Los moldes —impresiones negativas de las piezas que se rellenan con material— son una parte fundamental de la fabricación. De hecho, la mayoría de las piezas de plástico del mundo se fabrican mediante moldeo por inyección.
Si bien los moldes de inyección de metal son costosos y solo pueden ser fabricados por profesionales, los moldes de silicona flexible son muy económicos y pueden hacerse en casa o en la oficina. Además, tienen infinidad de usos, desde la fundición al vacío de prototipos con calidad profesional hasta la fundición en cera de bajo volumen para la fabricación de joyas, pasando por aplicaciones domésticas como la repostería y la confitería.
Este artículo analiza el proceso relativamente sencillo de fabricación de un molde de silicona, comentando sus aplicaciones y ventajas tanto para uso profesional como personal, además de ofrecer consejos para la fabricación de moldes de silicona en casa.
¿Qué es un molde de silicona?
Un molde es un tipo de recipiente con una cavidad hueca. En la mayoría de los casos, se vierte o se introduce a presión un material líquido en el recipiente y luego se endurece (mediante enfriamiento u otro método), creando un objeto sólido con la forma de la cavidad del molde.
Los moldes pueden estar hechos de diferentes materiales, como acero para herramientas o aluminio. También pueden estar hechos de siliconas, un grupo de polímeros compuestos de siloxano que a veces se utilizan para fabricar productos como carcasas protectoras flexibles, juntas y lentes de contacto.
Los moldes de silicona no son tan duraderos como los de metal, pero son económicos, fáciles de fabricar y muy flexibles. Esta flexibilidad, sumada a que pocos materiales se adhieren a la silicona, facilita la extracción de las piezas moldeadas.
Cómo hacer un molde de silicona
Hacer un molde de silicona es sorprendentemente sencillo y solo requiere unos pocos componentes. Y aunque el equipo profesional ofrece más opciones, también existen muchos usos domésticos para los moldes de silicona.
Los componentes necesarios para hacer un molde de silicona son:
Silicona líquida : La silicona para la fabricación de moldes está ampliamente disponible y generalmente viene en dos componentes que deben mezclarse inmediatamente antes de su uso.
Un recipiente : La silicona líquida se vierte en un recipiente, que debe ser más grande (pero no mucho más grande) que el patrón maestro. En muchos casos, se puede fabricar una caja nueva y del tamaño adecuado bajo pedido, utilizando, por ejemplo, madera o cartón.
Patrón maestro : El patrón maestro es el objeto original que se duplicará utilizando el molde de silicona. Puede ser un objeto existente, como un juguete de plástico, o un objeto nuevo fabricado, por ejemplo, con una impresora 3D.
Desmoldante : El desmoldante es un líquido en aerosol que se utiliza para evitar que el molde se adhiera al recipiente hermético y también para evitar que los materiales de fundición se adhieran al interior del molde. (No debe utilizarse para aplicaciones como la elaboración de productos alimenticios).
Material de moldeo : El material que se vierte en un molde de silicona puede ser cualquier cosa, desde poliuretano hasta chocolate derretido.
Arcilla (opcional ): La arcilla solo es necesaria al hacer un molde de dos partes.
El proceso de fabricación del molde de silicona es el siguiente:
- Obtenga o fabrique el patrón maestro.El modelo maestro es una copia original positiva de las piezas que se fabricarán con el molde de silicona. Puede ser un objeto sólido existente o una pieza nueva fabricada con maquinaria. (Véase la siguiente sección). Para obtener mejores resultados, el modelo maestro no debe contener cavidades complejas ni salientes.
- Coloca el/los patrón(es) en el contenedor.En muchos casos, se fabrica un recipiente específico para el patrón. Este recipiente puede ser de madera o cartón, por ejemplo. Tras aplicar un agente desmoldante en el interior del recipiente, coloque los patrones con el lado plano hacia abajo o suspéndalo dentro del recipiente recién fabricado. Si tiene varios patrones (para hacer una bandeja de paletas, por ejemplo), distribúyalos uniformemente. Rocíelos con un agente desmoldante. Si estás haciendo un molde de dos partes, la mitad del recipiente debe llenarse con arcilla y los patrones deben insertarse hasta la mitad en la arcilla.
