Espuma Estructural Explicada: Composición, Resistencia y Aplicaciones

La espuma estructural es un término que describe una amplia gama de materiales con una estructura microcelular. Estos materiales altamente moldeables se forman típicamente a través de un proceso de espumado único y se clasifican como resistentes, duraderos y extremadamente ligeros. Por esta razón, las espumas estructurales no son materiales sólidos, sino que consisten en un núcleo interno de panal o espuma rodeado por una costra o capa exterior sólida – similar a la estructura de pan duro o queso suizo.

¿De qué está hecha la espuma estructural?

Las espumas estructurales pueden encontrarse en muchos materiales que pueden lograr un núcleo celular y piel rígida – como los ejemplos mostrados. En el caso de los plásticos, hay dos tipos de espumas estructurales llamados termoestables y termoplásticos. Los termoplásticos, como nailon, Acrilonitrilo Butadieno Estireno (ABS) y Polipropileno (PP), se forman comúnmente espumando un material licuado con gas inerte durante un proceso clásico de moldeo por inyección. Los termoestables, por otro lado, como poliuretanos, se producen por la reacción química de polioles e diisocianatos. Los poliuretanos termoestables a menudo pueden transformarse de sólido a espuma introduciendo agentes espumantes durante un proceso de Moldeo por Inyección de Reacción (RIM). A veces, se pueden usar aditivos para adaptar las propiedades físicas del uretano a requisitos específicos de diseño y rendimiento. Por esta razón, los termoestables a menudo son muy preferidos sobre los termoplásticos por su libertad de diseño y propiedades personalizables para mejorar el rendimiento.

Proceso de Moldeo de Espuma Estructural

Hay varios métodos de fabricación para producir productos de espuma estructural, como moldeo por inyección y Moldeo por Inyección de Reacción (RIM). Comparados, el RIM se usa en combinación con termoestables y nunca con termoplásticos. Aunque ambos procesos son aptos para productos y componentes grandes y rígidos, el RIM típicamente ofrece mayor libertad de diseño, opciones de materiales y propiedades físicas robustas, especialmente para series de producción tanto pequeñas como grandes. Otras características clave del RIM incluyen espesores de pared significativos, nervaduras moldeadas, inserts encapsulados y acabados superficiales únicos. Para saber más sobre los beneficios de diseño que el RIM puede ofrecer a tu diseño de producto de espuma estructural, haz clic aquí.

Cómo usar espuma estructural en tu diseño de producto

El uso principal de las espumas estructurales es para recubrimientos o gabinetes en aplicaciones que a menudo exigen estética de alta gama y propiedades rígidas pero ligeras. A continuación, un ejemplo de cómo se usaron creativamente las espumas estructurales en una máquina de diálisis para lograr requisitos exactos de diseño y rendimiento.

El Problema: Un OEM multinacional de dispositivos médicos recurrió a MPC para desarrollar recubrimientos que protejan su sistema y mejoren la estética del producto. Su nueva línea de máquinas de diálisis de alta gama consistía en muchas piezas electrónicas delicadas, que también requerían blindaje electromagnético (EMI) para asegurar un rendimiento óptimo.

La Solución: A través de nuestro proceso RIM, MPC fabricó una carcasa de espuma estructural 70D ligera con inserts encapsulados e impresión en pantalla. Para cumplir requisitos de rendimiento, MPC aplicó una pintura especializada de blindaje EMI en el interior de los recubrimientos.

El Resultado: MPC pudo ofrecer un acabado pintado completo que cumple los requisitos estéticos del cliente, incluido el blindaje EMI. Esto permitió al OEM hacer crecer exitosamente su negocio de diálisis, especialmente durante la pandemia COVID-19, que impulsó una mayor demanda. Al asociarse con MPC, pudieron escalar producción durante esta crisis sanitaria.

Si la espuma estructural es un requisito clave de material en tu diseño de producto, esto puede adaptarse fácilmente por tu fabricante de poliuretano termoestable RIM. Para asistencia de material, completa nuestra herramienta de diseño aquí, o haz clic en el botón de abajo para iniciar tu idea de diseño de poliuretano personalizado.