Según estadísticas incompletas, en la biblioteca de materiales hay 45 series de polímeros, hasta 85000 tipos de plásticos, que se pueden dividir aproximadamente en dos categorías: plásticos termoestables y termoplásticos. El moldeo por inyección Es uno de los métodos más utilizados para fabricar grandes cantidades de piezas. Elegir un material adecuado parece una tarea difícil. Esto requiere que tengamos una comprensión detallada de los materiales y debe hacer referencia al propósito, la eficiencia y el costo de la fabricación de las piezas. Por supuesto, algunos materiales pueden ser más adecuados, pero no existe una situación única para el proceso de moldeo por inyección. Seleccionar el material adecuado puede mejorar la forma, el ensamblaje y la función de la pieza. En última instancia, el material seleccionado siempre está directamente relacionado con la aplicación de la pieza.
La principal diferencia entre los plásticos termoestables y los termoplásticos radica en sus diferentes reacciones al calor, lo que produce resultados distintos.
a. Plásticos termoendurecibles
Este material aumenta su resistencia cuando se calienta o se expone a altas temperaturas; por ejemplo, los productos de plástico termoestable pueden mantener su resistencia y forma generales incluso en entornos expuestos a altas temperaturas. Esta característica es beneficiosa en la fabricación de piezas y componentes permanentes de gran tamaño, ya que pueden soportar un mayor uso y condiciones extremas. Sin embargo, los plásticos termoestables también tienen desventajas obvias, ya que su estructura interna cambia cuando se calientan, lo que hace imposible remodelarlos o reutilizarlos. El alto punto de fusión de los plásticos termoestables tampoco es adecuado para procesos de moldeo por inyección y no todos los plásticos termoestables tienen el mismo punto de fusión. Cada material reacciona de manera diferente al calor, por lo que es posible que se requieran máquinas especializadas para un tipo particular de plástico termoestable y, por lo general, no se pueden usar indistintamente.
b. Termoplástico
Los materiales termoplásticos no sufren cambios químicos en su estructura después de múltiples ciclos de calentamiento y enfriamiento, lo que los convierte en materiales reciclables que pueden reutilizarse. En términos de moldeo por inyección, los materiales termoplásticos tienen un punto de fusión relativamente bajo, lo que es una ventaja significativa y los hace más adecuados para la fabricación de piezas de plástico a gran escala. Sin embargo, los materiales termoplásticos generalmente tienen un coste mayor que los plásticos termoestables.
2.Factores a considerar al seleccionar materiales
El pensamiento inverso puede resultar útil para encontrar el material adecuado para sus piezas de plástico. Prepárese para responder estas preguntas: ¿Para qué se utilizarán las piezas? ¿Qué tipo de presión soportarán? ¿Trabajarán en entornos hostiles? ¿Es complejo el montaje? Priorizar estos factores puede ayudar a seleccionar el material adecuado.
a. Posición de instalación
La ubicación de instalación del componente es un factor que se debe considerar, ya sea que se coloque a la luz del sol, al aire libre, en ambientes húmedos o se instale dentro de un conjunto más grande.
b. temperatura
¿Funcionará el componente en un refrigerador frío, a temperatura ambiente o en ambientes de alta temperatura, como debajo del capó de un automóvil?
C. ciclo vital
¿El tiempo medio de trabajo de las piezas es de 5 años, 10 años o más?
d. Garantizar
Específicamente en la industria automotriz, es necesario considerar la posibilidad de que los componentes fallen varios años después. ¿Cuál será el costo de la reparación?
mi. Limitación de costos
Los plásticos de calidad comercial, como el polietileno o el polipropileno de alta densidad, suelen tener una alta densidad y ser relativamente económicos. Otro tipo son los plásticos de ingeniería, como PEEK, PEI y otros materiales, que son muy resistentes a las altas temperaturas y muy duraderos, pero tienen un coste mayor.
