fluctuaciones de densidad» y «Reptación y Modelo de Tubo» de polymerdatabase.com