martes, 2 de octubre de 2012

Inyección de caucho de silicona líquida

Introducción
El moldeo por inyección de caucho de silicona líquida (LSR: Liquid silicone rubber) es un proceso para producir altos volúmenes de piezas flexibles.
El caucho de silicona líquida es una silicona elastoméricas termofija de curado a baja compresión con catalizador a base de platino, gran estabilidad y capacidad de resistir temperaturas extremas de calor y frío idealmente adecuado para la producción de piezas, donde la alta calidad es una necesidad. Debido a la naturaleza termoendurecible del material, el moldeo por inyección de silicona líquida requiere un tratamiento especial, tal como mezclado intensivo distributivo, manteniendo al mismo tiempo el material a una temperatura baja antes de que se introduzca en la cavidad calentada y vulcanice (curado).
Químicamente, el caucho de silicona es una familia de los elastómeros termoestables que tienen una columna vertebral alternada de átomos oxígeno y de silicio y grupos metilo o vinilo secundarios. Los cauchos de silicona constituyen aproximadamente el 30% de la familia de las siliconas, por lo que es el grupo más grande de esa familia. Los cauchos de silicona mantienen sus propiedades mecánicas en un amplio intervalo de temperaturas y la presencia de grupos metilos en los cauchos de silicona hace a estos materiales extremadamente hidrófobos.
Inyectora horizontal

Inyectora vertical


Equipo
Típicamente, una máquina de moldeo requiere un dispositivo de bombeo en combinación con una unidad de inyección y de un mezclador dinámico o estático. Un sistema integrado puede ayudar en la precisión y la eficiencia del proceso. 
Partes de una inyectora de LRS
Los componentes críticos de una máquina de moldeo por inyección líquida incluyen:
Tambores de suministro
También llamados émbolos, sirven como contenedores primarios para la mezcla de materiales. Tanto los tambores de suministro y un contenedor de pigmento se conectan al sistema de bombeo principal. 
Tambores de caucho de silicona líquida (componente A y B)
Unidades de dosificación
Unidades de bomba dosificadora de las dos materias primas líquidas, el catalizador y la base forman la silicona, asegurando que los dos materiales mantengan una relación constante mientras está siendo lanzado simultáneamente.
Dosificador

Mezcladores
Un mezclador estático o dinámico combina materiales después de que salga de las unidades de medición. Una vez combinados, la presión se utiliza para conducir la mezcla a un molde.
Mezcladores estáticos
Unidad de inyección
Un dispositivo de inyección es responsable de presurizar el líquido de silicona para ayudar a la inyección del material en la sección de bombeo de la máquina. La presión y la velocidad de inyección se pueden ajustar a discreción del operador.
Unidad de inyección
Boquilla
Para facilitar la deposición de la mezcla en el molde, se utiliza una boquilla. A menudo, la boquilla incluye un sistema automático de cierre de la válvula para ayudar a impedir las fugas y el llenado excesivo del molde. 
Placa de colada fría de 16 bocas

Molde
El molde a fin de que tenga lugar el curado de la silicona se encuentra calefaccionado. Los moldes pueden tener un sistema de colada fría, análogo a los sistemas de colada caliente de los termoplásticos.
Molde de cuatro cavidades (budineras)

