ABS significa acrilonitrilo butadieno estireno. Es un tipo de polímero termoplástico con tres componentes principales (monómeros): acrilonitrilo, butadieno y estireno. Estos tres monómeros poseen diferentes propiedades que, combinadas, producen un plástico ABS robusto y resistente a los impactos.
A continuación encontrará más información sobre los monómeros:
Acrilonitrilo
El acrilonitrilo se obtiene a partir de componentes de propileno y amoníaco. Aporta alta resistencia química, dureza y estabilidad térmica a la pieza plástica.
Butadieno
El butadieno se produce durante la formación de etileno en los procesos de craqueo al vapor. Proporciona resistencia al impacto y tenacidad al polímero.
Estireno
El estireno se genera mediante la alquilación del benceno con etileno para formar etilbenceno, que luego se deshidrogena para obtener estireno. Ofrece rigidez, resistencia adicional, acabado brillante y es el responsable de la procesabilidad del polímero ABS.
En Moldie, ofrecemos una amplia gama de servicios de moldeo por inyección, incluido el moldeo por inyección de ABS a medida. Garantizamos a nuestros clientes un proceso de fabricación fluido y eficiente.
Propiedades del plástico ABS
A continuación se muestran algunas de las propiedades del material ABS:
Estructura química del ABS: (C₈H₈·C₄H₆·C₃H₃N)ₙ
Resistencia: El plástico ABS tiene alta resistencia química, a la tensión, al calor y al impacto.
Tasa de contracción: Su tasa de contracción está entre 5 – 0.7 %.
Temperatura: Su temperatura típica es de 200-238 °C/392-460.4 °F.
Temperatura de licuefacción: El termoplástico se licúa cuando alcanza los 105°C / 221°F.
Gravedad específica: 1.06
Resistencia a la tracción: 46 MPa (6600 PSI)
Cabe destacar que el plástico ABS ofrece un excelente equilibrio entre resistencia mecánica, comportamiento frente a esfuerzos, propiedades eléctricas y otras características clave. Estas propiedades sobresalientes han permitido que el polímero se utilice en diversas aplicaciones estructurales y en el diseño de numerosos productos.
Proceso de moldeo por inyección de ABS
A continuación se muestra el ciclo de proceso para el moldeo por inyección de ABS:
Inyección: El plástico ABS, en forma de pellet, se funde hasta obtener un estado líquido y luego se inyecta en el molde. El tiempo de inyección dependerá de la presión de inyección aplicada, el volumen de disparo (cantidad de material ABS inyectado) y la potencia de inyección.
Enfriamiento: El plástico fundido se enfría y solidifica adoptando la forma de la cavidad del molde. Sin embargo, es importante tener en cuenta que puede producirse contracción durante el proceso de enfriamiento. Por ello, se permite que más material fundido fluya hacia el molde para reducir la contracción visible de la pieza moldeada. El tiempo de enfriamiento depende de distintas propiedades termodinámicas del plástico y del espesor máximo de pared.
Expulsión: Después de un enfriamiento suficiente, la pieza solidificada puede expulsarse del molde mediante el sistema de expulsión.
El plástico ABS puede procesarse con la mayoría de las máquinas estándar. Se puede moldear por soplado o por inyección. Además, debido a que tiene un punto de fusión relativamente bajo, en torno a 200 °C o 392 °F, es especialmente adecuado para su procesamiento mediante impresión 3D en máquinas FDM.
Como empresa de moldeo por inyección de reconocido prestigio, utilizamos las tecnologías de fabricación más avanzadas para producir piezas moldeadas de alta calidad y satisfacer plenamente tus necesidades de moldeo de ABS.
Técnicas de moldeo por inyección de ABS
Piezas de pared delgada: Debido a la alta viscosidad del ABS, es necesario aumentar la presión de inyección para las piezas de pared delgada.
Piezas de pared gruesa: La producción de piezas de pared gruesa mediante técnicas estándar puede generar marcas de hundimiento. Por ello, se recomienda el moldeo por inyección‑compresión. Este método añade una cantidad controlada de material fundido en el molde para crear el producto final.
