¿Qué máquinas se necesitan para producir productos de silicona?

Los productos de silicona están presentes en todos los aspectos de la vida cotidiana y las aplicaciones industriales. En el proceso de fabricación de silicona, el equipo desempeña un papel fundamental. Este artículo presenta las máquinas clave utilizadas en cada etapa de la producción de silicona, explicando sus funciones y los aspectos esenciales del proceso, para que pueda comprender el núcleo de la fabricación de silicona de principio a fin.

Preparación de la materia prima: Mezclando y equipos de formulación

La primera etapa en la producción de silicona es el procesamiento del material. Una mezcla de alta calidad garantiza propiedades físicas uniformes y sienta las bases para obtener resultados de moldeo consistentes. Las máquinas principales incluyen amasadoras, molinos de dos rodillos y sistemas de almacenamiento y enfriamiento.

Amasadora / Mezcladora Banbury

1. La amasadora es una máquina clave para el procesamiento de silicona cruda. Mezcla caucho base, cargas, pigmentos y aditivos bajo alta cizalladura. Dentro de la cámara sellada, dos rotores generan fricción y compresión para calentar y dispersar los materiales de manera uniforme.
2. Las amasadoras modernas están equipadas con sistemas de control de temperatura para evitar el curado prematuro. Para la silicona transparente o de grado médico, un control preciso de la temperatura y el tiempo es esencial para mantener la claridad y la pureza.

Molino de dos rodillos

1. Tras el amasado, el compuesto se refina en un molino de dos rodillos. Dos rodillos de acero giran en direcciones opuestas para prensar y aplanar el material, mejorando la dispersión de pigmentos y aditivos. En esta etapa, los operarios pueden ajustar el espesor, añadir color o combinar otros materiales.
2. La temperatura y la separación entre los rodillos deben controlarse con precisión. Una temperatura demasiado alta puede provocar quemaduras o vulcanización prematura, mientras que una temperatura demasiado baja produce una mezcla irregular y dificulta su trabajabilidad.

Sistema de refrigeración y almacenamiento

1. Tras el fresado, el compuesto de silicona permanece caliente y necesita enfriarse para estabilizar su estructura molecular. El equipo habitual incluye cintas transportadoras de enfriamiento, máquinas de corte automáticas y estanterías de almacenamiento. Algunos sistemas utilizan tanques de almacenamiento al vacío para eliminar el aire atrapado, lo que garantiza una alta densidad y uniformidad en el moldeo posterior.

Etapa de moldeo: El núcleo de la formación del producto

El moldeo es el paso clave donde la silicona adquiere su forma final. Dependiendo del material y del tipo de producto, las máquinas comunes incluyen prensas de moldeo por compresión, máquinas de moldeo por inyección y máquinas de extrusión.

Moldeo por compresión Máquina

1. El moldeo por compresión se utiliza para productos de silicona sólida como juntas, empaquetaduras, teclados y utensilios de cocina. El molde caliente y la presión aplicada permiten que la silicona se cure y adquiera su forma final.
2. Las prensas modernas incorporan sistemas automáticos de ventilación y control de temperatura para garantizar productos densos y sin burbujas. El tiempo de ciclo depende del grosor de la pieza y del sistema de curado. Para moldes grandes o multicavidad, se prefieren las prensas de vacío para obtener una mejor apariencia y transparencia.

Moldeo por inyección de líquido Máquina (LIM)

1. Las máquinas LIM procesan caucho de silicona líquida (LSR), ideal para aplicaciones limpias y de alta precisión como artículos para bebés, piezas electrónicas y componentes médicos.
2. Estos sistemas incluyen una unidad de alimentación, una unidad de dosificación y mezcla, un sistema de inyección y un conjunto de moldes. Dos componentes líquidos se mezclan en una proporción precisa y se inyectan a alta presión para el moldeo y curado automáticos.
3. LIM ofrece alta eficiencia, mínimo desperdicio y excelente consistencia. Es la opción predominante para productos de precisión y que requieren alta higiene.