F. Requisitos de apariencia
¿El componente requiere textura, qué altura debe tener el acabado de la superficie y si las piezas coloreadas serían más adecuadas que las transparentes, entre otras consideraciones?
Una vez que haya respondido las preguntas iniciales, puede eliminar la mayoría de los materiales, pero aún debe considerar una serie de preguntas de seguimiento para limitar aún más la gama de materiales.
gramo. Función de diseño
Considere las propiedades mecánicas de la pieza, si necesita ser flexible, comprimible o adherible, etc. ¿Es necesario que tenga resistencia a la tracción? ¿Cuáles son los requisitos para la resistencia al impacto, aislamiento eléctrico, etc. de la pieza? ¿Es necesario que el material se adhiera a componentes, como sobremoldeado de múltiples materiales o moldeado por inserción? El peso de la pieza también es un factor de consideración importante.
h. Factor medioambiental
¿Cuál será el ambiente de trabajo para la pieza? ¿Entrará en contacto con productos químicos? ¿Tiene que ser retardante de llama? ¿Cuáles son los requisitos para la resistencia a los rayos UV?
i. Cumple
Para determinadas industrias, existen requisitos de materiales específicos para las piezas. ¿Su pieza debe tener certificación de calidad alimentaria, cumplir con los estándares de la FDA o cumplir con los estándares de grado médico, ISO, cumplimiento eléctrico u otros estándares?
3.Ventajas y aplicaciones de los materiales termoplásticos de uso común.
Una fábrica de moldeo por inyección profesional generalmente ofrece docenas de plásticos de grado de ingeniería en stock y también debe admitir materiales más especiales según lo soliciten los clientes. Según el inventario de materiales proporcionado por un proveedor chino de moldeo por inyección, DDPROTOTYPE, se resumen las ventajas y aplicaciones de los materiales termoplásticos de uso común.
a. abdominales
I. Ventaja
El ABS es un plástico duro y resistente a los impactos que tiene una baja contracción y propiedades dimensionales estables, así como una excelente resistencia a ácidos y álcalis, y se usa ampliamente en diferentes campos. Este material tiene un precio relativamente económico.
II. área de aplicación
Incluyendo, entre otros, productos electrónicos, controles remotos, computadoras, teléfonos, cosméticos, dispositivos portátiles y carcasas.
tercero Nota
Las piezas moldeadas por inyección hechas de ABS mostrarán líneas de unión y pueden tener marcas de hundimiento y huecos en áreas más gruesas. Afortunadamente, el ABS se puede combinar con la PC para mejorar enormemente el material y resolver estos problemas.
b. ABS/ordenador personal
I. Ventaja
El material de mezcla ABS/PC combina la fuerza y resistencia al calor del policarbonato con la flexibilidad y estabilidad dimensional del ABS, lo que lo convierte en un material con excelentes propiedades mecánicas. Este material tiene mayor resistencia al calor que el ABS y mayor resistencia al impacto que el PC en condiciones de baja temperatura.
II. área de aplicación
Estos materiales combinados se utilizan comúnmente en las industrias automotriz, electrónica y de telecomunicaciones, así como en otras industrias.
tercero Nota
El material ABS/PC maximiza la solución a los defectos en el moldeado de un solo material, como los problemas de moldeado grueso. Este material de mezcla se puede elegir cuando se desea un rendimiento mecánico excelente y al mismo tiempo se busca reducir costos.
C. ordenador personal
I. Ventaja
El PC es un plástico transparente con alta transparencia óptica, alta resistencia, resistencia extrema al impacto, baja contracción y buena estabilidad dimensional. Además, el PC tiene una excelente resistencia al calor y las piezas procesadas con él tienen un alto acabado superficial.
