As pessoas costumam descrever a moldagem por transferência de silicone como um processo equilibrado.
Do nosso ponto de vista na fábrica, a STM se preocupa menos com o equilíbrio e mais com o controle.
Normalmente, recorremos à moldagem por transferência quando a moldagem por compressão começa a parecer imprevisível e a moldagem por injeção se torna desnecessária ou muito cara para o volume. A maioria dos projetos de moldagem por transferência chega até nós com um requisito claro: a peça precisa estar perfeita na primeira tentativa, e não após múltiplas etapas de montagem ou correção.
Este artigo não explica a tecnologia STM da mesma forma que os livros didáticos. Ele explica como a tecnologia STM se comporta na prática durante testes de moldes, produção em pequenos lotes e projetos reais com clientes.
O que é moldagem por transferência de silicone?
A Moldagem por Transferência de Silicone (STM, na sigla em inglês) é um processo no qual o silicone não curado é empurrado de um recipiente de transferência para um molde fechado e aquecido sob pressão, sendo então curado até adquirir sua forma final.
Na prática, a tecnologia STM raramente é escolhida apenas porque uma peça é complexa.
Foi escolhida porque a peça não tolera enchimento irregular, movimento do inserto ou desvio dimensional.
Vemos a tecnologia STM sendo usada com mais frequência em cabos médicos, encapsulamentos eletrônicos e peças de silicone moldadas diretamente sobre insertos de metal ou plástico. Essas são peças onde a moldagem por compressão tem dificuldade em preencher de forma consistente, e a moldagem por injeção aumenta o custo e a complexidade sem benefícios claros.
Como funciona a moldagem por transferência de silicone na linha de produção
Preparação do molde
Se uma peça moldada por transferência não passar na inspeção, a causa raiz geralmente é encontrada semanas antes, durante o projeto do molde.
Trabalhamos com moldes de aço e alumínio. O aço é utilizado quando a estabilidade a longo prazo é importante. O alumínio é comum durante a fase inicial de amostragem, pois reduz o tempo de produção. Mas, independentemente do material, os moldes STM precisam ser projetados de forma diferente das ferramentas de plástico.
Já vimos projetos em que tudo parecia correto no papel, mas as tolerâncias do molde eram simplesmente muito apertadas para o silicone. O resultado era excesso de rebarba em uma área e falhas na injeção em outra. Depois disso, paramos de tratar os moldes STM como moldes de injeção mais simples. Eles não são.
Antes da produção, os moldes são limpos e revestidos com agentes desmoldantes. Essa etapa parece rotineira, mas ignorá-la ou usar o revestimento errado geralmente leva a problemas de aderência e defeitos superficiais que só aparecem após vários ciclos.
Preparação do material
A STM utiliza principalmente borracha de alta consistência (HCR). Um dos motivos é simples: a HCR se comporta de maneira mais previsível sob pressão de transferência, especialmente quando há inserções envolvidas.
As proporções de mistura geralmente variam entre 10:1 e 20:1, dependendo do composto. Teoricamente, um pequeno desvio não parece grave. Na prática, erros nas proporções muitas vezes não são imediatamente perceptíveis.
Certa vez, produzimos um lote em que a proporção estava ligeiramente incorreta. As peças foram desmoldadas sem problemas e pareciam aceitáveis. Somente durante a inspeção final notamos variação de dureza na mesma cavidade. Isso foi suficiente para reprovar o lote.
Desde então, tratamos a mistura de materiais como um processo controlado, e não como uma etapa de preparação. Se a proporção estiver incorreta, nenhum ajuste posterior poderá corrigi-la completamente.
Após a mistura, o silicone é colocado no recipiente de transferência. O pré-aquecimento nesta etapa faz uma diferença notável. O material frio nos obriga a aumentar a pressão, o que geralmente cria novos problemas em vez de resolver as questões de fluidez.
Etapa de Transferência
Após o fechamento do molde, o êmbolo empurra o silicone para dentro das cavidades. As pressões típicas variam de 500 a 2.000 psi.
Uma suposição comum é que uma pressão mais alta melhora o enchimento. Em STM, isso é apenas parcialmente verdade. Quando a pressão é usada para compensar uma ventilação inadequada, o resultado geralmente é mais rebarba e deslocamento dos insertos.
Damos especial atenção ao projeto dos canais de alimentação e dos respiros. Quando bolhas de ar aparecem no mesmo local a cada ciclo, a causa quase nunca é o material. Geralmente, trata-se de ar preso sem ter para onde ir.
Um bom fluxo resulta do controle de temperatura e do projeto do molde, não da força bruta.
Cura
As temperaturas de cura geralmente situam-se entre 150°C e 200°C, com os tempos de ciclo variando de acordo com a espessura da peça.
Para peças finas, a cura parece rápida e simples. Para peças mais espessas ou estruturais, o tempo de cura torna-se crítico. Frequentemente recomendamos a pós-cura a cerca de 200 °C durante várias horas, especialmente para aplicações médicas ou de alta temperatura.
Ignorar a pós-cura economiza tempo durante a produção, mas frequentemente leva a problemas de deformação permanente por compressão ou defeitos mecânicos meses depois. Esses problemas são muito mais difíceis de explicar a um cliente do que um ciclo de cura mais longo no início do processo.
Desmoldagem
A remoção do mofo é uma daquelas etapas que raramente recebe atenção até que algo dê errado.
Os pinos extratores devem ser posicionados com cuidado. Força excessiva ou posicionamento incorreto podem deformar o silicone macio ou deixar marcas visíveis. Para peças delicadas, às vezes utilizamos desmoldagem assistida por vácuo para reduzir o estresse durante a remoção.
Se uma peça for danificada nesta fase, nenhuma quantidade de boa moldagem anterior poderá recuperá-la.