Molde de una cavidad con correderas (máscara)
Prensa
Una prensa fija el molde durante el proceso de moldeo por inyección, y abre el molde luego del curado. 
Prensa
Proceso
Los cauchos de silicona líquida se suministran en barriles. Debido a su baja viscosidad, estos cauchos pueden ser bombeados a través de tuberías y tubos al equipo de vulcanización. Los dos componentes se bombean a través de un mezclador estático por una bomba dosificadora. Uno de los componentes contiene el catalizador, típicamente a base de platino. 
Reacción de curado de la silicona
Una pasta colorante, así como otros aditivos también puede ser añadida antes de que el material entre en la sección del mezclador estático. En el mezclador estático los componentes son bien mezclados y se transfieren a la sección de medición enfriada de la máquina de moldeo por inyección. El mezclador estático genera un material muy homogéneo que da por resultado productos que no sólo son muy consistentes a lo largo de la pieza, sino también de pieza a pieza. Esto está en contraste con los materiales sólidos de caucho de silicona que se compran pre-mezclado y parcialmente vulcanizado. En contraste, los cauchos duros de silicona son procesados ​​por moldeo por transferencia y el resultado es menos consistencia y control del material, lo que conduce a una alta variabilidad de la pieza. Además, los materiales sólidos de caucho de silicona se procesan a temperaturas más altas y requieren mayores tiempos de vulcanización.
Desde la sección de medición de la máquina de moldeo por inyección, el compuesto es empujado a través del bebedero y los sistemas de colada refrigerados hasta una cavidad calentada donde la vulcanización se lleva a cabo. La colada frío y la refrigeración general dan como resultado en ninguna pérdida de material en las líneas de alimentación. El enfriamiento permite la producción de piezas de LSR con material de desecho casi cero, eliminando las operaciones de recorte y dando un importante ahorro en el costo de materiales.
Los cauchos de silicona líquida se suministran en una variedad de recipientes, desde tubos a tambores de 55 galones (aproximadamente 208 litros).
Debido a su naturaleza viscosa, estos líquidos se bombean a presiones altas (500 - 5000 psi) dependiendo de la durometría del material. Las materias primas se suministran en dos recipientes separados (conocido en la industria como un kit) identificadas como compuestos "A" y “B”, con el lado "B" por lo general conteniendo el catalizador, pero puede variar en función de la marca de silicona utilizada. Los dos compuestos (A y B) deben ser mezclados en una proporción de 1 a 1, por lo general por medio de un mezclador estático. Una vez que los dos componentes se unen, el proceso de curado se inicia inmediatamente. Un enfriador suministrando agua fría a los accesorios de camisa se utiliza típicamente para retardan el proceso de curado antes de la introducción de materiales al molde. Un pigmento de color puede ser añadido a través de un inyector de color que se utiliza en conjunción con la bomba de material (sistema cerrado de medición circular) antes de que el material entre en la sección del mezclador estático.
En un sistema enfriado, el compuesto mezclado 1 a 1 se bombea a través del bebedero refrigerado y los sistemas de colada en una cavidad calentada donde la vulcanización se lleva a cabo. La colada fría y la refrigeración resultan en una pérdida mínima de material como la inyección se produce directamente en la cavidad del molde. El enfriamiento y una válvula de cierre en la boquilla permiten la producción de piezas de LSR con casi cero desperdicios de materiales, sin embargo esto no garantiza una pieza terminada sin ningún tipo de scrap. Los moldes son diferentes según sea el diseño, tecnología y el costo de los mismos. Una buena colada fría es cara en comparación con herramientas convencionales de canal caliente, y tiene el potencial de proporcionar un alto nivel de rendimiento.

Aplicaciones
Las aplicaciones típicas de caucho de silicona líquida son productos que requieren alta precisión, tales como sellos, conectores eléctricos, conectores de terminales múltiples, elementos de protección personal como protectores auditivos y máscaras faciales, productos infantiles donde se desean superficies lisas, como las tetinas de los biberones, aplicaciones médicas, así como artículos de cocina, tales como las cacerolas de cocción, espátulas, etc.  

O-ring
Mamilas para mamaderas

Mascara de seguridad
Protectores auditivos






Fuentes:
http://www.wacker.com
http://www.dpg.com
http://www.thomasnet.com

29 comentarios:

  1. Quisiera saber si tienes mas informacion sobre el liquid molding ?

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    1. Hola Gio. Fíjate en el siguiente enlace…
      http://www.dowcorning.com/content/publishedlit/45-1014-01.pdf
      Saludos

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    2. Muchas gracias Mariano Saludos desde Tijuana.

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  2. Cuando la silicona se pasa de la fecha de vencimiento hay algún problema al inyectar.
    Sale con algún defecto el producto terminado

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    1. Hola Kmilo. Pueden variar las propiedades mecánicas finales del producto o incluso puede no curar apropiadamente.
      Saludos

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  3. Como puedo re procesarlo hay una técnica,

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    1. Hola Jesús. Una vez curada, la silicona es muy difícil de reutilizar. Quizás lo que se puede hacer es molerla (pulverizarla de ser posible) y utilizarla en cierta proporción con resina virgen. Pero esto disminuirá las propiedades mecánicas y aumentará las fallas en el producto obtenido. No es recomendable reutilizarlo en el proceso de inyección, sino más bien en el proceso de colada.
      Saludos

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  4. Hola tenes informacion sobre inyeccion de caucho/silicona solida?

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    1. Hola Alejandro. No dispongo de información al respecto. Podés encontrar algo de información en el siguiente enlace…
      http://www.wacker.com/cms/media/publications/downloads/6709_EN.pdf
      Saludos

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  5. NECESITO PROVEEDOR DE SILICON LIQUIDO PARA HACER FUNDAS DE SILICON PARA TELEFONOS.

