Consejos para el moldeo por inyección con plásticos de alta temperatura

Un proceso rápido y rentable, el moldeo por inyección es muy adecuado para lotes de producción de alto volumen de piezas precisas y repetibles. Históricamente, las piezas moldeadas por inyección se han fabricado con materiales más débiles. Sin embargo, recientemente, los equipos de productos han comenzado a explorar lo que es posible cuando utilizan plásticos de ingeniería de alto rendimiento para el moldeo por inyección. Estos plásticos dotan a las piezas de propiedades físicas y mecánicas mejoradas y ofrecen propiedades térmicas mejoradas debido a sus altos puntos de fusión.

El moldeo por inyección con estos plásticos puede ser un desafío porque requiere moldes más fuertes que hayan sido diseñados para soportar el calor. Su socio de fabricación normalmente diseñará y fabricará su molde para usted en función de los diseños de sus piezas. Sin embargo, vale la pena conocer las opciones y las señales de alerta que debe tener en cuenta cuando diseña piezas para la producción. Aquí encontrará todo lo que necesita saber sobre el moldeo por inyección con plásticos de alta temperatura.

Plásticos comunes de alta temperatura

Los plásticos de alta temperatura (plásticos de ingeniería con puntos de fusión entre 216 °C y 382 °C) están comenzando a reemplazar a los metales a medida que industrias como la automotriz se esfuerzan por ser más eficientes en cuanto a energía y combustible. Estos plásticos no solo son livianos, sino que también son resistentes a la corrosión y ofrecen mayor flexibilidad de diseño y estabilidad dimensional.

Con una estructura cristalina ordenada y un rango de fusión ajustado, la polieteretercetona (PEEK) es un plástico popular para altas temperaturas que puede absorber cantidades significativas de calor. Además, la moldura de PEEK solo emite niveles bajos de humo y gas. El alto punto de fusión de PEEK de 343 °C permite avances y velocidades más rápidos, mientras que su inflamabilidad UL 94 V-0 significa que la combustión se detendrá en 10 segundos en una parte vertical. Ligero y resistente a la fluencia, el calor, la electricidad, el desgaste, la corrosión y la fatiga, el PEEK es ideal para su uso en entornos hostiles o de alta temperatura.

ULTEMⓇ (el nombre comercial de PEI) es una resina plástica amorfa que es fácil de termoformar o unir con adhesivos, y es otro termoplástico popular de alta temperatura. ULTEMⓇ PEI tiene una estructura molecular aleatoria, un amplio rango de ablandamiento, un punto de fusión de 218 °C, una clasificación de inflamabilidad V-0 y la capacidad de conservar su integridad mecánica y propiedades eléctricas a altas temperaturas. El PEI duradero produce una cantidad mínima de humo y es resistente a las llamas y a los productos químicos, lo que lo convierte en un material ideal para la industria aeroespacial y las placas de circuitos.

1. Incluye canales de transferencia de calor

Durante el proceso de moldeo por inyección, su fabricante pasará bastante tiempo enfriando su pieza antes de la expulsión y calentando su molde antes de la inyección. Incluir canales de transferencia de calor equidistantes en el diseño de su molde puede acelerar estos procesos. Estos canales deben exponer cada cavidad a la misma cantidad de fluido de calentamiento o enfriamiento simultáneamente. Esto le permitirá a su fabricante subir o bajar rápida y uniformemente la temperatura de su molde.

2. Usa pines térmicos

Si no puede incluir canales de transferencia de calor en ciertas secciones de su molde debido a extensiones o protuberancias, puede usar pasadores térmicos. Con altos niveles de conductividad térmica, estos pasadores pueden transferir calor rápidamente desde cualquier área previamente inaccesible a los canales de transferencia de calor de su molde. Los pasadores térmicos optimizarán la temperatura interior de su molde sin alterar la presión del refrigerante.

Los pines térmicos contienen fluido sellado dentro de un cilindro. Cuando el fluido extrae calor del molde, se vaporiza y se condensará cuando libere calor al refrigerante. Casi 10 veces más eficientes en la transferencia de calor que el cobre y los insertos de acero aleado con cobre, los pines térmicos son una gran opción para cuando se tiene un molde complejo. Solo asegúrese de evitar espacios de aire entre su pin térmico y su molde o use un sellador altamente conductivo para llenarlos.

3. Seleccione el material de molde adecuado

El material de su molde puede afectar su producto final y debe influir en el diseño de su molde. Deberá encontrar un material de molde de alta temperatura que logre un equilibrio entre la maquinabilidad, el costo y la resistencia a la abrasión. Después de todo, desea que el molde dure varias pasadas, pero no quiere que su creación requiera una cantidad excesiva de tiempo o dinero. Si está planeando series de producción de alto volumen, considere usar aceros de alta resistencia como H-13, S-7 o P20. Si está creando prototipos, el aluminio es un material de herramientas rentable.

Recuerde que los materiales con poca capacidad de transferencia de calor requerirán más canales de enfriamiento. Además, cualquier fluido utilizado para calentar o enfriar deberá estar a temperaturas más altas o más bajas.

Haz posibles cosas nuevas con Fast Radius

El diseño de piezas moldeadas por inyección que se fabricarán con plásticos de alta temperatura puede hacer que el proceso de moldeo por inyección sea más complicado, pero el uso de este tipo de plásticos de alto rendimiento puede dar sus frutos cuando sus piezas tienen requisitos específicos. Los plásticos de alta temperatura son más fuertes que muchos otros materiales y, a menudo, se pueden usar en lugar del metal para aplicaciones de alto rendimiento.

Un socio experimentado en moldeo por inyección como Fast Radius puede ayudarlo durante todo el proceso de moldeo por inyección, desde el diseño hasta la producción, y garantizar que sus moldes estén equipados para manejar su proyecto, incluso cuando sus piezas requieran plásticos de alta temperatura. Cuando trabaje con nosotros, obtendrá acceso a nuestro equipo de expertos en moldeo por inyección que pueden ayudarlo a construir piezas de alta calidad más rápido y por menos. Contáctenos hoy para comenzar.