Lección 2.6Dar formaCapítulo 2 · Moldeo de plásticos y caucho

Moldeo por compresión (SMC, BMC, caucho)

Una carga prensada y curada en un molde caliente

El moldeo por compresión coloca una cantidad medida de material en un molde caliente y abierto, luego cierra el molde y lo aprieta hasta que llena la forma y se endurece. Es la forma clásica de hacer juntas y sellos de caucho, y paneles de coche reforzados con fibra. El material cura (fragua de forma permanente por una reacción química) en vez de simplemente enfriarse.

Foto: Sam D. Wilbur, CC BY-SA 4.0, vía Wikimedia Commons

Moldeo por compresión · 4 pasos en un molde calentadoLos números en círculo corresponden a los pasos de abajo. Los cuatro paneles muestran un ciclo en un molde calentado de dos partes.

Cómo funciona

Carga el material. Una cantidad pesada de material, llamada carga, se coloca en la mitad inferior calentada del molde. Puede ser caucho crudo, SMC (compuesto de moldeo en lámina: láminas de resina con fibras de vidrio cortadas) o BMC (compuesto de moldeo en masa: una mezcla de resina y fibra como una masilla).
Prensa. Una prensa hidráulica baja la mitad superior calentada. La presión, normalmente de decenas a unos cientos de bar sobre la pieza, hace que el material fluya y llene cada rincón de la cavidad.
Cura. La prensa mantiene el molde cerrado normalmente a unos 140–180 °C. El calor desencadena la reticulación (enlaces químicos que unen las moléculas en una sola red), así que la pieza fragua para siempre. Una fina película de material sobrante, la rebaba, se escapa por la junta.
Abre y expulsa. La prensa se abre y un pasador expulsor saca la pieza. La rebaba se recorta, a mano, por volteo en condiciones de congelación para el caucho, o por mecanizado para los composites.

Como el material casi no se desplaza, las fibras de vidrio largas quedan intactas, lo que da a las piezas de SMC y BMC una gran resistencia para su peso.

Datos clave

Materiales: Cauchos (natural, EPDM, silicona, fluoroelastómero); composites termoestables SMC y BMC; también resinas de melamina y fenólicas
Piezas típicas: Juntas tóricas, juntas, teclados, paneles de carrocería, capós de camión, cajas eléctricas, vajilla de melamina
Tamaño de pieza: Desde pequeños sellos de unos pocos gramos hasta paneles de coche de más de un metro de largo
Precisión: Normalmente de unos ±0,1 a ±0,3 mm; el espesor depende de la rebaba en la junta
Acabado superficial: Copia el molde; los paneles de SMC pueden salir lo bastante lisos para pintarlos como piezas de carrocería
Tamaño de lote adecuado: De cientos a cientos de miles de piezas
Coste de utillaje y máquina: Moldes más baratos que los de inyección del mismo tamaño, desde unos miles de dólares para caucho hasta cientos de miles para grandes paneles de SMC; prensas de decenas de miles a millones de dólares
Velocidad: Normalmente 1–10 minutos por ciclo, fijados por el tiempo de curado

Ventajas y límites

Ventajas

Moldes sencillos y robustos, sin canales ni entradas
Poco desperdicio de material; mantiene intactas las fibras largas
Piezas de composite grandes, resistentes y rígidas
Funciona con cauchos y termoestables gruesos y con cargas

Límites

Ciclos más lentos que el moldeo por inyección
La rebaba hay que recortarla de cada pieza
Es difícil hacer formas muy complejas, nervios finos y profundos o tolerancias estrechas
Las cargas hay que pesarlas y colocarlas, a menudo a mano

Dónde se usa

AutomociónCapós, portones y paneles de carrocería de SMC; sellos, casquillos y arandelas de caucho
EléctricoCajas de interruptores, carcasas de contadores, aisladores de BMC
IndustriaJuntas tóricas, juntas, diafragmas, sellos de válvula
ConsumoTeclados de silicona, salvamanteles de cocina, platos de melamina
AeroespacialSoportes y accesorios de composite de alta resistencia

Cómo reconocerlo

Piezas de caucho con una cresta fina o un borde recortado a lo largo de una línea, donde se eliminó la rebaba.
Sin marca de entrada ni de bebedero, ya que el material nunca se inyectó.
En los paneles de SMC, una cara trasera ligeramente moteada o con dibujo de fibras y paredes gruesas y uniformes.
Un tacto duro y resistente al calor: la pieza se carbonizará en vez de fundirse al calentarla.

Compáralo con

Moldeo por inyección2.1inyecta masa fundida en un molde cerrado; más rápido y con más detalle, pero moldes más costosos y fibras más cortas.Calandrado2.7también trabaja el caucho, pero hace láminas continuas entre rodillos en vez de piezas con forma.Moldeo por transferencia de resina e infusión10.2otra forma de hacer piezas de composite, empujando resina líquida en fibras secas dentro de un molde cerrado.

Míralo

Elastech Solutions · Una explicación para principiantes del moldeo por compresión de caucho

Sofeast · Los pasos y el vocabulario, filmados en una fábrica

IDI Composites · De una carga de SMC a una pieza de composite terminada

Taitian Press · Una prensa gigante de 4.500 toneladas fabricando piezas de coche

Ver fotos reales

Wikipedia: Moldeo por compresión — diagrama del proceso y los principales tipos de molde
Wikipedia: Compuesto de moldeo en lámina — el material SMC y su línea de producción
Búsqueda de fotos en Wikimedia Commons

Recuerda

Carga el material, prensa, cura con calor, expulsa y recorta la rebaba.
Da forma a materiales que fraguan por química: cauchos y termoestables con fibra.
Moldes sencillos y fibras largas, pero ciclos más lentos que el moldeo por inyección.