Los beneficios de los recubrimientos PVD para aplicaciones de moldeo de plástico.

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.

• 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 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.