El moldeo por inyección de acetal ofrece precisión y durabilidad, lo que lo convierte en un proceso esencial para la fabricación de componentes de plástico de alto rendimiento.

El moldeo por inyección de acetal es ideal para piezas de precisión, ya que ofrece solidez, resistencia al desgaste, baja fricción y estabilidad dimensional, lo que lo hace popular en los sectores de la automoción, la electrónica de consumo y la industria.

Aunque el moldeo por inyección de acetal presenta claras ventajas, es fundamental conocer las propiedades del material y los parámetros de procesamiento para obtener resultados óptimos. Descubra cómo esta técnica puede mejorar su capacidad de fabricación.

¿Cuáles son las propiedades del acetal?

El acetal, también conocido como polioximetileno (POM), es un termoplástico de ingeniería versátil famoso por su gran resistencia, rigidez y excelente estabilidad dimensional en diversas aplicaciones industriales.

La alta resistencia al desgaste, la baja fricción y la excelente resistencia química del acetal lo hacen ideal para engranajes y cojinetes. Mantiene su rendimiento entre -40 °C y 120 °C, lo que garantiza su estabilidad mecánica y durabilidad.

Propiedades físicas

• Alta cristalinidad: El acetal es un material con un alto grado de cristalinidad, por lo que tiene una dureza y rigidez considerables.

• Baja absorción de humedad: El acetal tiene una higroscopicidad muy baja, y el rendimiento del material no cambia ni siquiera en un entorno cerrado con mucha humedad.

• Alta resistencia al desgaste¹: El acetal tiene una excelente resistencia al desgaste y buenas propiedades autolubricantes, y el material es muy adecuado para la producción de piezas que requieren una gran durabilidad.

• Buena estabilidad dimensional²: El acetal mantiene una buena estabilidad dimensional en una amplia gama de temperaturas.

Propiedades químicas

• Resistencia química³:El acetal tiene una excelente estabilidad frente a muchos productos químicos como aceites, combustibles, alcoholes y ácidos diluidos.

• Resistencia a la intemperie: El acetal tiene una resistencia a la intemperie bastante alta, por lo que es adecuado para su uso en exteriores, pero la exposición prolongada a los rayos UV puede reducir su rendimiento en exteriores.

Propiedades mecánicas

• Alta resistencia: El acetal tiene una gran resistencia a la tracción y al impacto.

• Alta rigidez: Este atributo se debe a la naturaleza altamente cristalina del acetal, que le confiere una gran rigidez.

• Bajo coeficiente de fricción: Las propiedades autolubricantes dan como resultado un excelente rendimiento en aplicaciones de fricción.

¿Cuáles son las ventajas y desventajas de los materiales acetálicos?

Los materiales acetálicos se utilizan ampliamente en aplicaciones de ingeniería por su excepcional resistencia, baja fricción y alta estabilidad dimensional.

El acetal ofrece excelentes propiedades mecánicas, un desgaste reducido y una gran resistencia a la humedad y los productos químicos, pero tiene inconvenientes como la dilatación térmica y una resistencia limitada a los ácidos. Se utiliza en automoción, fontanería y electrónica.

Ventajas

• Excelentes propiedades mecánicas⁴: Los materiales de acetal tienen una excelente resistencia mecánica y dureza, como resistencia a la tracción, rigidez, etc., lo que los hace adecuados para piezas y artilugios que requieren un alto rendimiento de resistencia y rigidez.

• Buena estabilidad dimensional⁵: Los productos de acetal pueden mantener su estabilidad dimensional en un amplio rango de temperaturas, independientemente de si la temperatura sube o baja, los productos de acetal raramente se expanden o contraen debido a los cambios de temperatura, lo que es muy beneficioso para las piezas mecánicas de precisión.

• Alta resistencia al desgaste⁶: El acetal presenta una mayor resistencia al desgaste, por lo que se aplica a piezas como cojinetes y engranajes.

• Buena estabilidad química⁷:El acetal ofrece resistencia a muchos productos químicos, como algunos disolventes y combustibles, lo que lo hace adecuado para entornos en los que la estabilidad química es crítica.

