Guía de moldeo por inyección de uretano
El uretano es un tipo de polímero utilizado en prototipos, automóviles, ruedas resistentes y componentes de cintas transportadoras, lo que hace que el moldeo por inyección de uretano sea muy valioso.
El moldeo por inyección de uretano se diferencia del moldeo por inyección de uretano, que utiliza un molde de silicona económico en lugar de un molde de metal duradero.
Esta guía profundiza en el proceso de moldeo por inyección de uretano y sus beneficios y, al final, hay un pequeño consejo para ayudarlo a decidir cuándo puede utilizar el moldeo por inyección de uretano.
¿Qué es el material de uretano?
El poliuretano es un tipo de polímero que puede ser flexible, como la espuma, o rígido, como el plástico resistente. Sus propiedades se pueden modificar añadiendo catalizadores, lo que lo hace ampliamente utilizado en diversas industrias.
El uretano es duradero y resiste mejor el desgaste y la exposición a sustancias químicas que los plásticos y el caucho convencionales. Dependiendo del tipo de uretano, puede flexionarse y doblarse sin agrietarse.
El uretano se fabrica a partir de una reacción química entre diisocianatos y polioles (alcohol de azúcar) bajo calor o luz ultravioleta para algunos recubrimientos de PU particulares.
Hay dos tipos diferentes de uretano: poliuretano termoplástico y poliuretano termoendurecible.
El moldeo por inyección Las máquinas requieren calentar el uretano y para ello se utiliza uretano termoplástico (TPU).
Título: Piezas de material de uretano
¿Qué es el moldeo por inyección de uretano?
El moldeo por inyección de uretano es un proceso de fabricación de gran volumen que utiliza TPU o poliuretano inyectado en un molde bajo presión y dejado enfriar y solidificar en la forma del componente.
Moldeo por inyección de poliuretano (moldeo por inyección de reacción)
El moldeo por inyección de poliuretano utiliza poliol e isocianato en formas líquidas antes de mezclarlos para crear poliuretano (PU) e inyectarlos en un molde.
Moldeo por inyección de TPU
El moldeo por inyección de TPU utiliza un barril y un tornillo de moldeo por inyección tradicionales para inyectar el TPU en el molde y crear la geometría de la pieza.
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Proceso de moldeo por inyección de poliuretano: guía paso a paso
Moldeo por reacción Proceso de PU. Fuente: Science Direct
El moldeo por inyección de poliuretano utiliza pistones, bombas y tanques de almacenamiento, lo que hace que el proceso sea ligeramente complejo y lleve más tiempo en comparación con el moldeo por inyección y el conformado a presión.
Paso 1: Almacenamiento de la resina
El primer paso del proceso consiste en almacenar el poliol en un tanque de almacenamiento y el isocianato en un tanque separado. Las tuberías del tanque alimentan el polímero al molde y lo recirculan de vuelta al tanque de almacenamiento por líneas separadas.
Paso 2: Inyección
Antes de inyectar el poliuretano, la resina bicomponente se mezcla en un cabezal mezclador y un pequeño émbolo se retrae para permitir el flujo de la resina mezclada (PU) hacia el molde. El moldeo por inyección de poliuretano requiere alta presión para garantizar una correcta mezcla de la resina.
Paso 3: curado
El moldeo por inyección de PU no requiere acero especial para herramientas ni acero de alta resistencia para la cavidad del molde. El proceso suele utilizar moldes de aluminio, ya que los polímeros no necesitan calentarse a altas temperaturas antes de la inyección.
El tiempo de curado depende de la densidad de relleno y del tamaño de la pieza. La producción de poliuretano es un proceso exotérmico (que genera calor) que se mezcla e inyecta en el molde. También contribuye al curado de la pieza al elevar la temperatura del molde.
El espesor de la pared es un factor importante en el aumento de la temperatura; las piezas de paredes delgadas aumentan la temperatura en 25 °C, y las piezas más grandes y el moldeado de gran volumen pueden aumentar la temperatura por encima de los 100 °C.
