Cuando se trata de fabricar piezas duraderas, flexibles y resistentes al calor, la silicona suele ser el material elegido. Su versatilidad lo hace ideal para una variedad de industrias, desde dispositivos médicos y automotrices hasta electrónica de consumo y utensilios de cocina. Pero, ¿cómo se transforma exactamente la silicona cruda en productos funcionales y con formas precisas?
¿Qué es el moldeado de silicona?
El moldeado de silicona es un proceso de fabricación en el que se le da diversas formas al caucho de silicona líquida (LSR). Los métodos más comunes incluyen moldeo por compresión, moldeo por transferencia y moldeo por inyección. Entre estos, moldeo por inyección es el más popular para producir piezas complejas de alta calidad en grandes cantidades.
Mire el siguiente vídeo de YouTube para aprender cómo se retiran las piezas de moldeo de silicona de una máquina de moldeo a alta temperatura.
¿Por qué elegir silicona?
Antes de profundizar en el proceso, conviene comprender por qué la silicona es un material tan popular. El caucho de silicona destaca por su flexibilidad, durabilidad y resistencia a temperaturas extremas, productos químicos y luz ultravioleta. No es tóxico e hipoalergénico, lo que lo hace adecuado para aplicaciones médicas. Además, la silicona se puede colorear o volver transparente fácilmente, lo que ofrece una variedad de posibilidades de diseño.
Tipos de molduras de silicona
Los dos tipos principales de materias primas de silicona moldeables son el caucho de alta consistencia (HCR) y el caucho de silicona líquida (LSR).
Caucho de alta consistencia (HCR)
El caucho de alta consistencia (HCR) es un material de silicona grueso que se utiliza en moldeo por compresión y transferencia. El moldeo por compresión implica colocar HCR entre placas calentadas, ideal para producción de bajo volumen. El moldeo por transferencia transfiere HCR a través de un sistema al molde, adecuado para piezas que necesitan propiedades específicas o volúmenes de rango medio.
Caucho de silicona líquida (LSR)
El caucho de silicona líquida (LSR) es una silicona fluida que se utiliza en el moldeo por inyección de líquidos (LIM). Soporta varias tecnologías: Sobremoldeo, que recubre un sustrato con silicona; Moldeo en dos tiempos, combinando termoplástico y silicona simultáneamente; y Micromolding, que produce piezas muy pequeñas para dispositivos médicos avanzados.
A continuación se presentan los diferentes tipos de caucho de silicona y sus usos específicos.
| Tipo de silicona | Mareas Ideales para Lecciones | Propiedades | Aplicaciones |
|---|---|---|---|
| Caucho de silicona transparente | Silicona transparente con dureza Shore de A 10 a A 70. | Utilizado como junta invisible, no interfiere con la estética. | Diafragmas de flujo de aire, productos cosméticos. |
| Caucho de fluorosilicona | Contiene flúor en su cadena polimérica, combinando propiedades de siliconas y fluorocarbonos. | Resistente a combustibles, aceites, solventes y temperaturas extremas. | Aplicaciones aeroespaciales y automotrices. |
| Caucho de silicona de baja dureza | Silicona más blanda con una dureza Shore entre A 5 y A 20. | Elástico, se puede tirar y reformar varias veces sin romperse. | Tetinas para biberones, láminas para guardar alimentos, alfombrillas antideslizantes |
| Caucho de silicona retardante de llama | Silicona con alta conductividad térmica y resistencia al calor. | Autoextinguible, resistencia mejorada a las llamas mediante aditivos especiales. | Aplicaciones de contacto con fuego o calor. |
| Caucho de silicona de alta resistencia | Diseñado para un alargamiento extremo, desgarro y alta resistencia a la abrasión y la fatiga. | Resistencia al desgarro de 29 a 49 kN/m. | Moldeo, extrusión, calandrado. |
| Caucho de silicona eléctricamente conductor | Caucho de silicona compuesto con carbono y otros materiales conductores. | Reduce las interferencias electromagnéticas y de radiofrecuencia. | Electrónica, blindaje EMI/RFI |
| Caucho de silicona resistente al calor | Mantiene la estabilidad y las propiedades incluso a altas temperaturas (hasta 150°C/302°F). | Excelente estabilidad térmica, resistente a altas temperaturas. | Aplicaciones de alta temperatura |
| Caucho de silicona de uso general | Caucho de silicona común con una dureza Shore de A 30 a A 70. | Versátil, utilizado para moldeo por compresión y extrusión. | Utensilios de cocina, tubos, piezas de vehículos. |
| Caucho de silicona conductor térmico | Aleja el calor de las zonas sensibles, ideal para electrónica. | Eficaz para disipar el calor, utilizado con CPU y gabinetes electrónicos. | Dispositivos electrónicos, disipación de calor. |
| Caucho de silicona de alta dureza | Silicona con dureza Shore hasta A 90. | Alta elongación, resistencia al desgarro, abrasión y fatiga. | Moldeo, extrusión, calandrado. |
| Caucho de silicona resistente al aceite | Resistente a los aceites sin afectar su estructura. | Mantiene las propiedades después de la exposición a aceites. | Aplicaciones relacionadas con el petróleo |
| grupo metilo | Elastómero de dimetil silicona, el primer elastómero de silicona desarrollado. | Elastómero de uso general. | Varias aplicaciones generales |
| Grupos metilo y fenilo | Elastómeros de silicona metil-fenilo, desarrollados para aplicaciones de baja temperatura. | Mejor rendimiento a bajas temperaturas. | Aplicaciones de baja temperatura |
| Grupos metilo y vinilo | Elastómeros de metil-vinil silicona, ayudan en el proceso de vulcanización. | Propiedades de vulcanización mejoradas. | Varias aplicaciones que requieren vulcanización mejorada |
| Grupos metilo, fenilo y vinilo. | Elastómeros de silicona con grupos metilo, fenilo y vinilo, aptos para bajas temperaturas. | Buen rendimiento en aplicaciones de baja temperatura. | Aplicaciones de baja temperatura |
| Grupos flúor, vinilo y metilo | Caucho de fluorosilicona conocido por su resistencia al aceite, combustibles y disolventes. | Excepcional resistencia a productos químicos y temperaturas extremas. | Industrias aeroespacial, automotriz y química. |
¿Cómo se fabrican las piezas de caucho de silicona?
