¿No está seguro de qué método de producción de silicona elegir? Le presentaré un método de producción común. El moldeo por compresión de silicona es un proceso de fabricación de silicona ampliamente utilizado. En esta guía, le presentaremos una introducción al moldeo por compresión, su flujo de trabajo, parámetros clave de producción, ventajas, desventajas y aplicaciones.
¿Qué es el moldeo por compresión?
El moldeo por compresión de silicona es un proceso de fabricación de silicona. Consiste en colocar una cantidad medida de compuesto de silicona en un molde calentado y luego aplicar presión para formar la pieza. El molde se diseña con la forma específica del producto deseado, y la silicona cura con calor y presión. Ofrece ventajas como rentabilidad, excelente estabilidad dimensional y versatilidad de diseño, y es especialmente adecuado para producciones pequeñas y medianas.
¿Qué materiales son adecuados para el moldeo por compresión?
El moldeo por compresión de silicona utiliza principalmente unos pocos tipos de materiales específicos. Cada uno tiene sus propias características y es adecuado para diferentes aplicaciones.
| Tipo de material | Características principales | Descripción |
| Caucho de silicona sólida (SSR) | Alta viscosidad; viene en forma de bloque o lámina. | Este es el material más común para el moldeo por compresión. Antes de su uso, debe premezclarse (con agente de curado, pigmento, etc.) y preformarse en formas que se ajusten al molde. Es ideal cuando se requiere precisión en el peso y la colocación. |
| Silicona vulcanizada de alta temperatura (HTV) | Soporta temperaturas de molde más altas; cura rápidamente | La silicona HTV es estable a altas temperaturas y cura rápidamente, lo que ayuda a acortar el ciclo de producción. Es un tipo de silicona sólida, conocida por su rapidez y resistencia al calor. |
Nota: Aunque el caucho de silicona líquida (LSR) también es un tipo de silicona, no es apto para el moldeo por compresión. El LSR fluye con mucha facilidad y está diseñado para el moldeo por inyección. En el moldeo por compresión, su baja viscosidad puede dificultar su control. Puede rebosar por las líneas de separación del molde, lo que lo hace inadecuado para este proceso.
¿Cómo funciona el moldeo por compresión?
1. Preparación del material
- Mezcla de silicona: El caucho de silicona crudo se mezcla con agentes de curado, pasta de color y aditivos de refuerzo en proporciones precisas. Este paso influye directamente en el color, la dureza y la resistencia del producto final.
- Corte y pesaje: El material mezclado se corta en bloques o láminas y se pesa cuidadosamente según el tamaño y el peso del producto. Una cantidad insuficiente de material puede resultar en piezas incompletas; una cantidad excesiva causa desperdicio y rebabas adicionales.
- Preformado (opcional): En el caso de moldes complejos o con múltiples cavidades, preformar el material en una forma cercana a la cavidad ayuda a mejorar la eficiencia del llenado y a reducir el exceso de rebaba.
2. Preparación del molde
- Agente de limpieza y desmoldante: La superficie del molde debe estar limpia y sin polvo. Una pulverización ligera y uniforme de desmoldante garantiza un desmoldeo suave y sin marcas en el producto.
- Precalentar el molde: El molde se calienta a la temperatura de curado requerida, generalmente entre 150 °C y 200 °C. Un calentamiento uniforme garantiza que la silicona se cure rápida y uniformemente durante el moldeo.
3. Carga precisa y cierre hermético
- Colocación del material: Los bloques de silicona se colocan directamente en las cavidades del molde. Una colocación correcta influye en la precisión y la consistencia de la pieza terminada.
- Cierre y presurización: La prensa cierra herméticamente el molde. A continuación, se aplica alta presión, generalmente entre 10 y 100 MPa. Bajo este calor y presión, la silicona fluye por toda la cavidad y expulsa el aire atrapado. Esto ayuda a evitar burbujas y garantiza un llenado completo.
