Una de las primeras decisiones que debe tomarse a la hora de diseñar una nueva pieza moldeada por inyección es qué material se utilizará. El material (y los aditivos) que elija afecta en gran medida la manera en que fluirá el plástico a través del molde, cuál será el proceso, así como el aspecto y la sensación del producto final. Aquí le presentamos algunas ventajas y desventajas de seis materiales comunes para el moldeo por inyección.
1. Polipropileno (PP)
El polipropileno (PP) es uno de los materiales más populares para el moldeo por inyección debido a su moldeabilidad. Es versátil, ofrece una gran variedad de usos y tiene varias propiedades únicas que hacen de él una opción atractiva. Aunque el PP tiene un carácter semicristalino, tiene una baja viscosidad de fusión, lo que le permite fluir extremadamente bien. Eso significa que usted puede llenar el molde mucho más rápidamente, reduciendo así el tiempo de producción de cada inyección.
Asimismo, el PP es un material relativamente económico, lo cual hace que sea rentable. Es muy resistente a la humedad, tiene una buena resistencia química,buena resistencia al impacto y es un buen aislante eléctrico.
Sin embargo, existen algunos inconvenientes. Tiene un alto coeficiente de dilatación térmica, lo que significa que está limitado en las aplicaciones a altas temperaturas. Es susceptible a la degradación por rayos ultravioleta; es poco resistente a los solventes clorados; es difícil de pintar debido a su mala capacidad de adhesión; es sumamente inflamable; y es susceptible a la oxidación.
2. Policarbonato (PC)
El policarbonato (PC) es uno de los materiales más fuertes y más duraderos, lo que hace que sea ideal para protectores faciales, viseras o lentes de seguridad. Es un termoplástico amorfo naturalmente transparente, lo que significa que sigue siendo transparente aunque se añada color, de forma similar a como ocurre con el vidrio. El PC tiene excelentes propiedades en términos de resistencia al calor y puede combinarse con materiales retardadores de flama sin degradarse.
Asimismo, el PC tiene un alto grado de termoplasticidad, lo que significa que se pude fundir, enfriar y volver a calentar sin que se degrade. Esto permite que sea fácil de moldear y, más adelante, de reciclar. Es un material muy flexible, por lo que se puede modelar a temperatura ambiente sin que se agriete o se rompa. Las propiedades amorfas hacen que se ablande gradualmente en vez de que haya una rápida transición de sólido a líquido.
Hay algunos aspectos en que el PC se queda corto. Es más susceptible a los rayones, a pesar de ser una sustancia muy duradera. Por ello, se recomienda aplicar algún tipo de capa resistente a los rayones para protegerlo cuando se utilice en objetos transparentes, tales como protectores faciales o lentes. El PC se considera tóxico cuando entra en contacto con los alimentos, debido a que libera BPA durante la degradación. Sin embargo, en la actualidad hay muchas opciones sin BPA, que pueden utilizarse en aplicaciones relacionadas con los alimentos y el agua.
3. Ácido poliláctico (PLA)
El ácido poliláctico (PLA) es un plástico biodegradable que se fabrica con materiales de origen vegetal, tales como el almidón de maíz o la caña de azúcar. Por este motivo, se conoce como “plástico verde” o “bioplástico”. Si añade un reciclador de filamentos, usted es lo más ecologista posible. El PLA se utiliza sobre todo para envases de alimentos, botellas, películas y suministros médicos.
El PLA es biodegradable; tiene características similares a las del PP y el PE; y es un poco más quebradizo que el ABS. Se encoge con el calor, lo cual hace que sea sumamente adecuado para aplicaciones como los envases retráctiles. El PLA se funde con mucha facilidad, lo cual hace que la duración del ciclo sea más corta. No es tóxico y es seguro para la manipulación de alimentos y los implantes médicos.
Debido a su baja temperatura de transición vítrea, el PLA no puede contener líquidos calientes ni utilizarse en otras aplicaciones a altas temperaturas, incluso en coches calientes durante el verano. Además, el PLA es ligeramente más caro que otras opciones y puede ser más difícil de teñir.