Pós-processamento
A formação de rebarbas é comum em microscopia de tunelamento de varredura (STM). A espessura típica das rebarbas varia de 0,05 mm a 0,2 mm, dependendo do ajuste do molde e da força de fechamento.
Para peças de alto volume, costumamos usar rebarbação criogênica. Para peças visíveis ou de baixo volume, o corte manual proporciona melhor controle. Tratamentos de superfície, como ativação por plasma, são adicionados quando a colagem ou o revestimento são necessários.
Essas etapas são frequentemente subestimadas durante a elaboração de orçamentos, mas desempenham um papel fundamental na aparência e consistência finais.
Seleção de Materiais: Por Que o HCR Ainda É a Opção Padrão
O HCR continua sendo o principal material para STM porque oferece melhor resistência ao rasgo e estabilidade dimensional sob pressão.
A dureza geralmente varia de 30 a 80 Shore A. Materiais mais macios fluem com mais facilidade, mas exigem melhor ventilação. Materiais mais duros mantêm melhor a forma, mas requerem um controle mais preciso de temperatura e pressão.
Para aplicações médicas e em contato com alimentos, compostos certificados são padrão. Sempre verificamos o comportamento de cura durante testes reais, não apenas por meio de fichas técnicas.
Parâmetros do processo que afetam o rendimento
Com base em nossos dados de produção, os parâmetros mais sensíveis são:
- Pressão de transferência: 500–2.000 psi
- Temperatura do molde: 150–200°C
- Velocidade de transferência: Muito rápido aprisiona ar, muito lento corre o risco de cura precoce.
- Tempo de cura: Tempo insuficiente muitas vezes leva a núcleos moles.
Quando esses parâmetros sofrem alterações, os defeitos surgem rapidamente.
Diretrizes de design que economizam tempo mais tarde
A espessura uniforme da parede continua sendo a regra mais confiável. Mudanças repentinas na espessura geralmente levam a preenchimento incompleto ou tensão interna.
O posicionamento dos canais de injeção e dos canais de distribuição deve priorizar um fluxo suave, e não apenas os caminhos mais curtos. Os insertos devem ser fixados mecanicamente sempre que possível. Confiar apenas no fluxo de silicone para manter os insertos no lugar geralmente leva a problemas de alinhamento.
Um bom projeto reduz o desperdício de forma mais eficaz do que ajustes agressivos de parâmetros.
Controle de Qualidade: Detectando Problemas Precocemente
Os defeitos comuns em microscopia de tunelamento de varredura (STM) incluem bolhas de ar, injeção incompleta, excesso de rebarbas e cura insuficiente.
Inspecionamos rotineiramente a dureza, a resistência à tração e as dimensões. Para componentes médicos e eletrônicos, uma validação adicional garante o desempenho a longo prazo.
A maioria dos defeitos está relacionada ao projeto de ventilação ou à instabilidade dos parâmetros, e não à qualidade do material.
Vantagens e limitações no uso real
O que a STM faz bem
- Preenchimento consistente para geometrias complexas
- Moldagem por inserção confiável sem montagem secundária
- Custo razoável de ferramentas para volumes médios.
Onde a memória de curto prazo tem limites
- Tempos de cura mais longos do que na moldagem por injeção.
- Resíduos de material dos canais de alimentação e dos recipientes de transferência.
- Maior dependência de conhecimento especializado em moldes e processos.
A tecnologia STM funciona melhor quando a precisão e a confiabilidade são mais importantes do que a velocidade bruta.
Aplicações típicas que gerenciamos
A microscopia de tunelamento de varredura (STM) é comumente usada para:
- Componentes de dispositivos médicos
- Encapsulamentos eletrônicos
- Selos industriais com insertos
- Produtos de consumo especializados
Sua força reside na produção de peças que devem ter um desempenho consistente, e não apenas uma aparência correta.
Moldagem por transferência versus outros métodos de moldagem de silicone
Transferência vs. Moldagem por compressão
A moldagem por compressão é economicamente viável para peças simples e espessas. A moldagem por transferência oferece melhor controle de fluxo e integração de insertos para componentes de precisão.
Transferência vs. Moldagem por injeção
A moldagem por injeção se destaca na automação de alto volume. A moldagem por transferência é mais flexível e econômica para volumes médios, utilizando materiais HCR.
perguntas frequentes
Qual o custo do STM?
Os custos dependem da complexidade e do volume das peças. A moldagem por tunelamento de varredura (STM) geralmente se situa entre a moldagem por compressão e a moldagem por injeção em termos de custo total.
Qual a duração de um ciclo STM?
A transferência em si é rápida, mas a cura normalmente leva de 1 a 15 minutos, dependendo da espessura e do material.
O STM é adequado para dispositivos médicos?
Sim. O STM é amplamente utilizado em componentes médicos devido à estabilidade do material e à capacidade de moldagem por inserção.
Qual a diferença entre STM e moldagem por injeção?
A moldagem por tunelamento a vapor (STM) opera em pressões mais baixas e é adequada para peças complexas de volume médio. A moldagem por injeção favorece a produção automatizada de alto volume.
Conclusão
A moldagem por transferência de silicone não é escolhida por ser moderna ou simples. Ela é escolhida porque resolve problemas específicos que outros métodos de moldagem têm dificuldade em solucionar.
Quando o projeto do molde, a seleção de materiais e o controle do processo são feitos corretamente, a STM fornece peças consistentes e de alto desempenho, com menos surpresas nas etapas seguintes.
Trabalhamos com moldagem de silicone em diversos setores há anos. Se você está avaliando a moldagem por transferência de silicone (STM) para o seu produto ou comparando opções de moldagem, teremos prazer em discutir seu projeto com base em condições reais de produção, e não em suposições.
