Diseño de prototipos y componentes de caucho de silicona líquida
Optimice las piezas de LSR con seis sencillos consejos de diseño
En nuestra lista de servicios de moldeo por inyección se incluye el caucho de silicona líquida. El moldeo con LSR tiene muchas similitudes con el moldeo por inyección convencional, pero también algunas diferencias notables. A diferencia de la resina termoplástica, que se funde antes de la inyección, el LSR es un compuesto termoestable sin correderas que se enfría antes de inyectarlo en un molde caliente y, en último lugar, se endurece hasta convertirse en una pieza final. Como el LSR es un polímero termoestable, su estado de moldeo es permanente (una vez que está estable, no se puede volver a fundir como un termoplástico).
El LSR presenta una serie de características inherentes. Es un material fuerte y elástico con una resistencia térmica, química y eléctrica excelente. Las piezas de LSR también conservan sus propiedades físicas a temperaturas extremas y pueden aguantar la esterilización. El LSR es biocompatible, por lo que funciona muy bien con los productos que entran en contacto con la piel. Estas ventajas resultan beneficiosas para las industrias automotriz, médica y de aplicaciones alimentarias, y se traducen normalmente en forma de cierres, juntas, válvulas y cables.
El diseño de piezas para LSR y termoplásticos es similar, pero es preciso tener en cuenta una serie de directrices específicas para LSR:
Dimensiones
El tamaño máximo de las piezas fabricadas con SLS que ofrecemos es de 304 mm por 203 mm por 100 mm, con una profundidad máxima de 50 mm desde cualquier junta. Las piezas más profundas están limitadas a un contorno más pequeño. El área máxima es de 312 cm2 y el volumen de la pieza no puede superar los 204 cm3.
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APLICACIONES HABITUALES DEL CAUCHO DE SILICONA |
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El LSR es un material fuerte, con una flexibilidad excelente y resistencia al calor y química. Entre las aplicaciones habituales se encuentran:
El LSR tolera la esterilización y es biocompatible, por lo que funciona bien con productos que entran en contacto con la piel. Por ello, las piezas de LSR son adecuadas para sectores como:
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Espesor de paredes y nervaduras
Normalmente, el LSR rellena secciones de pared finas con dificultades mínimas, y pueden ser paredes de tan solo 0,25 mm en áreas pequeñas, espesor que asciende hasta 0,38 mm en áreas de mayor tamaño, dependiendo del tamaño de la pared y de la ubicación de las secciones más gruesas. El espesor de la nervadura debería ser entre 0,5 y 1,0 veces el espesor de la pared adyacente. El LSR se ajusta a las variaciones del espesor de la pared y prácticamente no se produce rechupe.
Encogimiento y rebaba
El índice de encogimiento con LSR es bastante alto pero también muy uniforme en toda la pieza, con una tolerancia prevista de +/- 0,08 mm con una tolerancia lineal de +/- 0,025 mm/mm. El LSR también tiene tendencia a formar rebaba con mucha facilidad durante el moldeo (en huecos pequeños de hasta 0,005 mm), que Protolabs ayuda a reducir mediante la incorporación de características adicionales en el diseño del molde.
Juntas
Simplificar y minimizar las juntas de su diseño le ayudará a obtener piezas de LSR más limpias de la forma más rápida posible.
Contrasalidas
El LSR puede moldearse para adaptarse a piezas con contrasalidas, que son extraídas manualmente por un operario de prensa. En Protolabs se ofrece una selección de acciones de mecanizado mecánico para soltar las contrasalidas. En los bordes afilados el LSR se desgarra fácilmente. Al crear las características interiores, es muy importante intentar añadir filetes o radios para evitar el rasgado habitualmente en los bordes afilados cuando se utilicen contrasalidas extraídas de forma manual.
Sobremoldeo y moldeo por inserción
Los materiales de LSR también se pueden utilizar para el sobremoldeo y moldeo por inserción. De hecho, los materiales de LSR se suelen utilizar para el sobremoldeo, lo que añade una capa de resina en una pieza moldeada para aportar una combinación de características que no se pueden lograr con un único material. Una de las aplicaciones más habituales es añadir una capa suave, funcional y ergonómica de un material similar al caucho, normalmente un elastómero termoplástico, sobre un sustrato duro. Otra es modificar o mejorar el aspecto de una pieza mediante el sobremoldeo de un material de un color o acabado distinto. Encontramos ejemplos de sobremoldeo en instrumentos médicos, herramientas, cepillos de dientes, mandos de horno, etc. La mayoría de las veces en que se utiliza el sobremoldeo en los productos mencionados, se utilizan materiales como TPE o TPU en lugar de silicona.
El moldeo por inserción se utiliza para dar resistencia y durabilidad a las piezas, normalmente reforzando determinados pivotes en una pieza de LSR con metal (por ejemplo, un cojinete de bronce o una inserción roscada de acero inoxidable) o un material de plástico de alta temperatura. Debido a la elevada temperatura de endurecimiento del moldeo por LSR, los materiales de plástico aconsejados serían Valox, PEI (Ultem) o PEEK.
Normalmente se necesitan características de unión mecánica cuando se realiza el modelo por inserción de LSR en otras piezas, porque por lo general LSR no se une químicamente. Además, Protolabs no permite utilizar una
Para obtener más información sobre la unión mecánica y química, consulte la tabla de la página de directrices de diseño de sobremoldeo y moldeo por inserción.
Expulsión de la pieza
Normalmente no se suelen utilizar pivotes eyectores durante el moldeo por LSR debido a que este material tiende a formar rebaba. Por ello, las piezas deben diseñarse de tal forma que puedan conservarse en una mitad del molde cuando se abre al final del ciclo de moldeo. A continuación la pieza se desmoldea manualmente, a menudo con ayuda de aire.
El LSR lleva mucho tiempo presente en la industria, pero en Protolabs ofrecemos piezas de LSR en volúmenes de 25 a más de 5000 unidades en tres semanas o antes. Si desea más información sobre nuestros servicios de LSR (como directrices de diseño adicionales sobre el ángulo de inclinación, acabados, etc.), visite nuestra página de LSR. Si tiene un modelo CAD en 3D listo, envíelo ahora para conseguir en pocas horas un presupuesto interactivo que incluya un análisis del diseño e información sobre el precio.