Las piezas de caucho de silicona se producen mediante varios métodos, cada uno de los cuales se adapta a diferentes necesidades.
| Método | Mareas Ideales para Lecciones | Ventajas |
|---|---|---|
| Moldeo por inyección | Se inyecta silicona calentada en un troquel bajo presión, llenando la cavidad para formar formas complejas. | Adecuado para diseños complejos y de gran volumen. |
| Moldeo por inyección de líquidos | La silicona líquida se mezcla y se inyecta en la cavidad de un molde mediante dos émbolos, con aditivos y catalizadores. | Tiempos de curado más cortos, diseños precisos. |
| Extrusión | La silicona cruda se calienta y se comprime a través de un troquel para formar formas como tubos y sellos. | Producción de alto volumen y bajo costo. |
| Moldeo por compresión | La silicona se coloca en moldes calentados y se comprime para formar la pieza. | Rentable para volúmenes bajos. |
| Transferencia de moldeo | La silicona se coloca en una olla y se introduce en la cavidad de un molde bajo alta presión a través de un bebedero. | Piezas precisas con mínimo desperdicio. |
| Calendario | La silicona se alimenta entre rodillos para producir láminas delgadas. | Produce láminas delgadas y uniformes. |
¿Cómo se fabrica el caucho de silicona?
El caucho de silicona, un polímero conocido por su flexibilidad y resistencia al calor, se crea aislando el silicio de la sílice. Esto se hace calentando arena de cuarzo a 1800°C (3272°F) y haciendo reaccionar el silicio puro resultante con cloruro de metilo para formar dimetildiclorosilano (DMDCS).
Luego, el DMDCS se hidroliza para producir cadenas de polidimetilsiloxano (PDMS), que se entrecruzan para formar una red tridimensional. Se mezclan aditivos como cargas, pigmentos y estabilizadores para mejorar propiedades como la resistencia al desgarro y el color. Al producto final se le da forma y se cura mediante vulcanización, ya sea a altas temperaturas para mayor resistencia o a temperatura ambiente para mayor suavidad.
¿Cómo se fabrican los moldes de silicona?
Moldes de silicona se crean mediante un proceso de una o dos partes. En un molde de una sola pieza, se fabrica una pieza maestra, se recubre con un agente desmoldante y luego se cubre con una mezcla de caucho de silicona. Después del curado, se retira el molde y el molde está listo para su uso. Para un molde de dos partes, el maestro se incrusta en arcilla y se vierte silicona sobre él para formar la mitad del molde. Después del curado, se separa el molde y se añade una segunda capa de silicona para completar el molde. Este proceso da como resultado moldes duraderos adecuados para producir piezas de alta calidad.
Ventajas del moldeado de silicona
El moldeado de silicona ofrece una variedad de beneficios que lo convierten en la opción preferida para muchas aplicaciones.
- Capta detalles intrincados con precisión.
- De larga duración y se puede utilizar varias veces.
- Soporta altas temperaturas sin deformarse.
- Resistente a muchos productos químicos y disolventes.
- El ajuste rápido acelera la producción.
- Requiere un mantenimiento mínimo en comparación con otros moldes.
- Adecuado para una amplia gama de aplicaciones y productos.
- Ideal para diseños complejos y detallados.
- Las piezas salen del molde sin daños.
- Económico tanto para pequeños como para producción de alto volumen carreras.
- Mantiene forma y tamaño en el tiempo.
- Cambios mínimos de tamaño durante el curado.
- La superficie antiadherente garantiza una fácil extracción de las piezas.
- Puede crear formas tanto simples como complejas.
- Uso eficiente de materiales con mínimo exceso.
¿Por qué la silicona es un excelente material de moldeo?
La silicona es la mejor opción para moldear porque es versátil, precisa y duradera. Maneja temperaturas extremas y productos químicos, cura rápidamente y requiere un mantenimiento mínimo. Los moldes de silicona son fáciles de desmoldar, tienen poca contracción y son rentables para varios diseños.
