¿Qué es el sobremoldeo?

El sobremoldeo es un proceso único de moldeo por inyección personalizado que da como resultado una combinación perfecta de múltiples materiales en una sola pieza o producto. Generalmente incluye un componente rígido, de base plástica, recubierto con una capa exterior delgada, flexible y similar al caucho de elastómero termoplástico (TPE) u otros materiales utilizando una técnica de inyección única (moldeo por inserción) o de dos inyecciones (moldeo por múltiples inyecciones).

DISEÑO PARA SOBREMOLDEO. Diseñar para sobremoldeo puede ser difícil. Sin embargo, es fundamental garantizar que la pieza esté correctamente diseñada para el proceso de sobremoldeo. El proceso de diseño comienza por comprender la función de la pieza. Aquí tienes algunas preguntas útiles para plantearte de antemano: ● ¿Qué logra tu pieza? – Dado que el proceso de sobremoldeo tiene una amplia gama de aplicaciones, necesitas comprender la función principal de tu pieza. Por ejemplo, si estás moldeando un sello en una caja resistente al agua, el sellado adecuado probablemente sea la función más importante. ● ¿A qué estará expuesta la pieza? – La exposición a la luz ultravioleta del sol o a productos químicos agresivos puede dañar ciertos tipos de plásticos. Si entiendes dónde va la pieza y a qué está expuesta, puedes seleccionar materiales más resistentes a la luz ultravioleta que otros. ● ¿Por qué se sobremoldea la pieza? – Si vas a añadir un TPE (un plástico similar al caucho) a un mango, podría ser por agarre, ergonomía, comodidad o amortiguación de vibraciones (ver arriba). Responder a esta pregunta te ayudará a determinar qué material es el más adecuado para tus necesidades. Por ejemplo, puede elegir un grado determinado de TPE (existen muchos) para obtener un alto agarre en condiciones húmedas y otro para una alta amortiguación de vibraciones. ● ¿Cuáles son las necesidades de producción a largo plazo? – Los factores de diseño de la pieza, como el espesor de la pared, pueden afectar el tiempo de ciclo y el precio por pieza. Un ejemplo es un agarre con alta absorción de vibraciones. El TPE podría ser más grueso para permitir una mejor absorción de vibraciones, pero eso puede causar un tiempo de ciclo más largo. El costo a largo plazo del material adicional y el tiempo de ciclo podría ser enorme a gran escala; sin embargo, podría valer la pena en una aplicación de menor volumen. Una vez que comprenda claramente la función de su pieza, debe analizar el diseño de la pieza y asegurarse de que esté optimizado para el proceso de fabricación. Otras consideraciones de diseño incluyen el espesor de la pared, la ubicación de la compuerta, la contracción, las características de sellado y las características de enclavamiento mecánico. ● Espesor de la pared – Como cualquier pieza moldeada por inyección, el espesor de la pared en toda la pieza debe ser uniforme y se deben evitar las áreas gruesas. Un espesor de pared uniforme crea un flujo de plástico uniforme. Tener plástico demasiado grueso puede causar marcas de contracción y huecos● Ubicación de la compuerta: el plástico debe pasar de la máquina de moldeo al área deseada de la pieza. Cuando el plástico entra en la pieza (en la compuerta), se puede formar una pequeña marca. Para piezas cosméticas, es esencial planificar eso.● Características de sellado: el molde debe sellarse correctamente contra la superficie del sustrato para obtener bordes limpios entre el sustrato y el sobremolde. Si el sustrato es plástico, se puede diseñar alguna interferencia en las herramientas de sobremolde para comprimirlo y sellarlo.● Contracción: como cualquier otro plástico, el sobremolde se encogerá según las especificaciones del fabricante del material y el diseño de la pieza. Dado que hay más contracción con espesores de pared mayores, es importante asegurarse de que el sobremolde no se encoja y se separe del sustrato.

