La gente a menudo describe el moldeo por transferencia de silicona como un proceso equilibrado.
Desde nuestro lado de la fábrica, STM tiene menos que ver con el equilibrio y más con el control.
Solemos recurrir al moldeo por transferencia cuando el moldeo por compresión empieza a resultar impredecible y el moldeo por inyección nos parece innecesario o demasiado caro para el volumen. La mayoría de los proyectos STM nos llegan con un requisito claro: la pieza debe quedar perfecta a la primera, no después de múltiples pasos de ensamblaje o corrección.
Este artículo no explica el STM como lo hacen los libros de texto. Explica cómo se comporta realmente el STM durante las pruebas de moldes, la producción de lotes pequeños y los proyectos reales de clientes.
¿Qué es el moldeo por transferencia de silicona?
El moldeo por transferencia de silicona (STM) es un proceso en el que la silicona sin curar se empuja desde un recipiente de transferencia a un molde cerrado y calentado bajo presión, para luego curarse hasta alcanzar su forma final.
En la práctica, rara vez se elige STM simplemente porque una pieza sea compleja.
Se elige porque la pieza no puede tolerar un relleno desigual, movimiento de inserción o deriva dimensional.
El STM se utiliza con mayor frecuencia en mangos médicos, encapsulados electrónicos y piezas de silicona moldeadas directamente sobre insertos de metal o plástico. Estas son piezas donde el moldeo por compresión tiene dificultades para llenarse de forma consistente, y el moldeo por inyección añade coste y complejidad sin ofrecer beneficios claros.
Cómo funciona el moldeo por transferencia de silicona en el taller
Preparación del molde
Si una pieza moldeada por transferencia no pasa la inspección, la causa raíz a menudo se encuentra semanas antes, durante el diseño del molde.
Trabajamos con moldes de acero y aluminio. El acero se utiliza cuando la estabilidad a largo plazo es crucial. El aluminio es común durante las primeras fases del muestreo porque acorta el plazo de entrega. Sin embargo, independientemente del material, los moldes STM deben diseñarse de forma diferente a las herramientas de plástico.
Hemos visto proyectos donde todo parecía correcto en teoría, pero las tolerancias del molde eran demasiado ajustadas para la silicona. El resultado fue una rebaba excesiva en una zona y disparos cortos en otra. Después de eso, dejamos de tratar los moldes STM como moldes de inyección más simples. No lo son.
Antes de la producción, los moldes se limpian y se recubren con agentes desmoldantes. Este paso parece rutinario, pero omitirlo o usar un recubrimiento inadecuado suele provocar adherencias y defectos superficiales que solo se detectan después de varios ciclos.
Preparación del material
STM utiliza principalmente caucho de alta consistencia (HCR). Una razón es simple: el HCR se comporta de forma más predecible bajo presión de transferencia, especialmente cuando se utilizan insertos.
Las proporciones de mezcla suelen estar entre 10:1 y 20:1, dependiendo del compuesto. En teoría, una pequeña desviación no parece grave. En realidad, los errores de proporción no suelen detectarse inmediatamente.
En una ocasión, procesamos un lote con una proporción ligeramente desviada. Las piezas se desmoldaron limpiamente y tenían un aspecto aceptable. Solo durante la inspección final notamos una variación de dureza en la misma cavidad. Esto fue suficiente para reprobar el lote.
Desde entonces, consideramos la mezcla de materiales como un proceso controlado, no como una simple etapa de preparación. Si la proporción es incorrecta, ningún ajuste posterior podrá solucionarla por completo.
Tras la mezcla, la silicona se coloca en el recipiente de transferencia. El precalentamiento marca una diferencia notable. El material frío nos obliga a aumentar la presión, lo que suele generar nuevos problemas en lugar de solucionar los de flujo.
Etapa de transferencia
Una vez cerrado el molde, el émbolo introduce la silicona en las cavidades. Las presiones típicas oscilan entre 500 y 2000 psi.
Una creencia común es que una mayor presión mejora el llenado. En STM, esto es solo parcialmente cierto. Cuando se utiliza presión para compensar una ventilación deficiente, el resultado suele ser más rebaba e insertos desplazados.
Prestamos mucha atención al diseño de las compuertas y los respiraderos. Cuando aparecen burbujas de aire en el mismo lugar en cada ciclo, la causa casi nunca es el material. Generalmente se trata de aire atrapado que no tiene salida.
Un buen flujo proviene del control de la temperatura y del diseño del molde, no de la fuerza bruta.
Curación
Las temperaturas de curado generalmente se sitúan entre 150 °C y 200 °C, y los tiempos de ciclo varían según el espesor de la pieza.
Para piezas delgadas, el curado parece rápido y sencillo. Para piezas más gruesas o estructurales, el tiempo de curado es crucial. Solemos recomendar un poscurado a unos 200 °C durante varias horas, especialmente para aplicaciones médicas o de alta temperatura.
Omitir el poscurado ahorra tiempo durante la producción, pero suele provocar deformación por compresión o problemas mecánicos meses después. Estos problemas son mucho más difíciles de explicar al cliente que un ciclo de curado más largo al principio.
Desmoldeo
El desmoldeo es uno de esos pasos a los que rara vez se presta atención hasta que algo sale mal.
Los expulsores deben colocarse con cuidado. Una fuerza excesiva o una colocación incorrecta pueden deformar la silicona blanda o dejar marcas visibles. Para piezas delicadas, a veces utilizamos desmoldeo asistido por vacío para reducir la tensión durante la extracción.
Si una pieza se daña en esta etapa, ningún buen moldeo previo podrá recuperarla.