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    1. Puedes averiguar en el siguiente enlace…
      http://www.plastico.com/guia-de-proveedores/Silicona+3908400
      Saludos

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  6. Hola buenas tardes. Te felicito por esta información tan completa. créeme que me has ayudado bastante en un proyecto de la universidad acerca de el diseño y distribución de plantas industriales. quisiera preguntarte si conocer o sabes de alguna compañía en Colombia o américa latina que sea proveedor de las maquinas inyectoras y cuanto pueden costar. También te quería preguntar si la unidad de dosificación es una maquina aparte o esta ensamblada junto con la inyectora. Muchas gracias

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    1. Hola XAM. Me alegro de que te haya sido de utilidad el blog. La unidad de dosificación generalmente está aparte de la unidad de inyección, pero suelen ser comercializadas en forma conjunta. Un proveedor puede ser WIBA Colombia, contacto de Battenfeld en tu país. También averigua en Onrion LLC y en Maquitec.
      Saludos

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  7. Hola quería saber si me pueden ayudar, estoy evaluando un proyecto para implementar una linea de producción de juntas de silicona pero necesito aprender mas detalladamente el proceso de vulcanización de silicona; cantidades para la mezcla con catalizadores, temperaturas, presiones, tiempos, ect. me refiero a todo lo técnicamente necesario para obtener un producto de ciertas características, específicamente de 70 shore A de dureza, desde ya gracias por su tiempo

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    1. Hola Andrés. Los parámetros del proceso dependerán de la silicona utilizada y pieza a producir. La dureza depende de la formulación de la resina. Generalmente para LSR se consigue comercialmente en el rango de 20 a 75 shore A aproximadamente. Se suministra en dos componentes, A y B. El catalizador de platino ya viene dosificado en el componente A. La relación de componente A y B es 1:1. La presión de inyección generalmente se sitúa ente 50 y 150 bar.
      Saludos

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  8. Hola
    tengo uina pregunta.

    Cómo se puede lograr eliminar una burbuja dentro de un molde que está siendo inyectado con silicona. Por favor, cualquier ayuda uregente.

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  9. Es decir, la burbuja queda atrapada dentro del molde y pasa a la impresión de silicona. Tenemos conductos de escape pero no bien colocados. Cualquier modalidad para hacer estallar dicha burbuja ?

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  10. Es decir, la burbuja queda atrapada dentro del molde y pasa a la impresión de silicona. Tenemos conductos de escape pero no bien colocados. Cualquier modalidad para hacer estallar dicha burbuja ?

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  11. Hola
    tengo uina pregunta.

    Cómo se puede lograr eliminar una burbuja dentro de un molde que está siendo inyectado con silicona. Por favor, cualquier ayuda uregente.

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    1. Hola Pavel. Es importante el adecuado diseño del molde en cuanto a escapes de gases y entrada de material para evitar un régimen turbulento de la resina durante el llenado y que queden burbujas atrapadas en el material. Podrías probar efectuando vacío en la cavidad del molde.
      Saludos

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  12. Hola, buen día. Algun tipo de inyectora para dureza ashore 30?
    Hay alguna que sea tamaño mini?
    Distribuidores en México...
    Gracias y saludos

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    1. Hola Rafa. Puedes averiguar en las empresas Wittmann-Battenfeld, Engel y Arburg
      Saludos

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  13. hola, me urge encontrar silicon granulado transparente saben donde puedo conseguirlo? mi molde se calienta y segun el que me hacia las piezas solo se coloca el material, ya que no es de inyeccion, o conocen como puede ser dicho proceso? gracias!

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    1. Hola Ale. Generalmente los compuestos de moldeo de silicona se consiguen en forma líquida o semisólida en barra. Puedes utilizar una silicona de colada. El material viene líquido y se vierte en el molde
      Saludos

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  14. Hola Mariano, te felicitamos, has realizado un articulo maravilloso de manera muy didáctica. Estamos buscando una pequeña inyectora de silicona para fabricar plantillas. Cual nos puedes aconsejar ? Nuestro email es inflorval@hotmail.com, me puedes facilitar tu email ?

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  15. Hola Mariano, te felicitamos, has realizado un articulo maravilloso de manera muy didáctica. Estamos buscando una pequeña inyectora de silicona para fabricar plantillas. Cual nos puedes aconsejar ? Nuestro email es inflorval@hotmail.com, me puedes facilitar tu email ?

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    1. Hola Jimena. Gracias por tus palabras. Para adquirir una máquina lo que debes considerar principalmente es el tamaño del molde y la fuerza de cierre en función del área proyectada de la pieza. Otros factores a considerar pueden ser la unidad de inyección, los sistemas de cierre, control y dosificación. Empresas que comercializan máquinas de LSR son Engel, Wittmann-Battenfeld, Arbug. Mi correo figura en mi perfil
      Saludos

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