• Facilidad de procesamiento⁸: El material acetal es fácil de procesar y moldear, y tiene buenos efectos de moldeo por inyección y mecanizado, por lo que puede fabricarse en serie para mejorar la eficacia de la producción y aportar complejidad al producto final.

Desventajas

• Fragilidad: El acetal también puede volverse ligeramente menos resistente o incluso quebradizo a bajas temperaturas de funcionamiento, lo que puede afectar a su rendimiento en condiciones de frío.

• Estabilidad térmica: El acetal presenta buenas propiedades en el rango normal de temperaturas de funcionamiento, pero su resistencia al calor no es tan buena como la de otros plásticos técnicos y su estabilidad térmica es menor, lo que lo hace inadecuado para aplicaciones de alta temperatura.

• Mayor coste: Al utilizar acetal, el coste de la materia prima es relativamente más elevado que el de algunos de los plásticos utilizados tradicionalmente, por lo que los costes de fabricación podrían ser más elevados.

¿Cuáles son las condiciones de moldeo por inyección del acetal?

Comprender las condiciones de moldeo por inyección de acetal es clave para optimizar la calidad y la eficacia de los productos en sectores como la automoción y la fabricación de bienes de consumo.

El moldeo por inyección de acetal necesita una temperatura de fusión de 190-230°C y una temperatura del molde de 80-120°C para un flujo y una estabilidad óptimos, minimizando los defectos. Se prefiere el acetal por su resistencia y baja fricción.

Preparación del material

Antes del moldeo por inyección, es necesario secar el acetal. Sin embargo, hay que tener en cuenta que el acetal en sí no es altamente higroscópico, pero si se almacena en una zona de alta humedad, seguirá absorbiendo una pequeña cantidad de humedad, por lo que debe secarse. Normalmente, la temperatura de secado se selecciona entre 80-100°C y el tiempo de secado es de 2-4 horas.

Selección de máquinas de moldeo por inyección

La elección de la máquina de moldeo por inyección debe basarse en el tamaño y la forma del producto final. El moldeo por inyección de acetal suele seleccionar máquinas de moldeo por inyección con diámetros de tornillo entre 30-150mm. La relación de compresión del tornillo debe estar entre 2,5:1 y 3,0:1 para garantizar que el acetal se mezcle y plastifique completamente durante la fusión y la inyección.

Diseño de moldes

El diseño del molde resulta ser muy importante cuando se trata del moldeo por inyección de Acetal. Las consideraciones clave incluyen:

• Temperatura del molde: Las temperaturas controladas también influyen en la calidad de los productos finales en el molde. Por lo general, debe estar dentro del rango de entre 80-120°C para permitir un flujo y enfriamiento adecuados del Acetal durante el moldeo.

• Diseño de la puerta: Compuertas de canal de inundación o compuertas directas/laterales es deseable que el Acetal fundido llene la cavidad del molde lo más rápidamente posible.

• Sistema de ventilación: Durante el moldeo, el acetal libera una pequeña cantidad de gas, por lo que lo mejor es un buen sistema de ventilación para eliminar la formación de burbujas o huecos en el producto acabado.

Parámetros del proceso de moldeo por inyección

Los parámetros del proceso significan que el ajuste de factores específicos como parte del proceso afecta directamente a la calidad del producto. Los parámetros más comunes y sus intervalos recomendados son

• Temperatura de inyección⁹:La temperatura de fusión del acetal se sitúa entre 180-220°C y la temperatura de inyección habitual entre 190-210°C.

• Presión de inyección: La presión de inyección habitual es de 70-120 MPa con un ajuste constante en función del producto, su densidad y el grosor de la pieza.

• Velocidad de inyección: La velocidad de inyección no debe ser muy alta y debe ser la justa para que el acetal fundido fluya dentro de la cavidad del molde. Por lo general, se elige una velocidad media.

• Presión de mantenimiento y tiempo de enfriamiento: Las presiones y el tiempo de enfriamiento suelen depender del tamaño y el grosor del producto. El tiempo de mantenimiento suele oscilar entre 10 y 30 segundos, mientras que el tiempo de enfriamiento es de 20 a 60 segundos.