Antes del curado, también se aplica un lubricante para evitar que el PU se adhiera a la base del molde.
Paso 4: Eyección
Después del curado, el molde se enfría y la pieza producida se libera del molde mediante pasadores expulsores.
Paso 5: Recubrimiento
La mayoría de las piezas moldeadas se someten a un proceso de posprocesamiento. Una simple capa de pintura suele ser suficiente para mejorar la estética y aportar brillo.
Moldeo por inyección de poliuretano frente a poliuretano termoplástico (TPU)
Moldeo por inyección de TPU
El moldeo por inyección de TPU utiliza pellets de TPU cargados en un cilindro calentado. Utiliza un tornillo y un cilindro tradicionales para mover los pellets cerca del molde, fundiéndolos con una consistencia uniforme.
También puede agregar colores y troqueles durante la mezcla y el calentamiento. El moldeo por inyección de TPU requiere moldes mecanizados con precisión de aluminio o acero endurecido.
El herramientas de molde Es costoso, y todos los detalles, diseños y núcleos intrincados deben incorporarse en esta etapa. El tornillo también funciona como inyector, generando presión e inyectando el TPU fundido a 1500 bar, manteniéndose en posición para generar presión y evitar contracción.
Después de la solidificación, se expulsa la pieza de TPU y se recorta cualquier rebaba o rebaba de la superficie exterior.
El moldeo por inyección de poliuretano utiliza una máquina RIM con dos tanques y una prensa de moldeo, que se diferencia del moldeo por inyección de TPU con pellets y configuración de barril calentado.
Diferencias Clave
- El moldeo de poliuretano utiliza PU líquido que se forma justo antes del moldeo por inyección, mientras que el moldeo por inyección de TPU utiliza gránulos termoplásticos.
- El moldeo por inyección de poliuretano utiliza una presión más baja, alrededor de 20 a 150 bares, en comparación con el moldeo por inyección de TPU, que puede requerir hasta 1500 bares.
- La resina de PU es un plástico termoendurecible que no se puede volver a fundir ni reutilizar, pero el TPU es un material termoplástico que se puede recalentar y reciclar.
- El poliuretano requiere una configuración de tanque de almacenamiento de polímero líquido completamente diferente, pero el moldeo por inyección de plástico TPU utiliza un barril y un tornillo.
Aplicaciones clave del moldeo por inyección de uretano
Aplicaciones de moldeo por inyección de poliuretano
El moldeo por inyección de PU produce piezas termoestables con moldes más sencillos y, a menudo, con menores costos de herramientas. Las aplicaciones del moldeo por inyección de uretano incluyen:
- Piezas exteriores de automóviles, como parachoques delanteros y tableros. El uretano utilizado en estas aplicaciones requiere un catalizador y un curado especial para obtener un impacto de espuma suave, lo que permite fabricar molduras de plástico acolchadas en automóviles de forma rentable.
- Las aplicaciones médicas del moldeo por inyección de uretano incluyen carcasas rígidas y livianas para máquinas de resonancia magnética para reducir el ruido.
- Acústico
- Muchos cascos de seguridad, cascos de bicicleta y cascos deportivos utilizan un acolchado moldeado de uretano flexible que se puede moldear fácilmente en formas personalizadas.
Aplicaciones de moldeo por inyección de TPU
El moldeo por inyección de TPU es más rápido y preciso, y produce termoplásticos sólidos. Sus aplicaciones incluyen:
- El TPU tiene elasticidad, flexibilidad y durabilidad. Además, es impermeable, y estas propiedades mecánicas lo hacen ideal para suelas de calzado.
- Muchas fundas de teléfonos están hechas de TPU.
- El TPU cumple una función muy específica en los conjuntos de motores. Las juntas suelen estar hechas de TPU y proporcionan un buen sellado.
- Las ruedas están fabricadas con TPU moldeado por inyección. En concreto, los rodillos de las cintas transportadoras.
