Seleccionar el material ideal para su componente moldeado por inyección

Existen numerosos beneficios al fabricar piezas usando servicios de moldeo por inyección, principal entre ellos la capacidad de crear series de producción de alto volumen con altos grados de precisión y exactitud. Sin embargo, dado que hay más de 85.000 tipos diferentes de materiales de plástico para moldeo por inyección para elegir, saber cuál tiene más sentido para su pieza deseada puede resultar abrumador.

Elegir el material correcto depende de varios factores, el más crítico siendo la aplicación de la pieza. Por ejemplo, el material usado para crear un juguete moldeado por inyección para niños obviamente necesitaría ser diferente al usado para las suelas de zapatillas de correr, porque cada aplicación requiere diferentes características físicas. Un juguete necesita resistir impactos contundentes repetidos de niños pequeños, mientras que las suelas de zapatillas deben poder flexionarse y proporcionar amortiguación para los pies y articulaciones del corredor. Saber qué material es más ventajoso para la aplicación prevista de la pieza puede ayudarle a producir piezas superiores y más duraderas.

En este artículo, abordaremos algunos de los materiales más utilizados en moldeo por inyección, así como los beneficios y aplicaciones ideales para cada uno.

Los materiales de moldeo por inyección más comunes

Acrilonitrilo Butadieno Estireno (ABS)

Este plástico resistente y resistente al impacto se usa en una gama de industrias, desde cosméticos hasta ordenadores. Además de ser relativamente económico, el ABS ofrece alta estabilidad dimensional —lo que significa que es resistente a cambios de temperatura y estabilidad— y baja contracción post-fabricación comparado con otros materiales, al tiempo que proporciona buena resistencia química.

Estas características físicas hacen del ABS una opción popular para piezas en dispositivos portátiles, como teléfonos y moldes de herramientas eléctricas. Hay un par de problemas potenciales a tener en cuenta al considerar ABS. En primer lugar, el ABS es propenso a líneas de soldadura —o los lugares donde dos flujos de resina plástica se encuentran durante el proceso de fabricación. Además, puede producir huecos y vacíos causados por contracción localizada durante el proceso de enfriamiento de la pieza. Estos problemas pueden evitarse haciendo ajustes estratégicos al diseño de la pieza, o usando un material de mezcla ABS-policarbonato.

Policarbonato (PC)

Fuerte y extremadamente resistente al impacto y al calor, el PC es un plástico transparente que promete baja contracción y buena estabilidad dimensional. Acabados cosméticos altamente detallados pueden aplicarse a piezas de PC, lo que lo convierte en un fuerte contendiente para aplicaciones como carcasas de teléfonos móviles o componentes eléctricos.

Además, porque puede fabricarse en grados y especificaciones ópticamente claros, el PC se usa a menudo en lentes, cristal blindado, así como en algunos dispositivos de iluminación y médicos. Como el ABS, el PC es propenso a desarrollar vacíos y huecos en secciones más gruesas, por lo que elegir una mezcla ABS-PC o material acrílico es a menudo una opción sabia para piezas no translúcidas o piezas con geometrías gruesas, respectivamente. Las piezas de PC también tienden a tener mala resistencia química.

ABS-PC

Usar una mezcla ABS-PC da a las piezas fabricadas lo mejor de ambos mundos, combinando la resistencia y resistencia al calor del PC con la flexibilidad del ABS. La mezcla es más fácil de trabajar durante el proceso de moldeo por inyección real, al tiempo que proporciona mejor durabilidad y estabilidad dimensional que el ABS o el PC por separado. Ofrece buena resistencia al impacto, incluso en temperaturas frías, y se usa a menudo para aplicaciones como manijas de puertas, ordenadores, electrónica, dispositivos de telecomunicaciones. Desafortunadamente, una limitación clave de la mezcla es que, a pesar de sus fortalezas, ABS-PC sigue ofreciendo mala resistencia química.

Poliamidas Alifáticas (PA o PPA)

Hay una variedad de PAs disponibles, cada una con diferentes propiedades físicas y químicas. También conocidas como nailons, esta familia de materiales de moldeo por inyección proporciona alta resistencia química y resistencia, incluso a altas temperaturas.

Algunos PAs, como el nailon 6/6, crean piezas fuertes, rígidas y resistentes a la abrasión, mientras que otros, como el nailon 6/12, ofrecen mayor resistencia al impacto. Debido a su gama de diferentes propiedades físicas, los PAs pueden usarse en una amplia gama de aplicaciones —desde peines, tornillos y cámaras, hasta engranajes y componentes de motores automotrices. Los nailons tienden a ser propensos a la deformación y absorben humedad, lo que podría potencialmente llevar a problemas estructurales si no se tiene en cuenta adecuadamente.

Polimetil Metacrilato (PMMA)

También llamado acrílico, el PMMA es un material altamente brillante, resistente a arañazos, comúnmente usado para crear lentes, fibras ópticas, pantallas de luz y señales. Su baja contracción y reducida posibilidad de desarrollar huecos —tanto en geometrías delgadas como gruesas— lo hace una buena opción para estas aplicaciones. Como el PC, sin embargo, el acrílico generalmente ofrece mala resistencia química. Además, el acrílico es más frágil que otros materiales y por tanto más propenso a fracturas por tensión —lo que puede compensarse en cierta medida añadiendo más ángulos de desmoldeo en el proceso de diseño de la pieza.

Polipropileno (PP)

Esta resina flexible, resistente e económica proporciona alta resistencia al impacto, y puede mezclarse con otros polímeros para crear piezas aún más fuertes. El PP también es resistente al desgaste y a químicos, y puede proporcionar alto alargamiento (o resistencia a la deformación), lo que lo hace un material útil para bisagras, tapas de botellas con cierre a presión y tuberías médicas. Es importante tener en cuenta que el PP es propenso a la contracción y deformación, y las secciones más gruesas a menudo sufren vacíos o burbujas.

Encontrar el material adecuado para el trabajo

Hemos enumerado solo algunos de los materiales de moldeo por inyección más comunes, pero hay muchos más que no hemos tocado —como polioximetileno, polietileno de alta densidad y otros— que ingenieros y diseñadores deberían conocer al diseñar una pieza. Aunque es un proceso más caro, el moldeo por inyección de metal también puede usarse para crear piezas duraderas.

Al diseñar piezas, es importante alinear las características requeridas de las aplicaciones de la pieza con las propiedades del material. Si un solo material proporciona ciertas cualidades deseadas pero sufre limitaciones, es posible que ajustar el material de fabricación mediante mezclas o la adición de cargas produzca algo mejor adaptado al resultado deseado. El moldeo por inyección es capaz de producir muchas opciones estéticas también. Muchos materiales pueden mezclarse con colorantes para crear colores personalizados.

Si tiene preguntas sobre qué material tiene más sentido para la pieza que está intentando fabricar, contáctenos hoy. En Fast Radius, trabajaremos junto a usted en cada paso del camino —desde el diseño de la pieza y elección del material hasta la post-producción y acabado— para asegurar que reciba piezas rentables y de alta calidad lo antes posible.

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