¿Cómo limpiar moldes de silicona cocidos con aire?
Para limpiar moldes de silicona cocidos con aire, comience dejándolos enfriar por completo. Raspe suavemente cualquier residuo con una herramienta suave y no abrasiva. Lave el molde con agua tibia y jabón usando un cepillo o paño suave, evitando productos químicos fuertes o limpiadores abrasivos. Enjuague bien con agua limpia y séquelo completamente con un paño sin pelusa o déjelo secar al aire.
¿Cómo pintar moldes de silicona?
Limpiar el molde y aplicar una imprimación compatible con silicona. Utilice pintura de silicona o acrílica, aplicando capas finas y uniformes. Deje que cada capa se seque antes de agregar más y termine con un sellador de silicona transparente para mayor durabilidad.
¿Cómo colorear moldes de silicona?
Para colorear moldes de silicona, puedes mezclar pigmentos de silicona directamente en la silicona antes de que se seque. Simplemente agregue unas gotas de pigmento a la silicona sin curar y mezcle bien hasta que el color se distribuya uniformemente. Esto permite que el color se una a la silicona, dando como resultado un tono vibrante y permanente.
¿Cómo hacer moldes en casa sin silicona?
Puedes hacer moldes en casa sin silicona utilizando materiales como gelatina, maicena o yeso. Los moldes de gelatina se fabrican disolviendo gelatina en agua caliente y vertiéndola sobre el objeto, luego dejándola reposar. Se pueden mezclar maicena y pegamento para formar una masa moldeable que se endurece a medida que se seca. Yeso de París es otra alternativa; simplemente mézclalo con agua y viértelo sobre el objeto que deseas moldear, dejando que se endurezca.
¿Cómo quitar la gelatina del molde de silicona?
Primero, asegúrese de que la gelatina esté completamente firme enfriándola en el refrigerador. Una vez listo, retira suavemente los bordes del molde de silicona de la gelatina para aflojarla. También puedes sumergir brevemente el fondo del molde en agua tibia para ayudar a soltar la gelatina. Finalmente, coloque un plato sobre el molde, déle la vuelta y golpee o apriete suavemente el molde para soltar la gelatina en el plato.
¿Dónde comprar moldes de silicona?
Puede comprar moldes de silicona en una variedad de minoristas en línea, tiendas especializadas en cocina y tiendas de artesanía. Para moldes de silicona personalizados o especializados, considere BOYI, que ofrece silicona de alta calidad. servicios de fabricación de moldes adaptado a sus necesidades específicas.
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Preguntas Frecuentes
Si necesita alta precisión, flexibilidad y durabilidad, los moldes de silicona suelen ser la mejor opción. Para una producción de gran volumen centrada en la rentabilidad, los moldes de plástico podrían ser más adecuados.
El moldeo de silicona puede resultar relativamente caro en comparación con otros procesos de moldeo, especialmente para la producción de gran volumen. Los costos asociados con el moldeo de silicona incluyen el precio del material de silicona, la complejidad del diseño del molde y la configuración del proceso de moldeo.
Los moldes de silicona son flexibles y versátiles, pero pueden ser costosos, menos duraderos para un uso de gran volumen y sensibles a temperaturas extremas y productos químicos. También pueden tener tiempos de curado más largos y menos detalles en comparación con los moldes de metal.
Para sellar un molde de silicona, limpie el molde, aplique un agente desmoldante, encaje las piezas y selle los bordes con sellador de silicona o cinta adhesiva. Aplique una presión uniforme y deje que la silicona se seque según las instrucciones.
Un molde de silicona puede durar desde varios meses hasta varios años, dependiendo de factores como la frecuencia de uso, el mantenimiento adecuado y el tipo de silicona utilizada.
La silicona de dos componentes es más cara debido a su complejo proceso de formulación y curado. Requiere una mezcla precisa de base y catalizador, lo que implica materiales de mayor calidad y un manejo cuidadoso.
Sí, generalmente es una buena idea rociar los moldes de silicona con un agente desmoldante antes de usarlos. Esto ayuda a garantizar que el material fundido se desprenda fácilmente del molde y prolonga la vida útil del molde de silicona al reducir el desgaste.
Sí, los moldes de silicona son seguros para hornear. Pueden soportar altas temperaturas, normalmente hasta 450 °F (232 °C), lo que los hace ideales para usar en hornos.
Catalogar: Guía de moldeo por inyección
Este artículo fue escrito por ingenieros del equipo de BOYI TECHNOLOGY. Fuquan Chen es ingeniero y técnico con 20 años de experiencia en prototipado rápido y fabricación de piezas metálicas y plásticas.
Hola querida,
Me llamo Somayeh Komeylian. Soy estudiante de doctorado y este trabajo está relacionado con mi tesis doctoral.
Disponemos de una lente fabricada en Float Zone Silicon con la siguiente dimensión:
Tipo: Lente hemisférica
Material: UHRFZ-Si (UltraHighResistanceFloatZone-Si)
Diámetro: 60.0(+0/-0.1) mm
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Hola
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