Moldeo por inyección de poliuretano termoplástico

Poliuretano termoplástico (TPU) es un poliuretano flexible que goza de amplias aplicaciones en muchas industrias debido a sus excelentes propiedades mecánicas. De todos los procesos de fabricación de poliuretano termoplástico productos, moldeo por inyección de poliuretano termoplástico es uno de los métodos mejores y más asequibles. Este artículo explica TP\U, el proceso de moldeo por inyección, sus ventajas y usos al tiempo que proporciona algunas de las preguntas más frecuentes (CALS).

¿Qué es el poliuretano termoplástico (TPU)?

Poliuretano termoplástico es una clase de elastómeros que posee las características del material plástico y del caucho. Son extremadamente flexibles y transparentes, poliuretano termoplástico tiene una buena resistencia al aceite, la grasa y la abrasión, por lo que se utiliza muy bien en la industria automovilística, médica y de bienes de consumo duraderos, entre otras.

Categoricemos poliuretano termoplástico materiales en tres categorías:

• A base de poliéster poliuretano termoplástico: Tiene una gran resistencia mecánica y presenta buenas propiedades de resistencia a la abrasión.
• A base de poliéter poliuretano termoplástico: Tiene buena flexibilidad y es muy estable a bajas temperaturas.
• A base de policaprolactona poliuretano termoplástico: Es un reticulado de PE-Copol y DUR elevado con mejor resistencia a la hidrólisis y durabilidad.

¿Qué es el moldeo por inyección de TPU?

Moldeo por inyección de TPU es el proceso por el que se crea una forma cerrada utilizando un molde que reacciona con nanopartículas de poliuretano termoplástico que se han fundido para crear formas. Este proceso es idóneo para crear componentes complejos y de gran precisión en grandes volúmenes.

El proceso de poliuretano termoplástico Moldeo por inyección

El moldeo por inyección de poliuretano termoplástico (TPU) es un método bien organizado y adecuado para fabricar piezas precisas. He aquí una explicación paso a paso de cómo funciona:

1. Preparación del material

En primer lugar, es necesario explicar que los gránulos de TPU deben secarse antes de iniciar el proceso de moldeo por inyección. Por este motivo poliuretano termoplástico tiene algún aspecto higroscópico, es decir, es capaz de absorber la humedad del aire. En caso de que los gránulos contengan humedad, puede dar lugar a la formación de burbujas o a acabados superficiales deficientes en los calcos finales. Una ventaja añadida del secado es que pone el material en el estado adecuado para el moldeo.

2. Calentamiento y fusión

Una vez secos, los gránulos de TPU se introducen en el barril de la máquina de moldeo por inyección. Una vez en el interior del barril, los calentadores comienzan a calentar los gránulos hasta el punto necesario para fundir el contenido. Para poliuretano termoplástico no hay un valor fijo estricto, pero normalmente varía entre 200°C y 250°C dependiendo del poliuretano termoplástico grado utilizado. Esta fase se considera crítica porque una superficie uniforme permite que el metal fluya libremente hacia el molde y evita la aparición de defectos.

3. Inyección

La inyección tiene lugar después de la poliuretano termoplástico se funde, donde se descarga en la cavidad del molde. Esto se consigue mediante un mecanismo de alta presión en el que la masa fundida poliuretano termoplástico se introduce a presión en el molde. La presión asegura que en el molde de poliuretano termoplástico, los pequeños rasgos que pueden comprender zonas difíciles de rellenar están todos ocupados. Este paso garantiza el moldeado preciso o la consecución de estructuras sofisticadas al desplegar el tejido.

4. Refrigeración

Por último, después de llenar el molde, viene el proceso de enfriamiento. Durante el enfriamiento, poliuretano termoplástico moldes se vuelven rígidos y adoptan la forma de la cavidad del molde utilizada para crear el poliuretano termoplástico parte sólida. El control de la temperatura se efectúa para evitar posibles rarezas como el alabeo o la contracción por igual. El tiempo de enfriamiento viene determinado por el tamaño y el grosor de la pieza que se va a fabricar.