4. Curado bajo calor y presión
Aquí es donde ocurre la magia. Bajo alta temperatura y presión, el agente de curado desencadena una reacción química de reticulación. La silicona se transforma de un material blando y moldeable a un sólido resistente y elástico.
El tiempo de curado depende del grosor, el tipo de silicona y la temperatura. Suele variar entre varios segundos y minutos.
5. Desmoldeo y acabado
Abriendo el molde:
Una vez curado, se abre el molde y se retira la pieza de silicona.
Posprocesamiento:
- Desbarbado:
Se elimina el exceso de silicona de los bordes para mejorar la apariencia. Los métodos incluyen recorte manual, troquelado, desbarbado criogénico o rectificado de superficies.
- Postcurado (opcional pero recomendado):
Para productos de silicona de alta gama, especialmente de grado alimenticio o médico, se suele realizar un poscurado. La pieza se hornea a 150-200 °C durante varias horas. Esto mejora la reticulación, elimina los volátiles residuales y aumenta la durabilidad, la estabilidad y la biocompatibilidad.
Limpieza e inspección:
El producto final se limpia si es necesario y luego se verifica su tamaño, apariencia y rendimiento para garantizar que cumpla con todos los estándares de calidad.
¿Cuáles son los requisitos de equipo y molde para el moldeo por compresión?
Para lograr un moldeo por compresión de silicona eficiente y de alta calidad, es importante elegir el equipo de moldeo adecuado y tener un molde bien diseñado.
Equipo de moldeo
El tipo y la configuración de la máquina de moldeo por compresión pueden afectar directamente la calidad del producto y la velocidad de producción. Los requisitos clave incluyen:
- Prensa vertical u horizontal: Elija según la distribución de la fábrica, el tamaño del producto y las preferencias de operación. Las prensas verticales ahorran espacio y facilitan la carga y descarga manual. Las prensas horizontales pueden ser más adecuadas para ciertas configuraciones automatizadas.
- Control preciso de temperatura (±1 °C): La vulcanización de silicona es muy sensible al calor. Un sistema que mantiene la temperatura del molde dentro de ±1 °C ayuda a garantizar un curado uniforme y una calidad constante del producto. Las fluctuaciones de temperatura pueden provocar un curado insuficiente, excesivo o quemaduras.
- Sistema de desmoldeo automático o eyector (opcional): Para producciones de gran volumen o formas complejas, un expulsor automático aumenta la eficiencia. Reduce el trabajo manual y el riesgo de dañar las piezas durante la extracción.
- Función de vacío: Las máquinas con sistema de vacío pueden eliminar el aire de la cavidad del molde antes de aplicar presión. Esto ayuda a mejorar la calidad del producto, reducir las burbujas y evitar los huecos, lo cual es especialmente útil para productos que requieren una apariencia y estructura perfectas.
Consejos para el diseño de moldes
El molde es el corazón del moldeo por compresión. Un buen diseño mejora la precisión, la apariencia y la eficiencia del producto.
- Ranuras de ventilación: Pequeños canales de ventilación en la línea de separación del molde facilitan la salida del aire cuando la silicona llena la cavidad. Esto reduce el riesgo de burbujas de aire, inyecciones cortas y marcas de quemaduras, y proporciona al producto un acabado liso.
- Posición de la línea de separación: La línea de separación influye en la facilidad para recortar el exceso de material y en el aspecto del producto final. Un diseño inteligente puede ocultar la línea de separación y facilitar el recorte. Esto ayuda a reducir el tiempo de trabajo y a mejorar la apariencia.
- Colocación de silicona en la cavidad: Esto se refiere a cómo la silicona se extiende y fluye bajo presión. Un molde bien diseñado permite que la silicona llene la cavidad uniformemente, evitando problemas como rebabas, deformaciones o piezas incompletas.
- Sistema de enfriamiento (opcional): Aunque la silicona se cura con calor, añadir canales de refrigeración al molde puede mejorar la duración del ciclo. Un enfriamiento rápido tras el desmoldeo acelera la siguiente ronda de producción y mejora la eficiencia general.
