Caucho de silicona líquida para piezas moldeadas por inyección: usos, proceso y guía de diseño

El caucho de silicona líquida se utiliza ampliamente en piezas moldeadas que requieren un sellado fiable, flexibilidad, resistencia al calor, aislamiento eléctrico o una recuperación elástica repetida. A diferencia de los termoplásticos, el caucho de silicona líquida es un termoestable de dos componentes que fluye antes del moldeo y se reticula permanentemente durante el curado.

En HingTung , los proyectos LSR se revisan en función de la pieza terminada. El grado del material, la dureza, el sellado del molde, la ventilación, el curado, las tolerancias, la unión y el desmoldeo deben funcionar en conjunto antes de que comience la fabricación de las herramientas.

¿Qué es el caucho de silicona líquida? 

¿Qué es el caucho de silicona líquida ? El LSR, o caucho de silicona líquida LSR , es típicamente un elastómero de silicona de dos componentes catalizado con platino. Los componentes se dosifican y mezclan antes de inyectarse en un molde caliente, donde curan para formar una pieza de caucho flexible.

A diferencia del ABS , PP , PC o TPU , el LSR curado no se puede fundir y procesar de nuevo. Su estructura reticulada lo convierte en un termoestable. Esta distinción es importante al comparar materiales termoestables con termoplásticos, ya que afecta al procesamiento, la fabricación de moldes, el reciclaje y el rendimiento a largo plazo.

¿De qué está hecho el caucho de silicona líquida?

Un material típico de caucho de silicona líquida contiene una base de polímero de silicona, sílice de refuerzo, un catalizador de platino, un agente reticulante, aditivos para el control del curado y pigmentos o aditivos funcionales opcionales.

Esta formulación permite que el material se mantenga bombeable antes del moldeo y que luego cure rápidamente con calor. Este comportamiento explica por qué el procesamiento del caucho de silicona líquida requiere una dosificación precisa, una mezcla controlada y un recorrido específico del material.

Propiedades del caucho de silicona líquida

Las propiedades exactas del caucho de silicona líquida dependen del grado seleccionado, pero varias características son especialmente importantes para las piezas moldeadas.

Los grados comerciales de LSR suelen estar disponibles en un amplio rango de dureza, con muchos productos industriales en torno a 30–80 Shore A. Los grados más blandos pueden mejorar la adaptabilidad, mientras que los grados más duros generalmente proporcionan una mejor estabilidad dimensional y manipulación.

Usos y aplicaciones del caucho de silicona líquida

Los usos comunes del caucho de silicona líquida aprovechan su flexibilidad, su capacidad de sellado, su resistencia ambiental y su habilidad para reproducir geometrías detalladas.

Las aplicaciones típicas del caucho de silicona líquida incluyen:

• sellos, juntas, juntas tóricas y diafragmas;
• conectores y componentes de sellado para automóviles;
• componentes de aislamiento eléctrico;
• teclados y botones flexibles;
• componentes en contacto con alimentos que utilicen grados adecuados;
• componentes seleccionados de atención médica;
• piezas de plástico o metal sobremoldeadas.

Estos productos de caucho de silicona líquida deben especificarse según su función. Para un agarre suave al tacto, por ejemplo, el TPE puede ser más fácil y económico de procesar.

Proceso de moldeo por inyección de caucho de silicona líquida

El proceso de moldeo por inyección de caucho de silicona líquida difiere del moldeo termoplástico convencional. El material se mantiene relativamente frío durante la alimentación y la inyección, y luego entra en un molde calentado donde tiene lugar el curado.

Las condiciones típicas del proceso de moldeo de caucho de silicona líquida dependen del grado, pero muchos sistemas utilizan una dosificación A/B igual, mezcla controlada, hardware de inyección refrigerado y temperaturas del molde que oscilan aproximadamente entre los 140 y los 230 °C.

Medición y mezcla

Las partes A y B se bombean por separado y se combinan en una proporción controlada, generalmente de 1:1 en sistemas estándar. Una dosificación o mezcla deficiente puede provocar un curado incompleto, zonas pegajosas, dureza inconsistente o un rendimiento mecánico deficiente.

Inyección, curado y desmoldeo

La mezcla LSR se inyecta en una cavidad calentada. Su baja viscosidad ayuda a rellenar estructuras delgadas, pero también dificulta el control de las rebabas.

El tiempo de curado depende de la composición química del material, el espesor de la pared, la temperatura del molde y la geometría. Las pruebas de moldeo siguen siendo necesarias incluso cuando se dispone de datos de procesamiento del proveedor.

¿Cuándo es necesario el postcurado?

No todas las piezas de LSR requieren postcurado. Dependiendo del grado y la aplicación, el postcurado puede ayudar a reducir los volátiles residuales o mejorar propiedades como la deformación permanente por compresión.