II. área de aplicación
Incluyendo, entre otros, lentes, accesorios de iluminación, fundas para teléfonos móviles, componentes electrónicos, dispositivos médicos y cristales a prueba de balas.
tercero Nota
Al fabricar piezas más gruesas de PC, pueden aparecer huecos, burbujas o marcas de hundimiento. Además, las piezas de PC tienen una resistencia química relativamente pobre. El material de mezcla ABS/PC es un buen sustituto del PC y puede solucionar algunos de estos defectos, pero las piezas resultantes son opacas.
d. PA o PPA
I. Ventaja
PA, o poliamida, es un plástico de ingeniería de alto rendimiento con excelentes propiedades mecánicas, excelente resistencia a la corrosión, al aceite y al calor. Mediante el refuerzo y la modificación retardante de llama, se pueden mejorar significativamente su resistencia al calor, estabilidad y retardo de llama. Existen muchos tipos de nailon (4, 6/6, 6, 6/10, 6/12, 12, etc.). Cada material tiene sus propias ventajas. El nailon tiene alta resistencia y resistencia a altas temperaturas, así como una excelente resistencia química. Por ejemplo, el nailon 6/6 tiene alta resistencia y dureza y es muy resistente al desgaste. A bajas temperaturas, el nailon 6 es muy duro y resistente. El nailon 6/12 tiene mejor resistencia al impacto.
II. área de aplicación
No limitado a piezas con paredes delgadas, ejes, engranajes y cojinetes, tornillos, bombas, guías, etc.
tercero Nota
El nailon es propenso a deformarse, lo cual es de conocimiento común. En algunos ambientes específicos, como el interior de un frigorífico húmedo, generalmente es recomendable evitar elegir piezas de nailon. Esto se debe a que el nailon es un material higroscópico, lo que puede provocar cambios en las dimensiones y estructura de las piezas y provocar daños.
mi. POM
I. Ventaja
Es resistente, rígido, duro y fuerte, y se encuentra entre los plásticos más duros. También tiene buena lubricidad y resistencia a disolventes orgánicos, y excelente elasticidad. Por tanto, este plástico es muy adecuado para la fabricación de superficies de rodamientos y engranajes.
II. área de aplicación
Incluyendo, entre otros, engranajes, bombas, impulsores, palas, cadenas transportadoras, ventiladores, componentes de interruptores, botones y perillas.
tercero Nota
Debido a su contracción, es necesario un espesor de pared uniforme al fabricar piezas de POM. Su lubricidad dificulta la pintura o el recubrimiento, y lograr un acabado estéticamente agradable puede resultar un desafío.
F. PMMA
I. Ventaja
También conocido como acrílico, es otro plástico transparente con buenas propiedades ópticas, suavidad superficial, resistencia al rayado y baja contracción.
II. área de aplicación
No se limita a lentes, tubos de luz, lentes ópticas, pantallas de lámparas, fibras ópticas, logotipos, etc.
tercero Nota
El PMMA es relativamente frágil y propenso a agrietarse bajo tensión, y tiene poca resistencia química.
gramo. PÁGINAS
I. Ventaja
El PP tiene buena moldeabilidad, buena rigidez superficial y resistencia al rayado, y es un plástico de costo relativamente bajo. Tiene buena resistencia al impacto, resistencia al desgaste, alta tenacidad, buen alargamiento y resistencia a ácidos y álcalis.
II. área de aplicación
Incluyendo, entre otros, bisagras, ventiladores, tapas de botellas, pipetas de transferencia médica, etc.
tercero Nota
El PP tiende a volverse quebradizo a bajas temperaturas. La producción de piezas más gruesas puede provocar la formación de burbujas, contracción o deformación.
h. PBT
I. Ventaja
PBT es un excelente material de ingeniería con buena tenacidad y resistencia a la fatiga, alta resistencia al calor y a la intemperie, buenas propiedades eléctricas y baja absorción de agua. El refuerzo y la modificación retardante de llama pueden mejorar significativamente su resistencia al calor, estabilidad dimensional y propiedades retardantes de llama, lo que lo hace ideal para automóviles y proporciona un excelente rendimiento eléctrico para componentes electrónicos. Tiene resistencia y tenacidad de moderadas a altas, y buena resistencia a combustibles, aceites, grasas y muchos solventes, y no absorbe olores.