Extrusión Máquina

1. Las extrusoras se utilizan para fabricar perfiles continuos de silicona, como tubos, juntas y fundas para cables. El tornillo gira para plastificar y empujar el compuesto a través de un cabezal de extrusión, formando figuras continuas.
2. La silicona extruida se cura posteriormente en un horno de vulcanización por aire caliente (HAV). Parámetros como la distribución de la temperatura, la velocidad del tornillo y el diseño de la matriz determinan la suavidad de la superficie y la precisión dimensional. Las máquinas avanzadas suelen incluir ventilación por vacío para aumentar la densidad y la estabilidad del producto.

Vulcanización y curado: La clave para un rendimiento estable

La vulcanización transforma la silicona de un estado plástico a un sólido elástico. El calor o las reacciones químicas crean una red tridimensional que le confiere flexibilidad y durabilidad.

Horno de vulcanización por aire caliente

1. Los hornos HAV se utilizan ampliamente para productos de silicona extruida. El flujo uniforme de aire caliente garantiza una reticulación completa.
2. La temperatura suele rondar los 200 °C y la velocidad de la cinta transportadora se ajusta en función del grosor del producto. Una buena circulación de aire evita el amarilleamiento y la formación de burbujas, lo que garantiza un color y un acabado uniformes.

Línea de vulcanización de túneles

1. Las líneas de túnel están diseñadas para la producción continua de productos largos como tubos o revestimientos de cables. El control de temperatura multizona permite un calentamiento, curado y enfriamiento precisos.
2. Gracias a la alimentación, descarga y refrigeración automáticas, estos sistemas logran una producción totalmente automatizada, lo que mejora la eficiencia y la uniformidad. Para productos estandarizados o de gran volumen, las líneas de túnel reducen considerablemente los costes.

Equipos para postprocesamiento y tratamiento de superficies

Tras el moldeo, muchos productos de silicona requieren un procesamiento secundario para mejorar su apariencia, textura o funcionalidad.

Máquina de recorte/desbarbado

1. Los productos moldeados suelen presentar rebabas en los bordes. Las máquinas desbarbadoras automáticas utilizan congelación a baja temperatura para quebrar las rebabas y luego las eliminan mediante volteo o cuchillas de alta velocidad.
2. En comparación con el recorte manual, los sistemas automatizados son más rápidos, limpios y ofrecen un aspecto más uniforme.

Máquina de serigrafía/tapizado

1. Estas máquinas imprimen logotipos, texto o diseños decorativos sobre superficies de silicona. La serigrafía es ideal para productos planos, mientras que la tampografía funciona para formas curvas o complejas.
2. Antes de imprimir, se puede aplicar un tratamiento superficial para mejorar la adherencia de la tinta. Algunas impresoras avanzadas cuentan con sistemas de curado UV para acelerar el secado y aumentar la eficiencia de producción.

Equipos de pulverización/recubrimiento

1. La pulverización o el recubrimiento añaden efectos superficiales especiales, como un tacto sedoso, resistencia al polvo o protección contra el desgaste. Los productos médicos y alimentarios suelen someterse a un tratamiento con plasma o corona antes del recubrimiento para eliminar impurezas y mejorar la adherencia.
2. Las modernas líneas de recubrimiento utilizan brazos robóticos en entornos limpios para lograr acabados lisos, uniformes y ecológicos.

Equipos de prueba y control de calidad

Para garantizar un rendimiento y una apariencia uniformes, todos los productos de silicona deben superar estrictos controles de calidad. Algunos dispositivos de prueba comunes son:

Las líneas de producción de alta gama también pueden incluir sistemas de inspección visual para el monitoreo en tiempo real del tamaño y los defectos, lo que garantiza una calidad uniforme.

Conclusión

La alta calidad de los productos de silicona depende de la combinación adecuada de maquinaria y un control preciso del proceso. Desde la mezcla de la materia prima hasta el moldeo, la vulcanización y las pruebas, cada etapa cuenta con su equipo esencial. En conjunto, garantizan que cada producto de silicona ofrezca un rendimiento estable, una apariencia impecable y una calidad fiable.