El requisito debe basarse en el material seleccionado, las especificaciones del cliente y el uso final real.

Caucho de silicona líquido frente a caucho de silicona de alta consistencia

El caucho de silicona de alta consistencia , o silicona HCR , es un material de silicona mucho más viscoso y gomoso. El LSR es bombeable y más adecuado para procesos automatizados de inyección de líquidos.

Para una comparación más detallada, consulte la comparación entre el moldeo por inyección de silicona LSR y HTV.

Ventajas y limitaciones del moldeo con caucho de silicona líquida

La principal ventaja del moldeo con caucho de silicona líquida reside en la combinación de una baja viscosidad antes del curado y unas propiedades elásticas estables tras el curado.

Entre sus ventajas se incluyen el relleno de detalles finos, un gran potencial de automatización, resistencia al calor y a la intemperie, y compatibilidad con determinados diseños de moldeo por inserción o sobremoldeo.

El proceso también tiene limitaciones. Requiere equipos de dosificación específicos, un sellado hermético del molde, un curado controlado y una gestión cuidadosa de las rebabas. Una vez curado, el LSR no se puede volver a fundir como un termoplástico.

Diseño de moldes y piezas de caucho de silicona líquida

Un buen diseño de moldes de caucho de silicona líquida debe tener en cuenta el espesor de la pared, las líneas de separación, la ventilación, la contracción, el desmoldeo, las interfaces de sobremoldeo y los métodos de inspección antes de finalizar la fabricación de las herramientas.

Espesor de pared, rebabas y ventilación

El LSR puede rellenar geometrías delgadas, pero los bordes muy finos pueden romperse durante el desmoldeo, mientras que las secciones gruesas pueden aumentar el tiempo de curado. Generalmente, se prefieren las transiciones de espesor suaves.

Los principios del diseño del espesor de pared en el moldeo por inyección siguen siendo útiles, pero los moldes de LSR requieren un control más estricto de las superficies de separación, los cierres, los insertos y las ventilaciones, ya que la silicona sin curar puede fluir hacia huecos muy pequeños.

Contracción y tolerancias

La contracción lineal típica del caucho de silicona suele rondar el 2-4% , pero el valor real depende de la formulación, la dureza, las condiciones de curado y el diseño de la herramienta.

Las piezas flexibles también pueden deformarse durante la medición. Por lo tanto, los requisitos de tolerancia del moldeo por inyección deben definir tanto las dimensiones críticas como el método de inspección.

Sobremoldeo y LSR autoadhesivo

Algunos tipos de LSR autoadhesivos pueden adherirse directamente a determinados plásticos o metales, pero la adhesión siempre depende del material.

Otras combinaciones pueden requerir imprimación, tratamiento superficial o retención mecánica. HingTung analiza estos factores durante el diseño del sobremoldeo para reducir los riesgos de adherencia y dimensionales antes de la fabricación de las herramientas.

Defectos comunes en el moldeo de caucho de silicona líquida

Los defectos en los LSR suelen estar relacionados tanto con la manipulación del material como con el diseño del molde.

En el caso del moldeo por inyección de caucho de silicona líquida a medida , estos riesgos deben revisarse durante el diseño para la fabricación (DFM) y no solo después de la primera prueba del molde.

Preguntas Frecuentes

¿Se puede volver a fundir el caucho de silicona líquido curado?

No. Una vez que el LSR se ha reticulado, el recalentamiento no lo devuelve a un estado líquido moldeable como un termoplástico.

¿El LSR siempre se adhiere al plástico durante el sobremoldeo?

No. La adherencia depende del grado de LSR, el sustrato, el estado de la superficie, la temperatura de moldeo y el diseño de la pieza. Algunas combinaciones requieren imprimaciones o fijaciones mecánicas.

¿Un LSR más blando siempre es mejor para el sellado?

No. Un material más blando puede adaptarse con mayor facilidad, pero la dureza correcta también depende de la compresión, la geometría, la resistencia al desgarro, la carga de montaje y la estabilidad dimensional.

Conclusión

El caucho de silicona líquida es una excelente opción cuando una pieza moldeada requiere flexibilidad controlada, sellado, estabilidad térmica, geometría precisa o recuperación elástica a largo plazo. El éxito de la producción depende de la selección del material, la dosificación, la precisión del molde, el curado, la contracción, la adhesión y la inspección, no solo del nombre del material.

Al seleccionar un fabricante de moldeo por inyección de caucho de silicona líquida , estos controles de ingeniería son más importantes que la capacidad de la máquina por sí sola. HingTung ofrece servicios de revisión de planos, utillaje, evaluación de sobremoldeo, planificación de tolerancias y moldeo por inyección para LSR y otros componentes moldeados.