Los beneficios de los recubrimientos PVD para aplicaciones de moldeo de plástico.
¿Estás buscando aumentar tu productividad y tiempo de funcionamiento de la máquina en el moldeo de plástico? ¡Proteger tus moldes y troqueles contra el desgaste con los recubrimientos PVD de Ionbond es un buen lugar para empezar! ¡Lee nuestro artículo para aprender más!
El moldeo de plásticos es una industria de crecimiento crítico, que permite el éxito de muchos sectores como el del envasado, la automoción, el deporte y el ocio, la electrónica de consumo y la cosmética. Para mantener bajos los costes en este competitivo sector, es fundamental contar con una alta productividad y tiempo de actividad de la máquina. Otro aspecto clave para la rentabilidad es aumentar la vida útil de las herramientas: las matrices y los moldes utilizados en procesos de gran volumen, como el moldeo por inyección de plástico y la extrusión de películas de plástico, suelen tener formas muy complejas, cuya fabricación lleva mucho tiempo y, por tanto, son caros.
Los tratamientos y recubrimientos superficiales que aumentan la fiabilidad, longevidad y productividad de las matrices y moldes de conformado de plástico, como los recubrimientos PVD, pueden añadir un importante valor tecnológico y económico. A menudo, estos tratamientos también ayudan a reducir el mantenimiento, porque crean superficies fáciles de limpiar, y mejoran la calidad del producto con tolerancias ajustadas y una calidad superficial muy alta.
Muchos mecanismos de desgaste y daño durante el procesamiento de plásticos.
El procesamiento de plástico es un sistema tribológico complejo, lo que significa que intervienen muchos mecanismos de desgaste y daño diferentes. Tomemos como ejemplo un tornillo extrusor para moldeo por inyección de plástico de polipropileno (PP). Normalmente hay tres zonas en el tornillo (alimentación - compresión - dosificación), cada una con diferentes mecanismos de daño presentes en diferentes proporciones (ver Figura 1).
- El desgaste abrasivo está causado por partículas duras incrustadas en el plástico que se va a procesar, como fibras de vidrio (600 HV), TiO2 (1.200 HV) o Cr2O3 (2.300 HV). Estas partículas incrustadas actúan como pequeñas herramientas, dando forma al molde o matriz en un proceso conocido como micromecanizado.
- La erosión está causada por las partículas abrasivas de la masa fundida de plástico que raspan la superficie.
- El desgaste adhesivo (acumulación) se basa en la soldadura en frío, las uniones químicas, las fuerzas electrostáticas, la humectación y la microdeshidratación. Esto conduce a un desgaste abrasivo y a la tribooxidación.
- La cavitación está causada por una presión negativa local en la masa fundida de plástico que fluye. Las burbujas formadas durante el proceso implosionan cuando aumenta la presión cerca de la pared, dañando así la superficie de la herramienta.
- La corrosión está causada por las sustancias corrosivas que se forman durante el procesado del plástico, por ejemplo, el HCl del procesado del cloruro de polivinilo (PVC).
Los recubrimientos PVD tienen una amplia gama de beneficios en la protección de matrices y moldes.
Los revestimientos PVD tienen una superficie funcional químicamente saturada, que reduce el desgaste del adhesivo y la acumulación de depósitos. Esto mejora el comportamiento de flujo de la masa fundida de plástico y ayuda a evitar efectos de pegado/deslizamiento y quemaduras o rayas en el producto.
La elevada dureza del revestimiento aumenta la resistencia al desgaste de la matriz o molde revestido, protegiéndolo del desgaste abrasivo de las partículas duras incrustadas en el plástico. Esto ayuda a mantener la integridad de la superficie durante la producción diaria, la limpieza (por ejemplo, entre dos colores de plástico) y la manipulación.
Por último, los recubrimientos multicapa de PVD ayudan a prevenir la descomposición catalítica del plástico al evitar el contacto con el hierro (Fe). También protegen los troqueles y moldes de la corrosión causada por los compuestos químicos que se forman durante el procesamiento.
Increíble potencial de ahorro de costos.
Estas características protectoras se suman a un potencial ahorro de costos tremendo a lo largo del tiempo. Supongamos un período de valoración de 6 años para el tornillo de extrusión previamente discutido. Compararemos el recubrimiento PVD Ionbond™ 30 (CrN) con el endurecimiento superficial, un tratamiento de superficie popular. Como se ve en la Figura 2, esto lleva a un ahorro del 60 %.
Descubre más sobre nuestras soluciones para aplicaciones de moldeo de plástico.
Descargue la ficha técnica de nuestros recubrimientos duros de nitruro en contacto con plásticos fundidos:
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