Moldeo por inyección de reacción (RIM)
Procesos > ► Otros procesos
Moldeo por inyección de reacción (RIM)
El moldeo por inyección-reacción (RIM) es un nuevo proceso para la producción de piezas de gran tamaño y en grandes tiradas. Los epóxicos termoendurecibles, los poliésteres insaturados, poliuretano o poliurea y las poliamidas termoplásticos se utilizan en la tecnologia RIM. Hoy los mas usados son resina de poliuretano, éster de vinilo, resina de éster de amida, resina insaturada, resina epoxi y material compuesto tradicional, etc. Los desarrollos interesantes que tendrán futuro en las aplicaciones de automóviles son los poliuretanos R-RIM y S-RIM, donde la R significa reforzado con fibra de vidrio y la S para el equivalente de esferas de vidrio o tapete de vidrio. En el proceso básico PU RIM, el isocianato y el poliol se preparan por separado y se mezclan antes de la inyección en un molde calentado. Las presiones de inyección son muy bajas, por lo que la abrazadera y el molde RIM suelen ser mucho más livianos y económicos que en el moldeo por inyección o compresión. El polímero se cura parcialmente en el molde y, a menudo, se retira del mismo para terminar de curar en un dispositivo separado mientras continúa el siguiente ciclo. El tiempo de curación en el proceso RIM depende principalmente de la formulación de material de moldeo y del tamaño del producto. Además, los productos RIM necesitan un segundo curado después de sacarlos del molde. Y como el proceso de RIM es rápido (15-30 minutos/unidad) y de alta precisión, se ajusta para producir grandes cantidades y productos de gran tamaño. Otra variante utiliza varios fondos de moldes en un carrusel, llenados en secuencia desde el equipo de mezcla y una sola tapa superior. Las piezas se curan completamente en el molde: los moldes de fondo adicionales eliminan la necesidad de accesorios de post-curado separados. Las tasas de producción son comparables con el moldeo SMC de prensado en caliente. Las microesferas de vidrio huecas agregadas a las piezas moldeadas por inyección de reacción de poliuretano (RIM) logran un ahorro de peso. Se logra una buena combinación de ahorro de peso, un acabado superficial satisfactorio para pintar y un relleno de molde mejorado con una carga del 2% en peso de microesferas. La inclusión de microesferas aumenta el costo del material, pero se dice que el ahorro de peso resultante de la reducción del 10% en la densidad en la parte final justifica su uso. Además del ahorro de peso al incorporar un material menos denso, el método permite el uso de una densidad de resina reducida de los 700-550 kg/m3 normales. La tecnología de microesferas se puede adaptar a las configuraciones de producción existentes sin modificación del sistema o costos de herramientas adicionales. Un punto negativo es la presencia de defectos de porosidad que aumentan en un 3%. Pero estos son una pequeña parte de todos los defectos de moldeo. Por otro lado, tanto los defectos de ampollas como los de destello disminuyen (mediante la eliminación del sobreenvasado) y el beneficio de la reducción de peso y el aumento de los rendimientos mostraron una disminución del 9.3% en el uso de materia prima, con el consiguiente ahorro.Moldeo por inyección de reacción reforzada (R-RIM)
Esto es similar a RIM, pero difiere en que las partículas de relleno sólido (fibra de vidrio picada o martillada o relleno mineral) se agregan en un lado del suministro de monómero RIM antes de la inyección para aumentar la resistencia y la rigidez, reducir el alargamiento y mejorar el rendimiento a altas temperaturas. Las partículas deben ser lo suficientemente pequeñas como para pasar a través del equipo de mezcla e inyección sin ensuciarlo. El R-RIM basado en PU es uno de los procesos más importantes que se utilizan para fabricar paneles de plástico. R-RIM se había considerado anteriormente como esencialmente un proceso a largo plazo. Se está investigando el uso de moldes de epoxi metalizados, que representan el 10-20% del costo de los moldes de acero y tienen una vida útil esperada de 20,000 desmoldes. Si esto resulta exitoso, cumpliría con los requisitos de la industria automotriz para un proceso capaz de producir componentes individualizados para las demandas específicas de los clientes.
Moldeo por inyección de reacción estructural (S-RIM)
Este proceso tiene puntos en común con RIM y RTM, y es intermedio entre ellos. Implica el uso de refuerzos preformados de fibra seca (por ejemplo, alfombrilla de vidrio) e insertos (como espuma y piezas de metal) colocados en un molde calentado antes de inyectar una mezcla de polímeros. A medida que las fibras se colocan previamente, la orientación de las fibras y su densidad en la parte terminada pueden controlarse estrechamente. El contenido de fibra es alto, ya que se necesitan alrededor de 30% en volumen de vidrio para llenar el molde lo suficientemente fuerte como para evitar que el polímero entrante lo lave fuera de su lugar. El método puede ser altamente automatizado, lo que acelera la producción y reduce los costos de mano de obra, pero limita el uso a series de volumen medio y grande. Se han desarrollado máquinas para fibras largas S-RIM que ahora se llama LFI-Long Fiber Injection. La longitud de las fibras puede ser de 12-100 mm. Una densidad típica de LFI es 0.6g/cm3.
El proceso de moldeo por inyección de reacción es un proceso de moldeo de espuma estructural. Este proceso es más adecuado para la producción de volumen moderado de piezas estructurales de tamaño mediano a grande. RIM no es un material, es un proceso en el que dos o más componentes líquidos se introducen entre sí a través de una mezcla de impacto a alta presión y luego se inyectan en un molde cerrado a baja presión donde reaccionan para formar un polímero terminado y adquieren el forma de la cavidad del molde. Los productos RIM tienen una contracción uniforme y estabilidad dimensional. Las bajas temperaturas del molde de 130 a 160°F ayudan a reducir la contracción de las piezas. Se recomiendan espesores de pared de 3/16 "a 1/4". Los espesores moldeados se pueden variar a más de 1/2 "sin marcas de hundimiento en las superficies moldeadas. Las densidades más comunes son de 38 a 40 libras por pie cúbico. Las roscas de los tornillos se obtienen insertando insertos de tornillos de latón en los orificios moldeados después de que la pieza esté moldeada. Los materiales RIM son una excelente opción para las técnicas de encapsulación de productos. Los opjects de acero, aluminio e incluso plástico se pueden cubrir con materiales RIM. En el molde, la pintura se logra pintando la superficie del molde antes de que ocurra la inyección. El material RIM se inyecta y se une químicamente con la película de pintura. Los moldes utilizados con el proceso RIM se pueden fabricar con una variedad de materiales. Aluminio fundido y mecanizado, compuestos, metal proyectado, epoxi, carcasa de níquel y acero. La elección está determinada por el número de piezas a fabricar, las dimensiones, las formas y tolerancias, la textura de la superficie, la vida útil del molde, el costo del molde y el rendimiento de la pieza.
Proceso:
El plástico líquido, junto con un catalizador, se introduce en un molde cerrado. La reacción catalítica, que crea calor, hace que el plástico se expanda para llenar el molde.
Ventajas
Desventajas