Postprocesamiento
La rebaba es común en STM. Su espesor típico oscila entre 0,05 mm y 0,2 mm, dependiendo del ajuste del molde y la fuerza de sujeción.
Para piezas de gran volumen, solemos utilizar desbarbado criogénico. Para piezas visibles o de bajo volumen, el recorte manual ofrece un mejor control. Se añaden tratamientos superficiales, como la activación por plasma, cuando se requiere unión o recubrimiento.
Estos pasos a menudo se subestiman durante la cotización, pero juegan un papel importante en la apariencia y consistencia finales.
Selección de materiales: ¿Por qué el HCR sigue siendo la opción predeterminada?
El HCR sigue siendo el material principal para STM porque ofrece mejor resistencia al desgarro y estabilidad dimensional bajo presión.
La dureza suele oscilar entre 30 y 80 Shore A. Los materiales más blandos fluyen con facilidad, pero requieren una mejor ventilación. Los materiales más duros mantienen mejor la forma, pero requieren un control más preciso de la temperatura y la presión.
Para aplicaciones médicas y de contacto con alimentos, los compuestos certificados son estándar. Siempre verificamos el comportamiento de curado mediante ensayos reales, no solo mediante fichas técnicas.
Parámetros del proceso que afectan el rendimiento
De nuestros datos de producción, los parámetros más sensibles son:
- Presión de transferencia: 500–2000 psi
- Temperatura del molde: 150–200 °C
- Velocidad de transferencia: Si se hace demasiado rápido se atrapa el aire, y si se hace demasiado lento se corre el riesgo de un curado prematuro.
- Tiempo de curado: La falta de tiempo a menudo conduce a núcleos blandos
Cuando estos parámetros varían, los defectos aparecen rápidamente.
Pautas de diseño que ahorran tiempo más adelante
Un espesor de pared uniforme sigue siendo la regla más fiable. Los cambios repentinos de espesor suelen provocar un llenado incompleto o tensiones internas.
La colocación de la compuerta y el canal debe facilitar un flujo fluido, no solo los recorridos más cortos. Los insertos deben fijarse mecánicamente siempre que sea posible. Confiar únicamente en el flujo de silicona para sujetar los insertos suele provocar problemas de alineación.
Un buen diseño reduce los desechos de manera más efectiva que los ajustes agresivos de parámetros.
Control de calidad: detección temprana de problemas
Los defectos comunes de STM incluyen burbujas de aire, inyecciones cortas, rebabas excesivas y curado insuficiente.
Inspeccionamos periódicamente la dureza, la resistencia a la tracción y las dimensiones. En el caso de piezas médicas y electrónicas, una validación adicional garantiza un rendimiento a largo plazo.
La mayoría de los defectos se deben al diseño de ventilación o a la inestabilidad de los parámetros, no a la calidad del material.
Ventajas y limitaciones en el uso real
Lo que STM hace bien
- Relleno consistente para geometrías complejas
- Moldeo por inserción fiable sin ensamblaje secundario
- Costo de herramientas razonable para volúmenes medianos
Dónde tiene límites STM
- Tiempos de curado más largos que el moldeo por inyección
- Desperdicios de material de canales y ollas de transferencia
- Mayor dependencia de la experiencia en moldes y procesos
STM funciona mejor cuando la precisión y la confiabilidad importan más que la velocidad bruta.
Aplicaciones típicas que manejamos
STM se utiliza comúnmente para:
- Componentes de dispositivos médicos
- Encapsulaciones electrónicas
- Sellos industriales con insertos
- Productos de consumo especializados
Su fortaleza radica en producir piezas que deben funcionar de manera consistente, no sólo lucir correctas.
Moldeo por transferencia frente a otros métodos de moldeo de silicona
Transferencia vs. Moldeo por compresión
El moldeo por compresión es rentable para piezas sencillas y gruesas. El moldeo por transferencia ofrece un mejor control del flujo y la integración de insertos para componentes de precisión.
Transferencia vs. Moldeo por inyección
El moldeo por inyección destaca en la automatización de grandes volúmenes. El moldeo por transferencia es más flexible y rentable para volúmenes medianos con materiales HCR.
Preguntas frecuentes
¿Cuanto cuesta STM?
Los costos dependen de la complejidad y el volumen de la pieza. El STM suele situarse entre el moldeo por compresión y el moldeo por inyección en cuanto a costo total.
¿Cuánto dura un ciclo STM?
La transferencia en sí es rápida, pero el curado suele tardar entre 1 y 15 minutos, dependiendo del grosor y el material.
¿Es STM adecuado para dispositivos médicos?
Sí. STM se utiliza ampliamente para componentes médicos debido a la estabilidad del material y la capacidad de moldeo por inserción.
¿En qué se diferencia el STM del moldeo por inyección?
El STM opera a menor presión y es adecuado para piezas complejas de volumen medio. El moldeo por inyección favorece la producción automatizada de gran volumen.
Conclusión
El moldeo por transferencia de silicona no se elige por moda ni por simplicidad. Se elige porque resuelve problemas específicos que otros métodos de moldeo presentan.
Cuando el diseño del molde, la selección del material y el control del proceso se realizan correctamente, STM ofrece piezas consistentes y de alto rendimiento con menos sorpresas posteriores.
Llevamos años trabajando con el moldeo de silicona en diversas industrias. Si está evaluando el moldeo por inyección de silicona (STM) para su producto o comparando opciones de moldeo, con gusto analizaremos su proyecto basándonos en condiciones reales de producción, no en suposiciones.