II. área de aplicación
Incluyendo, entre otros, cojinetes deslizantes, engranajes, amoladoras, aspiradoras, botones, etc.
tercero Nota
La resina PBT es propensa a deformarse y es difícil de procesar en piezas de paredes delgadas.
i. PPSU
I. Ventaja
El PPSU tiene las características de alta tenacidad y resistencia al calor, y es un material resistente a altas temperaturas y dimensionalmente estable. También tiene la capacidad de resistir la radiación y cierto grado de resistencia a ácidos y álcalis.
II. área de aplicación
Incluyendo, entre otros, componentes de dispositivos médicos, bandejas de esterilización, accesorios de agua caliente, enchufes y conectores.
tercero Nota
Para piezas más gruesas, el PPSU puede provocar espacios o burbujas. Los disolventes orgánicos y los hidrocarburos tienen algunos efectos corrosivos en los materiales PPSU. Generalmente no se pueden agregar colorantes a la resina PPSU.
j. OJEADA
I. Ventaja
PEEK es un material resistente a altas temperaturas, químicamente resistente, ignífugo y dimensionalmente estable que se utiliza comúnmente en las industrias médica, aeroespacial y automotriz.
II. área de aplicación
Incluyendo, entre otros, cojinetes, componentes de pistón y bombas, cables aislados, etc.
tercero Nota
PEEK es un material de alto rendimiento, por lo que el costo es muy alto.
Los 11 materiales mencionados anteriormente son materiales de uso común para moldeo por inyección. DDPROTOTYPE también ofrece otras opciones de plástico, como PPS, TPE, TPU, LCP, HDPE, LDPE y PSU, que pueden mejorarse aún más agregando fibras de vidrio y carbono para mejorar su rendimiento.
4.Materiales típicos para el moldeo por inyección médica.
Durante mucho tiempo, la gente ha creído que los plásticos tienen más ventajas que los metales en aplicaciones médicas porque los metales pueden sufrir reacciones químicas con la solución de agua salada en el cuerpo humano. En el proceso de moldeo por inyección, la industria médica tiene los más altos requisitos y una enorme demanda. La calidad de moldeado por inyección médica piezas está relacionado con la salud de las personas e incluso puede poner en peligro su vida. Cuando se trabaja con fabricantes de moldeo por inyección médica, es importante que comprendan completamente las características de los plásticos termoplásticos más comúnmente utilizados en el moldeo por inyección médica, y este es también uno de los indicadores de desempeño de si el fabricante cumple con estrictos estándares de fabricación. A continuación, presentaremos los materiales comúnmente utilizados y sus aplicaciones para piezas de moldeo por inyección médica. Por lo general, estos materiales médicos no se utilizan como materiales de respaldo, pero deben someterse a pruebas estrictas antes de usarse en producción.
a. EDUCACIÓN FÍSICA
El polietileno (PE) es el plástico más utilizado en el mundo hasta el momento. Es un material rentable de grado médico que no es absorbente, no es biodegradable y no se decolora, lo que lo convierte en una opción ideal para equipos y componentes médicos sensibles. El polietileno es resistente a la retención de bacterias peligrosas y puede soportar agentes de limpieza agresivos. Se usa comúnmente para contenedores, botellas y tuberías, pero es susceptible a la radiación ultravioleta y es inflamable. Su resistencia a la tracción es de 4,000 psi.
b. PÁGINAS
El polipropileno es un material termoplástico con excelentes propiedades mecánicas y resistencia química. Es fuerte y duradero, con una resistencia a la tracción muy alta de 4,800 psi, y se utiliza en una variedad de aplicaciones, desde parachoques de automóviles hasta herramientas médicas. El polipropileno se utiliza comúnmente para fabricar jeringas desechables, conectores, prótesis de articulaciones de los dedos, suturas no absorbibles, recipientes, frascos de medicamentos y bolsas transparentes.
