Diferencie sus moldes de inyección con texturizado láser

Recientes desarrollos en la tecnología láser están permitiendo la generación de texturas y estructuras superficiales sobre moldes de inyección con un nivel de libertad en su diseño y una calidad y reproducibilidad incomparables.

Uno de los factores clave para la diferenciación de producto en la industria automotriz se encuentra en la creciente demanda de generar nuevas texturas y acabados superficiales en los exteriores e interiores de los vehículos.

La manera de generar texturas y estructuras superficiales en moldes de inyección se ha centrado históricamente en unos pocos procesos de manufactura. El más común de ellos, cuando se trata de grandes superficies, es un proceso de ataque químico que genera superficies en las que se delimitan las fronteras de los granos del acero, dando como resultado una textura orgánica similar a la del cuero. Este es un proceso altamente manual, con largos tiempos de trabajo en los que el resultado final depende puramente del “artesano” que lo fabrica y de la calidad y el estado metalúrgico de la aleación utilizada por el molde. Esto lo convierte en un proceso poco transparente en cuanto a costos, tiempos y reproducibilidad.

El siguiente proceso más común cuando se quiere dar un acabado rugoso o mate sobre las superficies de los plásticos inyectados, es el acabado electroerosionado; sin embargo, este proceso, irremplazable para la fabricación de detalles volumétricos complejos en cavidades profundas y endurecidas, se vuelve costoso y difícil de controlar para grandes superficies. De igual forma, la manera más común para determinar qué grado de rugosidad se desea es el de comparar el resultado con mostrarios físicos en forma de regletas con una escala VDI o parecida, en la que se deja gran parte del criterio de selección a una decisión subjetiva.

Un tercer proceso que se usa, sobre todo para reparaciones o para dar un grado final de brillo sobre las superficies, es el basado en chorro de partículas abrasivas. De nuevo, el resultado final depende en gran parte de la habilidad de la persona al mando del proceso.

Todas estas técnicas producen resultados poco confiables a la hora de fabricar piezas de repuesto o cuando varias piezas plásticas que hacen parte de un producto final, deben ser ensambladas una junto a la otra. En estos casos, es muy probable que el acabado superficial difiera notablemente entre ellas debido a que un molde fue realizado por un proveedor distinto, o con aceros distintos y procesos no equivalentes. A pesar de los esfuerzos por estandarizar estos procesos, los resultados no son satisfactorios para las demandas actuales de calidad.

Una solución precisa y automatizable

El proceso de texturizado láser, disponible hoy en día a través de una variedad de fabricantes, permite generar estructuras superficiales altamente detalladas, basándose en el principio de remoción térmica de material a través de impulsos muy cortos de energía térmica sobre la superficie del metal. Estos evaporan muy pequeños volúmenes del material guiados de manera muy precisa por un escáner controlado por un sistema CAM que reproduce una geometría previamente diseñada por computador.

Los sistemas CAM de texturización pueden generar archivos bitmap/escala de grises a partir de fotografías o ser alimentados por ingeniería inversa haciendo un escaneo 3D de una superficie natural. De esta manera, ya es posible generar patrones de estructuras superficiales en 2D o 3D nunca antes vistos sobre las superficies de los aceros endurecidos.

Todo esto permite recrear sobre los moldes patrones tejidos asemejando redes de fibra de carbono, superficies cuadriculadas con diferentes acabados que simulan tableros de ajedrez que se extienden sobre superficies libres en una cavidad de un molde, y texturas que asemejan pólipos coralinos o escamas de peces. El límite está dictaminado hoy en día por la creatividad del diseñador.

Un efecto claro de la capacidad de digitalización de estos procesos y la posibilidad de predecir su tiempo de procesamiento mediante simulación 3D, es que hace que la cadena de manufactura esté mucho mejor determinada de manera económica en una red mundial de producción. Se sabe cuánto va a costar un proceso, cuánto va a durar y qué resultado se puede esperar.

Fabricantes como Agie Charmilles, del consorcio GF con su serie Laser P, han venido diseñando máquinas especializadas para el texturizado láser con la capacidad de posicionar el rayo sobre la superficie del molde en 5 ejes.