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Desafíos comunes en el moldeo por inyección de uretano y cómo superarlos
Pieza de TPU
El moldeo por inyección de uretano plantea los mismos defectos y desafíos que cualquier otra materia prima de moldeo por inyección.
Reactividad durante la mezcla
La proporción de mezcla de poliol e isocianato requiere una liberación cuidadosa en el mezclador posterior. Una proporción inconsistente puede provocar un curado deficiente o la suspensión del polímero en el sólido. El molde también debe precalentarse para facilitar el curado.
Densidad de relleno
Es relativamente difícil controlar la densidad de la espuma una vez inyectada la resina en el molde. Los cambios en los parámetros de presión, agente de soplado y... temperatura Puede cambiar la densidad, cambiando la resistencia de la pieza.
Control de la humedad durante el moldeo por inyección
La humedad durante la solidificación puede generar poros y gases atrapados, lo que compromete la integridad de la pieza. Los pellets de TPU se precalientan para eliminar la humedad y se secan.
Contracción:
Es importante aplicar presión después de inyectar TPU, ya que tiende a contraerse o deformarse en las características de transición. Esto se puede lograr mediante la aplicación de presión.
Viscosidad
La viscosidad de cualquier material varía con la temperatura. Si el TPU no tiene una viscosidad y temperatura uniformes, puede producirse un flujo estratificado, donde una parte es demasiado líquida y otra fluye con fluidez.
Esto puede causar rebabas y un llenado incompleto. Puede solucionarlo manteniendo una temperatura uniforme cerca de la entrada del molde en el barril y utilizando pellets del mismo tamaño. Muchos defectos se pueden evitar seleccionando el material adecuado. Puede obtener más información sobre... El mejor material para moldeo por inyección. aquí.
Alta calidad Servicio de moldeo por inyección
En Boda, hemos prestado servicio a cientos de clientes con miles de piezas moldeadas por inyección de alta calidad. Nuestros materiales de moldeo por inyección incluyen:
- Moldeo por inyección de ABS
- OJEADA
- PET
- HDPE
- TPU
- Nailon
- Polietileno
Preguntas Frecuentes
¿Se puede moldear uretano por inyección?
El poliuretano se puede moldear por inyección para producir componentes duraderos, ligeros y rígidos de gran volumen. Los componentes de poliuretano se utilizan ampliamente en la industria automotriz.
¿Cuál es el proceso de inyección de uretano?
El moldeo por inyección de poliuretano puede utilizar el moldeo por inyección de reacción que utiliza poliol líquido e isocianato para inyectar en un molde mecanizado con precisión.
¿Son el TPU y el poliuretano lo mismo en el moldeo por inyección?
El TPU es un termoplástico que se puede volver a fundir y utilizar en el moldeo por inyección, pero el poliuretano (PU), específicamente la resina, es un termoendurecible que no se puede remodelar después de la producción.
¿Cuáles son las ventajas del moldeo por inyección de poliuretano termoplástico (TPU)?
El moldeo por inyección de TPU tiene tolerancias estrictas para las geometrías, la velocidad del ciclo es más rápida, tiene versatilidad en las aplicaciones y es rentable en la producción de alto volumen.
¿Qué industrias utilizan comúnmente el moldeo por inyección de uretano?
El moldeo por inyección de uretano se utiliza principalmente en la industria automotriz y en la fabricación de moldes para calzado. El uretano también se utiliza como aislante, pero generalmente se pulveriza, no se moldea.
¿Qué factores debo considerar al seleccionar un material para moldeo por inyección?
Al elegir un material de moldeo por inyección, debe tener en cuenta los costos del molde y la reactividad del material con el material del molde, el preprocesamiento como el precalentamiento para eliminar la humedad y las propiedades mecánicas del material.
¿Cuáles son los defectos comunes en el moldeo por inyección de uretano?
Algunos de los defectos más comunes en el moldeo por inyección de uretano incluyen marcas de hundimiento, burbujas, rebabas, deformaciones, contracción y curado desigual.