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Diciembre de 2019 Página 1 de 2

Cómo seleccionar el mejor material para molde de inyección

Ing. Andrés Francisco Urbina Ramirez, MSc.

Los desarrollos en aceros para herramienta permiten obtener mejores prestaciones a la hora de fabricar moldes de inyección. Conozca qué debe tener en cuenta para escoger el mejor material.

La era actual ha traído grandes avances para la industria de transformación de plástico, un sector integrado por varios eslabones que deben mantenerse fuertes y alineados en aras de avanzar hacia un moldeo técnico competitivo y de calidad. Uno de estos elementos es la fabricación de moldes, un sector joven en Latinoamérica que ha intentado avanzar en tecnologías, componentes estándar, cámaras calientes, centros de mecanizado, software CAM y aleaciones. Este último rubro tiende a ser la piedra angular, ya que una mala decisión puede significar el éxito o fracaso de un proyecto.

La experiencia de décadas de los talleres les ha permitido generar un abanico de opciones, sin embargo, este camino ha sido a un costo productivo muy alto, y cambiar la mentalidad de los moldistas y/o matriceros para seguir mejorando, es un problema complejo de enfrentar. Si usted pertenece a esta industria y se ubica en cualquier etapa desde el diseño hasta el montaje y la producción de herramental, este artículo le planteará los puntos más importantes, no sólo desde el punto de vista de manufactura sino también poniendo el foco sobre las ventajas cuantificadas durante la producción de las piezas inyectadas; variable por la cual su trabajo será medido.

Los requerimientos de los moldes actuales

Hoy en día el uso de resinas plásticas con altos contenidos de fibras para aplicaciones automotrices genera la necesidad de tener materiales para el molde de alta dureza que permitan aumentar su vida útil. Esto es verdad también para los productores de piezas plásticas de pared delgada, para los cuales se hace necesaria la fabricación de insertos individuales, todos ellos propensos a la pérdida de filos a lo largo de la vida del molde. Materiales tradicionales como el P20 o el H13 encuentran sus límites allí, donde tienden a ser un consumible frecuente para los productores. Aún cuando los tratamientos superficiales siguen jugando un rol importante, ya que de ellos dependen propiedades como la resistencia al desgaste, resistencia a la corrosión y acabado superficial, los materiales pre-endurecidos ganan cada vez más adeptos, gracias a su conveniencia al eliminar costosos pasos de post-producción.

Por otro lado, la necesidad de producir a velocidades cada vez mayores, con mayores índices de calidad, hace que se empujen los límites físicos de las aleaciones hacia valores de conductividad térmica más altos. En el mercado hay un sinnúmero de aleaciones desarrolladas para cada aplicación y necesidad específica, cada fabricante quiere entregar una solución completa entre maquinabilidad, propiedades mecánicas, conductividad térmica, precio y tiempo de entrega. La creciente exigencia y complejidad de los moldes actuales han ido desplazando al más famoso de la escena de fabricación de moldes: El acero P20. Tenga en cuenta lo siguiente a la hora de elegir el mejor material para cada aplicación.

Entre más alto sea el valor de conductividad térmica, el acero transportará más rápido el calor y usted tendrá tiempos de ciclo más cortos.

La conductividad térmica. ¿Qué rol juega y qué tanta diferencia hace en su molde?

El principio es sencillo. Su molde debe extraer el calor del plástico fundido lo más rápido posible para que éste se solidifique y se pueda expulsar rápidamente. Así la siguiente carga de plástico fundido puede entrar al molde sin perder valioso tiempo de producción. Entre más alto sea el valor de conductividad térmica, el acero transportará más rápido el calor y usted tendrá tiempos de ciclo más cortos. Los valores típicos de conductividad térmica para un P20 o el H13 están alrededor de 25 W/m.K. El Thermodur 2383, una reciente oferta innovadora de la firma Deutsche Edelstahlwerke, ha sido un acero creado para la creciente demanda de la industria automotriz de aceros de trabajo en caliente que requieren alta conductividad térmica. Sus valores están por el orden de los 40 - 45 W/m.K. Cerca del doble del de de los materiales tradicionales. Los fabricantes de moldes lo han comenzado a adoptar por sus características sobresalientes de resistencia al desgaste con relativamente bajo contenido de cromo, lo cual genera menor desgaste de las herramientas de corte durante su mecanizado y se puede fresar a mayor velocidad. Su excelente templabilidad le permite alcanzar durezas hasta el núcleo de hasta 52 HRC. Aceros tradicionales para moldes se entregan pre-endurecidos máximo a valores de 45 HRC.

Cómo seleccionar el mejor material para molde de inyección

Figura 1. Conductividad térmica a través del cambio de temperatura de cinco aleaciones metálicas [Cortesía SIGMASOFT Viirtual Molding].


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