C. PD
El poliestireno es uno de los plásticos más utilizados. Es un plástico vítreo y transparente que es relativamente económico, pero tiene barreras deficientes al oxígeno y al vapor de agua, y un punto de fusión relativamente bajo. El poliestireno se utiliza comúnmente para fabricar tubos de ensayo, platos de cultivo, bandejas y utensilios de plástico desechables.
d. PMMA
El PMMA tiene una transmitancia de luz visible casi perfecta y una característica inusual de reflejar haces de luz dentro de su superficie, lo que lo hace comúnmente utilizado para fabricar fibras ópticas. También se utiliza en dispositivos médicos para producir dientes artificiales, implantes dentales, materiales para dentaduras postizas, empastes dentales, lentes artificiales y membranas utilizadas para diálisis.
mi. CLORURO DE POLIVINILO
El cloruro de polivinilo (PVC) es uno de los polímeros termoplásticos más utilizados en el mundo. Se utiliza principalmente en la industria de la construcción, como para pisos, tuberías y paneles de pared en laboratorios estériles de hospitales. En algunos casos, se utiliza como sustituto del caucho y también se utiliza comúnmente para fabricar materiales para diálisis o perfusión sanguínea, tubos sanguíneos, bolsas de sangre y prótesis.
F. ordenador personal
El policarbonato es un grupo de polímeros termoplásticos con transparencia natural a la luz visible y resistencia a los rayos UV, que se utiliza a menudo en lentes para gafas y se considera un buen sustituto del vidrio. El policarbonato es un material muy resistente que no se rompe fácilmente y también se usa comúnmente en dispositivos médicos. Las piezas fabricadas con policarbonato se pueden esterilizar mediante vapor a 120 °C, radiación gamma o métodos de óxido de etileno (ETO).
5.Buscando un fabricante de moldeo por inyección confiable.
Cuando confía su proyecto de moldeo por inyección a un fabricante, espera que cumpla consistentemente con sus expectativas y agregue valor a su proyecto. Por lo tanto, es necesario saber qué buscar en un fabricante de moldeo por inyección.
a. Certificación adecuada de moldeo por inyección.
La industria del moldeo por inyección tiene pautas estrictas, especialmente para industrias especiales como la médica.
b. Certificación de diseño y fabricación.
Es muy importante que los equipos del fabricante cumplan con los estándares de calidad de validación de procesos IQ/OQ/PQ. Además, el uso de software de diseño como CAD de trabajos sólidos es un indicador importante de sus capacidades de creación de prototipos.
C. Certificación de control y evaluación de calidad.
Para los fabricantes, la norma ISO 9001:2015 es una certificación importante, ya que significa un sistema de gestión de calidad adecuado.
d. Certificación de seguridad y adquisiciones de materiales.
A. El nivel de control de calidad del fabricante.
El moldeo por inyección requiere una alta estabilidad y es fundamental que su proveedor mantenga un control de calidad y medidas de seguridad durante todo el proceso de producción. Es fundamental visitar su fábrica para ver si tienen la capacidad de fabricar una gama de piezas de plástico termoplástico. También es aconsejable pedirles que describan estudios de casos específicos de sus prácticas.
B. Equipos de fabricación interna y mecánica profesional.
Los equipos internos de fabricación avanzada y los maquinistas capacitados son bases esenciales para brindar alta calidad y cumplir con las expectativas de producción. A Máquina CNC de 5 ejes, una máquina de medición de coordenadas y otros equipos son condiciones necesarias. Por supuesto, los maquinistas experimentados deben seguir todo el proceso de desarrollo. Si tiene alguna pregunta a la hora de elegir materiales de moldeo por inyección, no dude en ponerse en contacto con AN-Prototype. Le brindarán asesoramiento basado en más de 20 años de experiencia, de forma gratuita.