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Moldeo de espuma microcelular

El proceso MuCell, de la mano de Negri Bossi

Ahorro, ligereza y funcionalidad en piezas de precisión

Trexel es una empresa pionera en numerosas soluciones de procesos plásticos y es la que desarrolló la tecnología de inyección de espuma micro celular conocida como Mu- Cell, la cual al integrarse al moldeo por inyección de plásticos, reduce en gran medida los costos de producción debido a su flexibilidad para lograr diseños óptimos de espesor de pared por su funcionalidad y no por el proceso de inyección.

La reducción de densidad ofrece ahorros en material y peso de más de un 20%. Las numerosas ventajas en costos y procesos han provocado un rápido desarrollo global del proceso MuCell en las industrias automotriz, electrónica, médica, envase; y aplicaciones de bienes de consumo.

El proceso MuCell implica el uso controlado de gas Nitrógeno o CO2 (Dióxido de Carbono) en su estado de fluido supercrítico (SCF) para crear millones de vacíos del tamaño de micras en piezas moldeadas de plástico de pared delgada (menos de 3 mm). Con la configuración correcta del equipo, el diseño del molde y las condiciones de procesamiento, estos huecos microcelulares son relativamente uniformes en tamaño y distribución, de manera que es posible producir e componentes plásticos de precisión.

Además, esta tecnología permite mejorar del 50 al 75% varias de las medidas de calidad clave, como planicidad, redondez, alabeo, y se eliminan también todas las marcas de hundimientos o rechupes.

Estas mejoras resultan del hecho de que se crean patrones de tensión relativamente uniformes en la pieza moldeada en lugar de la tensión no uniforme típica del moldeo sólido.

Como resultado directo de la tensión y contracción uniforme asociadas con el proceso MuCell las piezas que se producen tienden a ajustarse mucho más a la forma del molde y a las especificaciones dimensionales de la parte en sí. Esto significa que al usar esta tecnología, se necesitan menos iteraciones de molde para producir una pieza compatible, lo que ahorra tiempo y dinero.

Las ventajas de calidad que se logran, se complementan con ahorros directos, ya que se puede producir 20 a 33% más de piezas por hora en máquinas de inyección, inclusive de menor tonelaje de fuerza de cierre, como resultado de la reducción de viscosidad y la eliminación gracias al uso de gas supercrítico.

Negri Bossi, en colaboración con Trexel, recientemente han acaparado la atención en distintas exposiciones exhibiendo un sistema integrado que produce raquetas de ping-pong utilizando la tecnología FMC (foam microcelular moulding process). También estarán presentes con esta tecnología durante la NPE 2018.

El módulo de producción está formado por una inyectora eléctrica de la serie “ELE” de 180 toneladas, que moldea PBT (Polibutilén Tereftalato) para producir el esqueleto, mientras otro grupo vertical inyecta el mango de la raqueta con TPE (Elastómero Termoplástico) para obtener un tacto más suave.

Asimismo, sobre una de las caras se inyecta directamente al molde espuma de LSR (Elastómero Liquido de Silicón, por sus siglas en inglés) mediante un sistema dosificador equipado con un proceso especial para producir el material microcelular esponjoso y el lado opuesto, alcanza mayor rigidez al emplear LSR estándar.

Las piezas terminadas se retiran mediante un robot a 6 ejes de Sytrama, compañía perteneciente al grupo Negri Bossi, mientras que el molde está fabricado por Esistampi.

Trexel ofrece el diseño del producto completo y la licencia tecnológica, el sistema de llenado SCF, el inyector y el husillo especial.

Negri Bossi equipa la máquina con un software especial, una cámara específica, y las modificaciones hidráulicas necesarias.

A continuación se describe la secuencia del proceso:

1. Durante la plastificación, es necesario alimentar el gas de manera altamente controlada en el polímero fundido a través de unos inyectores montados en el husillo de plastificación.

2. La mezcla del polímero fundido y el SFC se homogeniza mediante un husillo de diseño especial.

3. El polímero se inyecta al molde y las celdas de la espuma comienzan a nuclearse debido a la baja presión en la cavidad. La dispersión molecular del gas se produce por la homogenización en la estructura celular.

4. La fase de segunda presión se reemplaza por el crecimiento celular, que cesa una vez que se llena la cavidad del molde. Debido al crecimiento celular se logra una presión uniforme en toda la cavidad del molde

 

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