¿Cuáles son sus ventajas?
Rentable para producciones de volumen bajo a medio:
El moldeo por compresión de silicona es rentable para producciones pequeñas y medianas, gracias a sus bajos costos iniciales. Los moldes utilizados en este proceso son más sencillos y económicos que los moldes de inyección, lo que lo hace ideal para prototipos, piezas personalizadas o productos con diseños especializados.
Piezas resistentes y duraderas:
Las piezas de silicona moldeadas por compresión poseen una estructura estable y son capaces de soportar entornos hostiles, temperaturas extremas y tensiones repetitivas, por lo que son adecuadas para aplicaciones críticas en industrias como la automotriz, la médica y la electrónica.
Versatilidad en opciones de materiales:
El moldeo por compresión de silicona admite una amplia variedad de siliconas, incluyendo silicona de vulcanización de alta temperatura y caucho de silicona líquida. Esta flexibilidad permite a los fabricantes seleccionar el material adecuado para requisitos específicos de rendimiento, como dureza, flexibilidad y resistencia química.
Producción con bajos residuos:
El desperdicio de material en el moldeo por compresión es mínimo, especialmente en comparación con el moldeo por inyección, donde el exceso de material normalmente se recorta después del proceso de moldeo.
¿Cuáles son sus desventajas?
Tiempos de ciclo largos
Si bien el moldeo por compresión es eficiente para la producción de bajo volumen, los tiempos de ciclo suelen ser más largos que los del moldeo por inyección. El proceso de calentamiento, curado y enfriamiento requiere más tiempo, lo que afecta la velocidad general de producción.
Proceso que requiere mucha mano de obra
El moldeo por compresión requiere más trabajo manual, como la carga del molde y la supervisión del curado. Esto suele generar mayores costos de mano de obra y menor eficiencia en comparación con los métodos automatizados.
Escala de producción limitada
El moldeo por compresión de silicona es más adecuado para producciones más pequeñas. Para la fabricación a gran escala, otros métodos, como el moldeo por inyección o el moldeo por transferencia, pueden ser más eficientes gracias a sus ciclos más rápidos y a su capacidad para gestionar mayores volúmenes con mayor automatización.
Aplicaciones del moldeo por compresión de silicona
El moldeo por compresión de silicona se utiliza ampliamente en diversas industrias. La siguiente tabla destaca las diversas aplicaciones de este proceso, como la automotriz, la médica, la electrónica de consumo y muchas más.
| Industria | Aplicaciones |
| Industria automotriz | Sellos, juntas, amortiguadores de vibraciones, bujes |
| Industria médica | Sellos médicos, juntas, herramientas quirúrgicas |
| Electrónica de consumo | Teclados, botones, cubiertas protectoras, juntas para electrónica |
| Bebida alimenticia | Utensilios para hornear, herramientas de cocina, sellos de calidad alimentaria. |
| Cajas eléctricas | Aislamiento de cables, conectores, impermeabilización. |
| Aeroespacial | Sellos, juntas, aislamientos, componentes de protección térmica |
| Aplicaciones industriales | Juntas tóricas, sellos, aisladores de vibraciones |
| Deportes y fitness | Equipos de protección, empuñaduras y piezas para equipos de ejercicio. |
| Juguetes y productos para bebés | Anillos de dentición, chupetes y juguetes para bebés flexibles y no tóxicos. |
Conclusión
El moldeo por compresión de silicona ofrece varias ventajas, como la rentabilidad para tiradas pequeñas y medianas, alta precisión y versatilidad en la elección de materiales. Sin embargo, también presenta desafíos, como ciclos más largos, mayor intensidad de mano de obra y limitaciones al escalar la producción en masa. Los fabricantes deben considerar cuidadosamente estas ventajas y desventajas, teniendo en cuenta factores como el volumen de producción, los requisitos de material y el nivel de precisión deseado para su proyecto.