MATERIALES DE SOBREMOLDEO. Tras completar los dos pasos anteriores (comprender la función de la pieza y optimizar su diseño para la fabricación), debería contar con un conjunto sólido de parámetros para la selección de materiales. El reto de la selección de materiales reside en la amplia variedad de materiales de sobremoldeo disponibles, y prácticamente cada semana se desarrollan nuevos. Por eso, al evaluar un nuevo proyecto de sobremoldeo, contactamos directamente con nuestros proveedores y nos aseguramos de contar con los mejores materiales. La mayoría de los fabricantes de plásticos cuentan con ingenieros de aplicación para evaluar cada aplicación y mantenerse al día de los últimos avances. No hay razón para no aprovechar su experiencia y conocimientos. Al mismo tiempo, es importante comprender algunos factores generales en la selección de materiales, como la adhesión. También es importante tener un conocimiento sólido de las propiedades de los materiales, como la dureza y la fricción. Al seleccionar el material, se deben considerar tanto el sustrato como el material de sobremoldeo. El plástico TPE se presenta en diversas variantes según sus propiedades físicas, como la elasticidad y la dureza, así como su capacidad de adhesión a otros plásticos. Por ejemplo, un TPE podría "sentirse" igual que otro, pero podría no adherirse bien a un sustrato de polipropileno. Aquí hay algunos factores a considerar: ● Adherencia: algunos materiales se unirán entre sí cuando se sobremoldean, y otros no. Una unión completa es la situación ideal, aunque no siempre es necesaria. Si los materiales no pueden unirse entre sí o no lo necesitan, se pueden diseñar características mecánicas como socavaduras y hendiduras para garantizar una conexión duradera. ● Temperatura: dado que está moldeando plástico sobre plástico, el sustrato no debe deformarse bajo el calor y la presión del proceso de moldeo por inyección. Las propiedades del material son importantes para aplicaciones que requieren funciones específicas (como absorción de vibraciones o agarre). Para el sobremoldeo de materiales TPE, hay algunas propiedades que son clave: ● Propiedades relacionadas con la tracción: la mayoría de las hojas de datos tendrán varias propiedades relacionadas con la resistencia a la tracción, el alargamiento, el módulo de tracción, etc. Las propiedades de tracción abordan qué tan bien se desempeña el material en condiciones de estiramiento. Si su proyecto requiere que las características sobremoldeadas se estiren y regresen correctamente, esta es una propiedad importante. También querrás observar la ubicación de la compuerta y la dirección del flujo de plástico. Podría haber una diferencia drástica en las propiedades de tracción con y contra el flujo de plástico. ● Propiedades de compresión: dado que los plásticos TPE se usan con mayor frecuencia debido a su flexibilidad, podría ser importante para tu proyecto comprender cuánto se puede comprimir la pieza sin daños permanentes. ● Coeficiente de fricción: la fricción es la cantidad de fuerza que se necesita para mover una superficie sobre otra. El coeficiente de fricción varía con los diferentes tipos de TPE. La textura de la superficie del molde también es un factor. ● Dureza: la propiedad de dureza es la capacidad de un material para resistir la indentación. Debido a que la dureza de diferentes materiales puede variar tan drásticamente (piensa en TPE vs. acero endurecido), se usan diferentes escalas. Si estás comparando dos materiales, asegúrate de que estén en la misma escala. Si bien la dureza de un material se asocia comúnmente con la sensación al tacto de un plástico TPE, la adición del módulo de flexión ofrece una visión completa. ● Módulo de flexión: la resistencia de un material a la flexión es el módulo de flexión. Esta propiedad es el segundo factor en la sensación al tacto del TPE y debe considerarse para las características de agarre. ● Grosor del material: desde una perspectiva de diseño, el grosor del material alterará la efectividad de sus propiedades para su rendimiento. Una sección de pared más gruesa de TPE absorberá más vibraciones y se sentirá más suave. Tener una sección de pared delgada de TPE disminuirá la capacidad del material para absorber vibraciones.

OPERACIONES DE SOBREMOLDEO. En general, el proceso de sobremoldeo es similar al de moldeo por inyección, salvo que el plástico se moldea sobre otro componente. La diferencia radica en la operación. En el sobremoldeo, el sustrato se carga en el molde en cada ciclo. Además, la forma de cargar el sustrato da lugar a dos operaciones de sobremoldeo diferentes: 1) MOLDEO MANUAL. En la operación manual, el sustrato se moldea por inyección mediante un proceso tradicional. Posteriormente, los sustratos se cargan manualmente en otro molde para el sobremoldeo. El operador también extraerá la pieza terminada del molde, la inspeccionará y empaquetará. El sobremoldeo manual es el procedimiento más común para volúmenes bajos y medios. La ventaja del sobremoldeo manual es su simplicidad. El utillaje necesario para el sustrato y el sobremoldeo es sencillo (en comparación con el utillaje de dos disparos) y no requiere equipo adicional. La desventaja es la asignación de mano de obra y la posibilidad de tiempos de ciclo inconsistentes generados por los operadores. A medida que aumenta el volumen anual de pedidos, la mano de obra necesaria puede ser lo suficientemente significativa como para justificar la inversión en sistemas de automatización o en una operación de moldeo de dos disparos. 2) MOLDEO DE DOS DISPAROS. Las máquinas de moldeo por inyección más avanzadas pueden procesar dos polímeros diferentes simultáneamente. El moldeo de dos disparos utiliza un molde complejo y robótica para moldear el sustrato en un lado y luego transferirlo a la otra mitad. Esto ocurre en cada ciclo. El proceso requiere una máquina de moldeo por inyección y un molde más avanzados, pero puede resultar en un precio por pieza más bajo en comparación con las operaciones manuales. La decisión entre ambas operaciones de moldeo se realiza caso por caso. No existe una regla universal sobre cuándo se justifica una operación de sobremoldeo automatizada. Para ofrecer al usuario final la mejor opción, los moldeadores por inyección considerarán diversas variables, como la asignación de mano de obra, las cantidades de pedidos anuales, el presupuesto, el uso de material, la duración del ciclo, etc. SOBREMOLDEO VS. MOLDEO POR INSERCIÓN. El moldeo por inserción y el sobremoldeo son procesos que utilizan el proceso de moldeo por inyección para moldear plástico alrededor de un objeto. La diferencia clave es que el sobremoldeo generalmente consiste en moldear un plástico similar al caucho sobre la parte superior de otro componente de plástico, mientras que el moldeo por inserción implica moldear plástico alrededor de un componente no plástico.