5. Expulsión

Finalmente, la operación del TPUendsg y el molde se abre, y la pieza terminada está lista para ser expulsada. Esto se logra mediante el uso de pasadores eyectores o algún otro medio para lanzar la pieza fuera del molde. Se hace todo lo posible para no romperla en esta fase del proceso. En algunos casos, tras la conformación del producto anterior, pueden realizarse otros procesos secundarios, como el corte del material sobrante, el pulido o la inspección.

Avanzado moldeo por inyección de poliuretano termoplástico Técnicas

Éstos son algunos de los puntos importantes moldeo por inyección de poliuretano termoplástico técnicas que podemos utilizar en la era moderna;

1. Sobremoldeo

Un tipo especial de sobremoldeado consiste en superponer poliuretano termoplástico sobre plástico rígido o incluso metal para producir un componente con entidad. Esta técnica mezcla la elasticidad y comodidad del TPU con la rigidez del material base. Se aplica en productos como asas de agarre suave, fundas protectoras para teléfonos y aplicaciones médicas, ya que la integración del material con el MIM y los componentes blandos es fundamental para determinar la funcionalidad y usabilidad de los productos finales.

2. Moldeo por inyección multidisparo

Moldeo por inyección multidisparo o moldeado de dos disparos permite realizar piezas de poliuretano termoplástico como multimaterial o multicolor basado en el ciclo de moldeo único. Esta técnica consiste en utilizar capas alternas de material o color en el molde para crear componentes de varios pasos, con mayor funcionalidad y aspecto. Se utiliza sobre todo cuando se buscan aplicaciones tanto rígidas como de tacto suave, principalmente en interiores de automóviles, o cuando las piezas requieren una diferenciación de color complicada en productos de consumo.

3. Moldeo por inyección asistida por gas

Aquí, una cantidad fija de gas, preferiblemente nitrógeno, se inyecta en la cavidad del molde y provoca la formación de huecos dentro de la pieza. Esto puede dar lugar a piezas más ligeras con menos espesor de material pero con una resistencia mecánica comparable. Moldeo por inyección asistida por gas es adecuado para la producción de piezas de gran tamaño, como paneles de automóviles o empuñaduras, en las que es importante reducir la masa, pero no a expensas de la resistencia.

Propiedades de poliuretano termoplástico Que lo hacen ideal para el moldeo por inyección

Estas son las propiedades comunes de moldeo por inyección de poliuretano termoplástico;

1. Elasticidad

moldeo por inyección de poliuretano termoplástico demuestra una flexibilidad similar a la del caucho y una dureza similar a la del plástico, lo que le permite desarrollar piezas resistentes pero flexibles. Esta propiedad hace que poliuretano termoplástico adecuados para su uso en gamas específicas en las que las piezas requieren flexibilidad, bien para doblarse o estirarse hasta alcanzar la forma específica requerida, bien para proteger la pieza de impactos en aplicaciones como entresuelas para calzado deportivo, juntas de automoción y mangueras flexibles.

2. Resistencia química

El nuevo material revela una extraordinaria resistencia a aceites, grasas y también a diversos productos químicos, por lo que su aplicación puede considerarse para condiciones industriales severas. Esta propiedad es muy importante en aplicaciones industriales y de automoción, ya que muchos de los fluidos, como juntas, mangueras y materiales de sellado, suelen estar sometidos a este elemento.

3. Transparencia

Sin embargo, poliuretano termoplásticoGracias a su transparencia inherente, puede colorearse fácilmente o utilizarse de forma transparente, lo que resulta atractivo para los miembros del sector de bienes de consumo, como fundas de teléfono, calzado personalizado, etc. Esta variabilidad de aspecto, unida a su robustez, lo hace muy demandado para productos electrónicos y cuasi electrónicos, así como para otros bienes del segmento de estilo de vida.

