Cómo elegir el material adecuado para los utillajes de moldeo por inyección de plástico

Al considerar el moldeo por inyección de plástico para un proyecto, los diseñadores e ingenieros de productos deben tener en cuenta no sólo qué resina termoformable o termoplástica utilizar, sino también la elección del metal para el utillaje del molde de inyección.

La elección de la materia prima del utillaje influye en los plazos de producción, los tiempos de ciclo, la calidad de la pieza acabada y el coste, entre otras cosas. En Gestión de Compras tenemos la experiencia y el conocimiento técnico e industrial para ayudarle a decidir cuál es el mejor para su próximo proyecto, a continuación le mostramos los tipos de material de utillaje más comunes y los pros y contras de cada uno.

MATERIALES PARA MOLDES DE INYECCIÓN DE PLÁSTICO

Al-7075

El aluminio 7075 es una aleación de aluminio de alta resistencia con un porcentaje relativamente grande de zinc.

Pros

El aluminio tiene las mejores propiedades de transferencia de calor de los metales comunes para herramientas. ¿Por qué es importante? Significa que la herramienta puede calentarse y enfriarse rápida y eficazmente. Esto tiene dos ventajas. En primer lugar, la herramienta requerirá la ingeniería menos elaborada (y costosa) para los canales de refrigeración. En segundo lugar, el ciclo de mecanizado es más rápido que el de la herramienta de acero, lo que puede ahorrar mucho tiempo en grandes series de producción.

Contras

Es el material menos duradero para herramientas. No es adecuado para inyectar resinas corrosivas como POM o PVC, o aquellas a las que se añaden fibras de vidrio, ya que las fibras de vidrio erosionan las superficies del molde. Esto es menos importante en la fabricación de bajo volumen o de puentes, donde la durabilidad no es la principal preocupación. Además, el 7075 no es bueno para soportar altas presiones de sujeción de forma repetida, como las que se utilizarían para piezas grandes o con muchas características complejas.

Lo mejor para

Bajos volúmenes de resinas de uso general como ABS, PP, PE y nylon.

P20

P20 es un acero para herramientas fiable, semiduro y el tipo que utilizamos con más frecuencia.

Pros

Es menos caro que el Al-7075 e incluso con resinas abrasivas puede durar hasta 50K ciclos o más dependiendo de la geometría y tolerancias de la pieza. También se mecaniza bien y se puede soldar fácilmente para reparar el molde, si es necesario. Se puede pulir tan bien como el Al-7075, pero es más resistente a los arañazos que el aluminio. También es más duro, por lo que puede soportar mayores presiones de inyección y cierre. El P20 también se comporta mucho mejor que el Al frente a los materiales rellenos de vidrio.

Contras

Algunas resinas plásticas como el PVC son químicamente corrosivas. El acero P20 no es muy resistente a ellas, lo que puede afectar a la vida útil de la herramienta. En algunos casos, el aluminio puede ser ligeramente superior.

Lo mejor para

Resinas de uso general, resinas abrasivas con fibras de vidrio, piezas más grandes, presiones de inyección y sujeción más altas. Volúmenes de hasta 50K.

NAK80

NAK80 es otro acero para herramientas semiduro para aplicaciones más exigentes.

Pros

Es más duro que el P20, a la vez que se mecaniza mucho más rápido. Mantiene tolerancias estrechas y no necesita alivio de tensiones, incluso después de 250.000 ciclos. También es más resistente a la corrosión.

Desventajas

Una posible desventaja es que tiene peor transferencia térmica, por lo que debe refrigerarse con más cuidado, y su coste es superior al del AL-7075 o el P20.

Lo mejor para

Plásticos de grado de ingeniería como Delrin o acetal (POM), resinas corrosivas, producción de gran volumen con altas presiones de sujeción, resinas con fibras de vidrio.

H13

Otra excelente opción para pedidos de gran volumen de producción o donde se utilicen plásticos agresivos es el acero para herramientas endurecido al aire H13.

Pros

Se considera un acero de "trabajo en caliente", lo que significa que tiene una excelente resistencia a la tensión de los ciclos continuos de calentamiento y enfriamiento, a la vez que mantiene tolerancias dimensionales estrechas. El H13 es fácil de mecanizar antes del tratamiento térmico cuando el metal es relativamente blando. Una vez tratados térmicamente, los moldes se siguen procesando y acabando mediante electroerosión y técnicas de mecanizado en duro. El H13 puede utilizarse un millón de veces o más por molde. También puede pulirse con un acabado de espejo para piezas transparentes u ópticas.

Desventajas

Su desventaja es que sólo tiene una capacidad media de transferencia de calor y será más caro que el Al-7075 o el P20.

Lo mejor para

Resinas agresivas, piezas ópticas de plástico transparente como acrílico o policarbonato, grandes volúmenes.

S136

El S136 es un acero inoxidable de gran pureza que se presenta en varios grados de dureza.

Pros

Es el más resistente a la corrosión cuando se inyectan plásticos de PVC o POM que pueden corroer otros metales. Además, puede pulirse al máximo, lo que resulta ideal para fabricar superficies ópticamente claras en plásticos transparentes como policarbonatos y acrílicos.

Contras

Estas ventajas se verán contrarrestadas por el mayor coste de nuestros materiales disponibles para herramientas y la menor eficacia térmica.

Lo mejor para

PMMA, PVC, PP, PC y otras resinas transparentes de grado óptico. Recomendamos este acero cuando el acabado superficial es la principal consideración.

¿No está seguro de cuál es el más adecuado para usted?

En Gestión de Compras contamos con más de 20 años de experiencia en el diseño, desarrollo y fabricación de moldes de inyección de plástico especializados en los sectores clave.

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