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Octubre de 2009 Página 1 de 4

Materiales para moldes: aleaciones tradicionales frente a nuevas opciones

Jairo Flórez y Laura Flórez

¿Qué características debe cumplir un molde? ¿Cómo afecta la productividad? ¿Mejorará la competitividad si se modifican características? Conozca las respuestas.

Al elegir un molde parece innecesario plantearse algunos requisitos que este deba cumplir. La mayor parte de las veces, la tarea de especificar un molde se lleva a cabo en el momento de decidir la compra de una máquina y se deja a criterio de quien especifica la máquina, no pocas veces el fabricante de la misma.

Esta práctica tiene muchas ventajas y por eso es tan extendida en la industria. No obstante, conviene preguntarse: ¿Qué características debe cumplir un molde? Al responder esta cuestión, se encontrarán otros interrogantes: ¿Cómo influye el molde en la productividad de mi máquina? ¿Podré mejorar en algo mi competitividad si modifico ciertas características del molde? Este artículo busca plantear algunas inquietudes y mostrar, así sea de manera rápida, que existen alternativas cada vez más variadas en materiales para moldes.

¿Qué buscamos en un molde?
Podría parecer una simpleza, pero hay que decir que la primera misión que debe cumplir un molde es reproducir fielmente las características de la pieza terminada que se quiere fabricar. Y, se debe añadir, hacer esto en las condiciones de proceso. Ya esta segunda condición limita las características de los materiales: debe ser mecánicamente resistente a las presiones desarrolladas dentro de la máquina, tener un punto de fusión superior al del polímero que se va a inyectar (y a la temperatura de trabajo que el molde debe tener), suficiente dureza para no perder las dimensiones a pesar del uso y conformarse a las especificidades del montaje que la máquina misma requiera (cambio rápido, por ejemplo).

Adicionalmente, debe cumplir unos requisitos que no se relacionan ya con el metal o el plástico, sino con la duración del ciclo de fabricación de la pieza. Por ejemplo, debe tener una buena capacidad de conducir el calor, para calentarse o enfriarse según sea necesario en el ciclo y no convertirse en limitante para la reducción del tiempo de fabricación, que es la obsesión en esta época de competencia global. Y, no podemos olvidarlo, debe poderse soldar para permitir reparaciones.

Los fabricantes de aleaciones para moldes han entendido la necesidad de ofrecerle a la industria de transformación de plásticos unas alternativas más versátiles, acomodadas a las nuevas técnicas de producción y que permitan la competitividad en la era actual. El material más utilizado tradicionalmente para la fabricación de moldes de inyección es el acero AISI P-20 o DIN 1.2363, usualmente con una adición de 1% de níquel.

Sus buenas propiedades y su relación de costo lo hacen la primera opción en la mayoría de los casos. Contra este tipo de acero se comparan la mayoría de los nuevos desarrollos (la Tabla 1 resume las principales diferencias en propiedades físicas relevantes para la industria plástica).

Fabricantes tradicionales de aceros especiales ofrecen nuevas aleaciones de aceros. Pero hay también quienes hacen ofertas de materiales no convencionales, que bien vale la pena conocer y estudiar. Entre estos últimos están los moldes de aluminio y de cobre, con énfasis en los altos valores de conductividad térmica de estos materiales y de sus combinaciones.

Algunos expertos afirman que en la industria de fabricación de moldes hay una tendencia generalizada a sobre utilizar el acero, aún en cavidades e insertos donde otros materiales se desempeñan mejor. Esta tendencia resulta en la pérdida de oportunidades para el fabricante de moldes. A pesar de que son materiales que se usan en la industria desde hace más de 20 años, las aleaciones de cobre y los aluminios todavía están en su fase inicial y pueden ofrecer una ventaja competitiva. Las novedades en materiales significan ahorros para el fabricante de moldes en términos de costos unitarios, debido a que se hace posible producir más en menos tiempo, y para el usuario significan menos abrasión y mayor durabilidad.


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Dureza y maquinabilidad
Los aceros deben sus propiedades a una combinación del efecto endurecedor del carbón combinado con otros elementos, como cromo o molibdeno. Las aleaciones convencionales, sin embargo, alcanzan sus límites de desempeño al verse enfrentadas a nuevas resinas y a exigentes tiempos de producción, que requieren tasas de mecanizado hasta ahora desconocidas.

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