4. Estabilidad UV

Moldeo por inyección de poliuretano termoplástico tiene una gran estabilidad frente a los rayos UV, lo que significa que no sufre fácilmente decoloración, formulación o descomposición cuando se expone a la luz solar. Esta propiedad hace que poliuretano termoplástico ideal para aplicaciones como cubiertas protectoras, componentes de automoción y equipamiento deportivo utilizado en zonas soleadas.

5. Biocompatibilidad

Este tipo de poliuretano termoplástico ha demostrado ser biocompatible y, por tanto, seguro en contacto con los tejidos humanos. Esto lo convierte en un buen candidato para equipos médicos como catéteres, tubos quirúrgicos y prótesis, en los que la resistencia química es igualmente importante.

Comparación entre TPU frente a TPE Moldeo por inyección

En el siguiente cuadro se analiza la diferencia entre poliuretano termoplástico y Moldeo por inyección de TPE a fondo;

Aspecto	TPU	TPE
Durabilidad	Resistencia superior a la abrasión y al desgaste.	Durabilidad moderada, adecuada para un uso ligero.
Flexibilidad	Excelente, incluso a bajas temperaturas.	Bueno, pero menos resistente bajo estrés.
Resistencia a la temperatura	Alta (hasta 120-150°C).	Moderada (hasta 100°C).
Temperatura de procesado	Superior (200-250°C).	Inferior (180-220°C).
Coste	Más caro.	Más rentable.
Aplicaciones	Automoción, medicina, calzado, electrónica.	Bienes de consumo, empuñaduras suaves al tacto, juntas.
Sensibilidad a la humedad	Requiere un secado completo antes de su transformación.	Menos sensible a la humedad.
Reciclabilidad	Menos reciclable.	Más fácil de reciclar.

Pros de poliuretano termoplástico Moldeo por inyección

Estas son algunas de las ventajas de poliuretano termoplástico Injeciion molding;

• Precisión y coherencia: El moldeo por inyección proporciona precisión, tanto si se fabrican artículos pequeños como muchos, todas las piezas son de naturaleza similar.
• Flexibilidad de diseño: poliuretano termoplástico tiene una buena flexibilidad que, junto con la capacidad de moldeo por inyección, ofrece una gran posibilidad de diseño y geometría.
• Rentabilidad: Sin embargo, los moldes pueden resultar un poco caros al principio, pero el coste total es relativamente barato para la producción a gran escala.
• Componentes fiables y de alto refuerzo: Productos de barra fabricados a través de poliuretano termoplástico moldeo por inyección se aplican con altos niveles de durabilidad, resistencia a la intemperie y elasticidad.

Aplicaciones de poliuretano termoplástico en Moldeo por inyección

Analicemos algunos de los usos importantes de poliuretano termoplástico moldeo por inyección;

1. Industria del automóvil: poliuretano termoplástico se aplican a las mangueras, juntas y empaquetaduras, por sus características abrasivas y su flexibilidad.
2. Calzado: El poliuretano termoplástico es un material muy utilizado para suelas y entresuelas de calzado por la comodidad que proporciona con las ventajas adicionales de la durabilidad.
3. Productos sanitarios: Los tubos y catéteres médicos deben fabricarse con materiales biocompatibles y resistentes a los productos químicos. poliuretano termoplástico un material adecuado para su producción.
4. Equipamiento deportivo: poliuretano termoplástico es flexible y resistente, por lo que se utiliza ampliamente en la fabricación de prendas deportivas como gafas, cascos, protecciones, flotadores y cualquier artículo hinchable.

Desafíos de poliuretano termoplástico moldeo por inyección

A pesar de sus ventajas, poliuretano termoplástico El moldeo por inyección presenta algunos retos:

• Sensibilidad a la humedad: poliuretano termoplástico es higroscópico y su capacidad para absorber la humedad del aire supone un importante revés para la calidad del producto, sobre todo si no se ha secado correctamente.
• Rango de temperatura de procesado: Es necesario un control estricto de la temperatura, ya que varios materiales son sensibles y pueden destruirse o simplemente fundirse de forma inadecuada.
• Encogimiento y deformación: En poliuretano termoplástico las piezas son sensibles a la contracción, y puede producirse alabeo durante su fase de enfriamiento, lo que implica que al diseñar el molde y seleccionar el proceso de fabricación, deben tenerse en cuenta estos efectos.