¿Qué es el proceso de moldeo por inyección de acetal?

El proceso de moldeo por inyección de acetal es crucial para producir componentes de alta calidad, dada su durabilidad y precisión en diversas aplicaciones.

El moldeo por inyección de acetal es un proceso que consiste en calentar e inyectar resina de acetal en moldes para crear piezas duraderas, muy utilizadas en las industrias de automoción y bienes de consumo por sus excelentes propiedades mecánicas.

• Montaje del molde: Asegúrese de que el molde está limpio y colocado adecuadamente en la máquina de moldeo por inyección. Asegúrese de que los orificios de ventilación del molde y el método de refrigeración son adecuados.

• Secado del material¹⁰: En el proceso de uso de materiales para productos apropiados, uno tiene que colocar el Acetal en un secador para eliminar el exceso de humedad que hay en el Acetal y hacer que el nivel de humedad sea razonable.

• Ajuste de los parámetros del proceso: En función de los requisitos del producto, hay que ajustar la temperatura de inyección, la presión de inyección, la velocidad de inyección, el tiempo de mantenimiento y el tiempo de enfriamiento.

• Preformado e inyección: El sistema de calentamiento de la máquina de moldeo por inyección incluye fundir el material de polioximetileno e inyectarlo en el molde para completarlo. La velocidad de inyección debe ser lenta para eliminar problemas de calidad en la superficie del producto.

• Presión de mantenimiento y refrigeración: Durante la fase de presión de mantenimiento debe aplicarse la presión necesaria para garantizar que el producto final cubra totalmente el diseño del producto específico. El tiempo de enfriamiento depende del tamaño del producto y del grosor de la pared del producto específico.

• Desmoldeo y extracción: Una vez enfriado, abra el molde y saque el producto acabado. Compruebe la calidad del producto. Si hay defectos, ajuste los parámetros del proceso.

• Manipulación de residuos: Eliminación del material de desecho procedente del proceso de moldeo por inyección, recurriendo principalmente al reciclado para reducir los residuos.

¿Cuáles son los problemas comunes y las soluciones en el moldeo por inyección de acetal?

El moldeo por inyección de acetal presenta retos únicos, pero abordarlos con eficacia mejora la calidad del producto y la eficacia de la fabricación.

Los problemas del moldeo por inyección de acetal, como el alabeo y la contracción, pueden resolverse optimizando el diseño del molde, los parámetros de procesamiento y el secado del material, lo que mejora la consistencia de las piezas y reduce los defectos.

Control de la contracción

En términos de contracción, el acetal tiene un índice de contracción ligeramente superior, que oscila entre 1,8 y 2,5%. Para garantizar la mejor precisión dimensional del producto, es necesario asegurarse de que haya suficiente margen de retracción¹¹ en el diseño del molde y mantener una temperatura uniforme del mismo. Puede ser necesario ajustar la presión de inyección, el tiempo de mantenimiento y el tiempo de enfriamiento en función de las condiciones reales de producción para corregir los problemas de contracción y deformación.

Alabeo y deformación

El alabeo y la deformación son problemas comunes en polioximetileno¹² moldeo por inyección, y suelen deberse a diferencias en la velocidad de enfriamiento o a grandes tensiones internas. Optimice el sistema de refrigeración en el diseño del molde para garantizar que todas las piezas del molde se enfríen uniformemente. Ajuste la velocidad de inyección y la presión de mantenimiento para reducir la tensión interna.

Defectos superficiales

Algunos defectos superficiales que pueden producirse en los productos de acetal son vetas plateadas¹³, burbujas y marcas de quemaduras. Las rayas plateadas suelen estar causadas por la humedad y deben secarse antes de la producción. Los problemas de burbujas pueden deberse a una ventilación insuficiente o a una velocidad de inyección demasiado rápida y pueden resolverse comprobando el sistema de ventilación o reduciendo la velocidad de inyección según sea necesario. Las marcas de quemado están causadas por altas temperaturas de fusión o largos tiempos de residencia de la pieza; ajuste la temperatura y la velocidad de inyección en consecuencia.