4. Acrilonitrilo Butadieno Estireno (ABS)
El acrilonitrilo butadieno estireno
(ABS) es un material de nivel medio para el moldeo por inyección, extremadamente popular debido a su combinación equilibrada de resistencia mecánica, un amplio rango de temperatura, buena estabilidad dimensional, resistencia química, propiedades de aislamiento eléctrico y facilidad de fabricación.
El ABS está disponible en una amplia variedad de grados y texturas, como, por ejemplo, alto impacto, resistente al calor, resistente al fuego y de alto brillo. Es un material resistente y rígido, y los recubrimientos metálicos se adhieren a él con facilidad. Asimismo, tiene buen aspecto; puede procesarse muy fácilmente; fluye bien y es fácil extraerlo del molde.
No obstante, el ABS presenta algunas desventajas. Es poco resistente a los solventes y a la intemperie, pero hay un aditivo UV que puede solucionar ese problema. Además, el ABS no es un buen aislante eléctrico y se funde con mucha facilidad (incluso cuando esto no se desea).
5. Polietileno (PE)
El polietileno (PE) es el plástico más popular y más comúnmente utilizado del mundo, se usa en bolsas de plástico, juguetes, botes de basura y botellas de champú. Es un material termoplástico ligero que tiene una gran resistencia química, un alto grado de elasticidad y excelentes propiedades de aislamiento eléctrico. El PE tiene un bajo nivel de dureza, por lo que es muy dúctil y tiene una buena resistencia al choque, lo que implica que se alarga en vez de romperse.
El PE es impermeable y duradero, y es resistente a la intemperie. Dependiendo del espesor del material, este puede ser transparente u opaco, lo que hace que sea adecuado para aplicaciones de envasado. Es fácil de reciclar y convertir en otros productos, lo cual es más rentable que utilizar plástico nuevo.
La desventaja del PE es que no es ecológico. Tarda mucho tiempo en descomponerse, lo cual significa que podría permanecer en los confinamientos de basura durante décadas. Asimismo, puede ser tóxico si se incinera, lo cual es otra manera de eliminar los residuos plásticos. El PE se extrae del petróleo o el gas natural, que son recursos limitados. La producción de PE genera altas emisiones de gases de efecto invernadero como dióxido de carbono, lo que contribuye al calentamiento global y al cambio climático. Clasificar los distintos tipos de PE para reciclarlos es complejo y caro.
6. Poliamida (PA):
La poliamida (PA), también conocida como nylon, es un polímero semicristalino que tiene una buena gama de propiedades. Es resistente y tiene una alta temperatura de fusión, una buena resistencia química y al desgaste, por lo que es una buena opción para piezas mecánicas fuertes, tales como casquillos, engranajes y rodamientos.
La PA es resistente a las altas temperaturas por un breve período de tiempo. Es lo suficientemente resistente para soportar impactos repetidos. Su resistencia a la tension es más del doble de la del ABS y superior a la del metal, y su resistencia a la compresión es comparable a la del metal. Es altamente resistente a la abrasión y al desgaste. Cuando se utiliza como pieza mecánica móvil, la PA es autolubricante, con un bajo nivel de ruido, y su superficie lisa da lugar a muy poca fricción. Además, la PA no es tóxica; es inodora, autoextinguible, inerte desde el punto de vista de la erosión biológica, antibacteriana y antimoho; y es muy resistente a la intemperie.
La desventaja de la PA es que absorbe humedad, lo cual puede afectar las propiedades eléctricas y mecánicas, sobre todo en aplicaciones de pared delgada. Esto requiere normas estrictas para el moldeo por inyección, debido a la necesidad de garantizar que la humedad no entre en la pieza y a la dificultad para controlar la estabilidad dimensional debido a la dilatación térmica. Un espesor de pared desigual provoca distorsiones y deformaciones. Además, requiere una estabilizador UV debido a su poca resistencia a la luz; en caso de exposición, se vuelve café y luego se agrieta. La PA también puede resultar dañada por los ácidos y las bases fuertes, que ocasionan la degradación del material, lo que hace que no pueda utilizarse como material resistente a los ácidos.
Resumen
No existe un polímero perfecto. La clave es determinar qué cualidades son las más importantes para usted y cuáles no quiere en absoluto. Esperamos que esta guía para la selección de materiales para el moldeo por inyección le haya sido de utilidad. Si necesita ayuda para elegir la resina correcta para su aplicación, nuestros consultores con gusto le ayudarán.