Mejora de poliuretano termoplástico Moldeo por inyección

Para obtener los mejores resultados con poliuretano termoplástico moldeo por inyección, tenga en cuenta los siguientes consejos:

1. Utilice productos de alta calidad poliuretano termoplástico: Es beneficioso garantizar que el material satisface las necesidades de la aplicación en términos de flexibilidad o dureza, por ejemplo, o de inmunidad química.
2. Diseño para fabricación/ensamblaje (DfMA): Minimizar los defectos del molde y, al mismo tiempo, mejorar el número de ciclos por hora que puede producir un molde.
3. Mantener el equipo: Realizar comprobaciones y revisiones periódicas de las máquinas de moldeo para garantizar su correcto funcionamiento.
4. Controle los niveles de humedad: poliuretano termoplástico Los gránulos deben secarse antes de su transformación, ya que de lo contrario se obtendrán productos defectuosos.

Perspectivas de futuro de poliuretano termoplástico Moldeo por inyección

Después de repasar todos los pros y los usos de moldeo por inyección de poliuretano termoplásticopodemos ver que tiene un alcance mayor en un futuro próximo;

1. TPU sostenibles: Reducir el impacto medioambiental de la industria es la razón que subyace al desarrollo de materiales de TPU de origen biológico.
2. Diseños avanzados de moldes: Avances como el enfriamiento conforme y los moldes fabricados con aditivos están haciendo que el proceso sea más eficaz y productivo, además de mejorar el producto final.
3. Comunicarse con la fabricación inteligente: La implementación de RTM y PM ha mejorado la productividad del moldeo por inyección de TPU mediante la aplicación de tecnologías de Industria 4.0.

Conclusión

El moldeo por inyección de TPU es un tipo importante de moldeo por inyección porque poliuretano termoplástico tiene la flexibilidad de los elastómeros termoplásticos, mientras que el moldeo por inyección ofrece la precisión y eficacia del proceso. Si se conocen las propiedades del material, se puede optimizar el proceso y afrontar los retos para que los fabricantes puedan crear productos duraderos y de alta calidad. poliuretano termoplástico partes. La aplicación de moldeo por inyección de poliuretano termoplástico ha estado en continua evolución en cuanto a materiales e implementación de tecnología; por lo tanto, tiene muchas perspectivas en el horizonte para ofrecer soluciones versátiles en las recientes demandas de la industria manufacturera.

Preguntas más frecuentes (FAQ)

1. ¿Cuál es el intervalo de dureza estándar de poliuretano termoplástico utilizados en el proceso de moldeo por inyección?

El TPU puede variar de 60 Shore A para formas blandas y flexibles a 85 Shore D para formas duras y rígidas, lo que lo hace versátil.

2. ¿Cómo se selecciona el poliuretano termoplástico para una aplicación determinada?

Es esencial vigilar aspectos como la dureza, la elasticidad, la resistencia a la abrasión y la compatibilidad química. Es aconsejable que acuda a los proveedores para comprobar determinadas calidades que se adapten a sus necesidades.

3. Aplicabilidad de poliuretano termoplástico moldeo por inyección para la producción a gran escala.

Sí, porque moldeo por inyección de poliuretano termoplástico es preciso y eficaz para la producción comercial.

4. Lo que da poliuretano termoplástico una ventaja sobre otros termoplásticos?

poliuretano termoplástico presume de una flexibilidad, una tolerancia a la abrasión y una estabilidad química y frente a los rayos UV notablemente mejoradas en comparación con el PVC o el PE, lo que las hace idóneas para aplicaciones superiores.