Problemas de estrés interno

La tensión interna durante el moldeo puede provocar grietas y deformaciones en el producto. Este problema puede paliarse ralentizando la velocidad de enfriamiento mediante la reducción de la temperatura del molde y de inyección. Aumentar el tiempo de mantenimiento para permitir que la masa fundida se solidifique completamente en el molde y minimizar tensión interna¹⁴. Optimice la ubicación de la compuerta y su tamaño para garantizar un flujo uniforme de la masa fundida en la cavidad del molde.

¿Cuáles son las aplicaciones prácticas del acetal?

El acetal, un termoplástico versátil, se utiliza ampliamente por su resistencia, durabilidad y excelente estabilidad dimensional en diversas aplicaciones.

El acetal se utiliza en automoción, electrónica y dispositivos médicos para engranajes, cojinetes y accesorios debido a su baja fricción, alta resistencia al desgaste, durabilidad y precisión.

Industria del automóvil

El acetal se utiliza habitualmente en componentes del sistema de combustible, carcasas de faros, sistemas de cierre de puertas y ajustadores de asientos de automóviles. Estos componentes requieren gran solidez y resistencia al desgaste, por lo que el acetal es un material ideal.

• Piezas del sistema de combustible: El acetal se aplica ampliamente en componentes de sistemas de combustible de automoción, como bombas de combustible, conductos de combustible y filtros de combustible, que requieren estabilidad a altas temperaturas, buena resistencia a la corrosión y características mecánicas superiores.

• Carcasas de los faros: La aplicación de carcasas de faros requiere una gran transparencia, estabilidad UV y resistencia a la intemperie, todo lo cual puede proporcionar el acetal.

• Ajustadores de asiento: El acetal se utiliza en componentes mecánicos como engranajes, palancas y correderas de reguladores de asiento, que requieren gran resistencia, baja fricción y resistencia al desgaste.

Electrónica y equipos eléctricos

En electrónica, el acetal se emplea en conectores, piezas de interruptores y carcasas de sensores. Su resistencia al calor y sus propiedades aislantes lo hacen importante para los productos electrónicos.

Productos sanitarios

El acetal tiene buenas biocompatibilidad¹⁵ y resistencia química, por lo que el acetal puede utilizarse para fabricar dispositivos médicos como instrumentos quirúrgicos, jeringuillas y productos relacionados con la odontología.

Electrodomésticos

El acetal también se aplica ampliamente en aparatos domésticos y electrónicos, como accesorios para lavadoras, aparatos para procesar alimentos y mesas giratorias para hornos microondas. Su resistencia y sus características de uso final son muy importantes para este sector.

Conclusión

Los plásticos acetálicos, también denominados polioximetileno (POM), son termoplásticos de ingeniería semicristalinos con propiedades mecánicas de alta calidad, ideales para el moldeo por inyección. Los polímeros de acetal se presentan en dos formas principales: acetal homopolímero y acetal copolímero. Ambos tipos de material plástico acetal tienen una gran tendencia a ser utilizados en la fabricación de productos mecánicos debido a su firmeza, rigidez y menor fricción.

El acetal homopolímero autorreforzante tiene una resistencia a la tracción algo mayor que los copolímeros de acetal resistentes a los productos químicos y al calor. El proceso de fabricación ]de moldeo por inyección de la resina acetal se moldea con precisión y crea engranajes mecánicos muy eficaces y otras piezas de gran precisión. Además, los plásticos de acetal son bastante inmunes al ataque de muchos productos químicos, como el óxido de etileno, lo que hace que el material sea más adecuado para su uso en los mercados industriales.

Esta guía cubre las propiedades del material, ventajas y desventajas, condiciones de moldeo y problemas comunes en el moldeo por inyección de Acetal. Mediante la preparación adecuada de los materiales, la selección máquinas de moldeo¹⁶Mediante el diseño eficaz de los moldes y el control de los parámetros del proceso, se puede mejorar considerablemente la calidad del producto y resolver los problemas habituales de procesamiento.