Para la producción en masa de piezas sencillas, pocos procesos de fabricación son más adecuados que el moldeo por inyección , el proceso de fabricación de plásticos más utilizado en el mundo. El moldeo por inyección se utiliza para fabricar desde envases de alimentos hasta piezas de aeronaves, y su rapidez y rentabilidad —especialmente a gran escala— lo convierten en la opción preferida de muchos fabricantes.
Sin embargo, el proceso básico de moldeo por inyección tiene limitaciones. El tamaño de las piezas moldeadas depende del espacio que ocupa la máquina de moldeo por inyección, y el proceso en sí —en el que se inyecta plástico fundido en un molde metálico— impone restricciones geométricas que podrían sortearse con procesos como la impresión 3D o incluso el mecanizado CNC.
Además, el moldeo por inyección generalmente solo es adecuado para piezas de plástico sencillas que necesitan fabricarse en grandes cantidades.
Es decir, a menos que utilicemos el proceso de sobremoldeo o moldeo por inserción para crear piezas moldeadas complejas de múltiples materiales. Este artículo analiza cómo funciona el sobremoldeo y para qué se puede utilizar, lo que le permitirá determinar si podría incorporarlo a su ciclo de producción.
que es el sobremoldeo?
Como su nombre indica, el sobremoldeo es un proceso de fabricación en el que el proceso básico de moldeo por inyección se lleva a cabo sobre otro componente moldeado.
El otro componente moldeado, conocido como sustrato , se coloca dentro de un molde metálico. Al inyectar el plástico fundido en el molde, el material líquido rodea el sustrato o se adhiere a él de alguna manera. Cuando el plástico fundido se enfría, obtenemos una pieza compleja compuesta por dos elementos: el sustrato y el plástico recién inyectado sobre él.
El sobremoldeo permite al fabricante crear una pieza moldeada compuesta por más de un material, sin tener que ensamblar manualmente dos o más componentes separados.
¿Por qué utilizar el sobremoldeo?
El sobremoldeo es una solución ideal en muchos procesos de fabricación. Para piezas económicas producidas en masa que requieren dos (o más) componentes fabricados con materiales diferentes, el sobremoldeo suele ser más rápido y económico que el ensamblaje manual de múltiples componentes.
En muchos casos, el sobremoldeo permite crear diseños que no serían posibles de ensamblar manualmente. (Por ejemplo, inyectar un segundo material dentro de un componente de plástico parcialmente hueco).
El sobremoldeo puede ser ideal en las siguientes situaciones:
- Inyectando caucho más de un plástico rígido sustrato
- Inyectando plástico rígido más de un plástico rígido sustrato
- Inyectando caucho más de un metal sustrato (moldeo por inserción)
- Inyectando plástico rígido más de un metal sustrato (moldeo por inserción)
Sobremoldeado versus moldeado por inserción
El sobremoldeo y el moldeo por inserción son procesos muy similares. Ambos consisten en inyectar plástico fundido sobre otro material para crear una pieza multicomponente compuesta de varios materiales.
La diferencia radica en el sustrato: el componente sobre el cual se añade el nuevo material.
En el sobremoldeo, el sustrato es siempre un componente moldeado. Por lo tanto, el proceso de sobremoldeo consta esencialmente de dos rondas consecutivas de moldeo por inyección (utilizando dos moldes metálicos separados). Primero, se crea el sustrato en su propio molde; luego, se realiza el sobremoldeo sobre el sustrato previamente moldeado en un molde diferente.
El moldeo por inserción es diferente. En este proceso, el sustrato no tiene por qué ser un componente moldeado. Puede ser, por ejemplo, un componente metálico mecanizado, y el proceso de moldeo se puede utilizar para añadir plástico o caucho al componente metálico.
Ejemplos de aplicaciones del sobremoldeo
Caucho sobre plástico rígido
La incorporación de componentes de caucho al plástico es un proceso común en la producción de productos de consumo y se utiliza ampliamente para añadir mangos suaves y antideslizantes a las piezas. Los cepillos de dientes, por ejemplo, suelen fabricarse mediante sobremoldeo, añadiendo una sección de mango de caucho al mango de plástico rígido.
Plástico rígido sobre plástico rígido
La combinación de dos plásticos rígidos diferentes resulta útil para crear piezas multicolores o con secciones parcialmente translúcidas. Los juguetes infantiles , que constan de dos o más secciones de plástico de colores, suelen fabricarse mediante sobremoldeo.
Caucho sobre metal
El moldeo por inserción es ideal para añadir un componente de caucho a una pieza metálica preformada. Esto puede ser útil para añadir un agarre, o incluso un sello o junta hermética, a la pieza metálica. El caucho también puede actuar como amortiguador.
Plástico rígido sobre metal
El moldeo por inserción con plástico rígido se utiliza ampliamente en la fabricación de productos como herramientas manuales y maquinillas de afeitar de seguridad, donde se moldea un mango de plástico sólido alrededor de la cabeza o la cuchilla de metal de la herramienta por razones ergonómicas.
Compatibilidad y adhesión de materiales de sobremoldeo
El objetivo del sobremoldeo y el moldeo por inserción es crear una pieza compleja cuyos componentes estén sellados entre sí. Si los dos materiales se separan fácilmente, el sobremoldeo no se ha realizado correctamente.
Sin embargo, existen dos formas principales de unir el sustrato y el material de sobremoldeo.
Una de las opciones es la unión química , que consiste en que el material de sobremoldeo se fusione y se adhiera al material base. La unión química solo es posible si ambos materiales son químicamente compatibles, como el TPU (caucho) sobre el ABS (plástico rígido), pero permite una gran libertad de diseño.
Si el material del sustrato y el material de sobremoldeo no son químicamente compatibles, aún pueden unirse si el ingeniero diseña una unión mecánica para la pieza. Esta unión mecánica puede consistir en un rebaje o una conicidad inversa en el sustrato: una vez que el material de sobremoldeo fluye alrededor y por debajo del rebaje, queda fijado y no puede separarse del sustrato.
De hecho, las uniones mecánicas son una característica de diseño única del sobremoldeo y el moldeo por inserción. A menudo, resulta imposible lograr una conexión completamente cerrada y entrelazada entre los dos componentes mediante el ensamblaje manual. (A menos, por ejemplo, que un componente de caucho se estire o se comprima alrededor del componente sólido).
Moldeo por inyección con 3ERP
3ERP cuenta con muchos años de experiencia en moldeo por inyección y puede ejecutar proyectos de sobremoldeo y moldeo por inserción de todas las formas y tamaños.
Ponte en contacto con nosotros para obtener un presupuesto gratuito.