- Mezcla y vierte la silicona.Mezcle los dos componentes de silicona según las instrucciones del envase y viértalos lentamente en el recipiente. El nivel de la superficie debe sobresalir media pulgada por encima del patrón maestro para evitar que el molde se rompa. El curado puede tardar varias horas (el tiempo específico puede estar indicado en el envase de silicona). Para aplicaciones profesionales en 3ERP, eliminamos las burbujas de aire y luego curamos el molde de silicona en un horno a temperatura media.
- Retire el moho curado.Una vez que se haya curado por completo, el molde de silicona se puede retirar con cuidado del recipiente. Si estás haciendo un molde de dos partes, retira la arcilla, dejando solo el molde con el patrón aún parcialmente fuera. Vuelve a colocar el molde en el recipiente al revés, de modo que el patrón sobresalga hacia arriba. Aplica desmoldante al molde y al patrón, luego llena la otra mitad del recipiente con silicona como en el paso 3, espera a que se seque y luego retíralo.
- Retire el patrón maestro del molde.Retire con cuidado el/los patrón(es) maestro(s) del molde de silicona. Si va a fabricar un molde de dos partes, primero tendrá que separar las dos mitades del molde.
- Reparte las piezasDependiendo del material de moldeo, la fundición de las piezas puede ser tan sencilla como aplicar un agente desmoldante y verter el líquido en el molde. Los procesos profesionales, como la fundición al vacío, implican introducir el molde de silicona en una máquina que elimina las burbujas de aire del material de moldeo.
3 maneras de crear un patrón maestro
Los patrones maestros determinan el resultado del moldeo de silicona, por lo que es importante obtener o fabricar un patrón detallado y de alta calidad que se pueda moldear fácilmente. También es importante crear un patrón duradero si se requieren varios moldes de silicona, por ejemplo, para la producción de lotes pequeños mediante fundición al vacío.
Si se va a crear un patrón desde cero, existen tres métodos diferentes que se pueden utilizar.
Método de patrones maestros I: Manual
Las tecnologías no digitales se han utilizado para crear patrones durante milenios. Para ello, podemos usar un material blando como la arcilla para esculpir un patrón a mano con herramientas de corte manuales. Los especialistas también pueden tallar patrones en madera u otros materiales.
Ventajas:
- No se requiere maquinaria costosa
- Ideal para duplicar obras de arte y artículos artesanales.
Desventajas:
- Puede ser inexacto
- Se requieren habilidades manuales especializadas
Método de patrones maestros II: Impresión 3D
Las tecnologías digitales y el software CAD han hecho que la creación de patrones sea mucho más eficiente y accesible para personas sin conocimientos especializados. Las impresoras 3D, especialmente las máquinas de estereolitografía de alta resolución que crean superficies lisas, se utilizan ahora ampliamente para crear modelos maestros.
Ventajas:
- Utiliza archivos digitales (que se pueden descargar de internet).
- Preciso y repetible
- Las impresoras se pueden utilizar en un entorno no industrial.
- Procesamiento posterior mínimo si se utiliza SLA
Desventajas:
- Maquinaria cara
- No puede cumplir con las tolerancias más estrictas.
- Muy corta vida útil del patrón debido a las resinas quebradizas utilizadas.
Método de patrón maestro III: Mecanizado CNC
El mecanizado CNC es otra tecnología de fabricación digital utilizada para crear patrones maestros. Con el mecanizado CNC, se pueden utilizar materiales de alta durabilidad, lo que da como resultado patrones más resistentes y duraderos. Las máquinas CNC también permiten tolerancias mucho más estrictas, aunque son menos accesibles para usuarios no especializados y no se pueden utilizar en entornos domésticos ni de oficina.
Ventajas:
- El más exacto y preciso
- Patrones de muy larga duración
- Compatible con materiales resistentes al calor.
Desventajas:
- Maquinaria costosa e inaccesible
- Se requiere cierto procesamiento posterior.
Usos profesionales de los moldes de silicona
Los fabricantes de bajo volumen, como 3ERP, utilizan moldes de silicona para diversos fines. Mediante el proceso de moldeo con silicona, podemos crear moldes de estatuas de yeso y otras obras de arte hechas a mano, lo que facilita su reproducción.
La fabricación de un molde de silicona también nos ayuda en otros procesos de fabricación. Uno de ellos es el moldeo al vacío , en el que los moldes de silicona se llenan con poliuretano en un entorno de vacío para crear piezas y prototipos de plástico de alta calidad. El moldeo al vacío es ideal para la producción de piezas en lotes pequeños y resulta más económico que el moldeo por inyección en pequeñas cantidades. Los moldes de silicona tienen una vida útil de aproximadamente 20 fundiciones cuando se utilizan para el moldeo al vacío , y para piezas de alta resolución utilizamos un patrón maestro mecanizado por CNC.
Otro uso de los moldes de silicona es la fundición a la cera perdida, una técnica ancestral empleada para fabricar piezas metálicas como joyas y componentes industriales. En este proceso, los moldes de silicona se llenan con cera fundida para crear copias de cera del modelo original. Estos modelos de cera se recubren con cerámica antes de ser calcinados en un horno. La estructura cerámica resultante se utiliza como nuevo molde, en el que se vierte metal líquido para crear nuevos objetos.
La fabricación de moldes de silicona profesionales en un entorno de producción generalmente requiere el uso de maquinaria especializada, como máquinas de moldeo al vacío y hornos para el curado de la silicona.
Usos domésticos de los moldes de silicona
No necesitas una fábrica ni una tienda para usar moldes de silicona. La silicona para moldear es fácil de conseguir, y siguiendo las instrucciones para hacer un molde de silicona, puedes crear moldes para diversos usos domésticos.
Las resinas para moldear están disponibles comercialmente y son seguras para usar en entornos cotidianos si se siguen correctamente las instrucciones. Por lo tanto, cualquiera puede usar un molde de silicona para crear objetos como figuritas artesanales, bisutería de plástico, jabones, velas y otros artículos decorativos.
Otro uso común de los moldes de silicona es en la industria alimentaria y de bebidas . La silicona es apta para el refrigerador, el congelador, el microondas y el horno, lo que la convierte en un material muy valioso para diversas aplicaciones en la cocina. (Muchos utensilios de cocina están hechos de silicona). Los moldes de silicona se pueden usar para hacer paletas heladas y cubitos de hielo, galletas y pasteles, así como para elaborar chocolates y dulces decorativos.
Hacer moldes de silicona también es ideal para actividades infantiles . Se pueden usar para hacer, por ejemplo, crayones de colores, tizas y borradores.
Ventajas de los moldes de silicona
Los moldes de silicona son muy efectivos por muchas razones. Estas son:
Duraderos : Los moldes de silicona se pueden usar varias veces antes de que se degraden, especialmente si son gruesos y se usan en aplicaciones poco exigentes.
Flexible : Gracias a su material similar al caucho, los moldes de silicona permiten retirar fácilmente las piezas fundidas sin dañar ni la pieza ni el propio molde.
Resistentes al calor : Los moldes de silicona se pueden utilizar a temperaturas altas o bajas sin degradarse ni deformarse, lo que los hace adecuados para aplicaciones como la cocina.
3ERP es especialista en prototipado y fabricación de bajo volumen, con años de experiencia en la fabricación de moldes de silicona, fundición al vacío, fundición a la cera perdida y mucho más. Solicite un presupuesto gratuito para su próximo proyecto.