Piezas grandes y huecas: Las técnicas de moldeo por inyección asistido por gas o por agua son fundamentales para producir piezas grandes con cavidades internas.
Multimaterial: El sobremoldeo o el moldeo con inserto pueden ser necesarios si se desean fabricar piezas de materiales múltiples.
Consideraciones de procesamiento en el moldeo por inyección de ABS
A continuación se muestran algunos aspectos que deben tenerse en cuenta durante el proceso de moldeo por inyección de ABS:
Espesor uniforme de pared
El espesor de pared del plástico ABS debe ser uniforme para soportar adecuadamente tensiones y esfuerzos. El fabricante puede aumentar la resistencia incorporando nervaduras adicionales o radios adecuados.
Pretratamiento de secado de las resinas ABS
El material plástico ABS tiende a absorber humedad a una tasa comprendida entre el 0.2 % y el 0.8 %. Esta absorción de humedad puede aumentar los ciclos de operación, la demanda energética y los costos. Además, la presencia de humedad puede provocar piezas moldeadas con aspecto turbio. Por ello, es imprescindible que el fabricante seque a fondo las resinas de ABS antes de la etapa de fabricación, a una temperatura de entre 80 y 90 °C durante al menos 2 horas. Este pretratamiento reduce la tasa de absorción a menos del 0.1 %.
Tamaño del radio
Cuanto mayor es el radio, menor es la tensión sobre el material plástico. Aun así, un radio excesivamente grande puede provocar contracciones en el molde. Por este motivo, la relación entre el radio del ABS y el espesor de pared debe ser, como mínimo, de 0.3.
Control de temperatura de moldeo por inyección de ABS
La exposición del plástico ABS a temperaturas extremas puede ocasionar descomposición térmica. Esto provoca cambios químicos y físicos en la pieza moldeada por inyección al romperse los enlaces químicos. Por tanto, es fundamental garantizar un control óptimo de la temperatura, manteniéndola entre 200 y 238 °C / 392‑460.4 °F.
Velocidad de moldeo por inyección
Una velocidad de moldeo por inyección alta también puede causar descomposición térmica, reducir el brillo o decolorar el material plástico. Por el contrario, una velocidad de moldeo por inyección baja podría resultar en un llenado insuficiente del molde. Por ello, el fabricante debe equilibrar la velocidad para garantizar un procesamiento eficiente y piezas moldeadas de primera calidad.
Presión de inyección
El plástico ABS requiere una presión de inyección elevada debido a su viscosidad. Sin embargo, una presión excesiva hace que las piezas moldeadas se adhieran entre sí con demasiada fuerza y encarece su separación. Por ello, el productor debe mantener una presión óptima para obtener productos finales con propiedades superiores.
Condiciones de procesamiento del plástico ABS
A continuación se presentan algunas condiciones de procesamiento que se deben comprender:
Presión de moldeo por inyección: La presión de moldeo por inyección debe estar entre 50 y 100 MPa.
Contrapresión: Si bien una contrapresión alta permite una mezcla uniforme, también puede causar desgaste. Por lo tanto, se recomienda mantener una contrapresión de 5 bar.
Diseño de compuertas y respiraderos: El diseño de la compuerta y el respiradero debe ser eficaz. Los parámetros que deben considerarse cuidadosamente incluyen la longitud de la compuerta (menos de 1 mm), el ancho del respiradero (4-6 mm), el grosor (0.025-0.05 mm) y el diámetro del canal (3 mm).
Punto de fusion: La temperatura de fusión recomendada oscila entre 200 y 280 °C.
Ventajas y desventajas del moldeo por inyección de ABS
A continuación se muestran algunas ventajas y desventajas del plástico ABS:
Ventajas
Reciclabilidad: El plástico ABS se puede reciclar y fundir varias veces sin perder sus propiedades físicas.
Fuerte y duradero: Como se mencionó anteriormente, el plástico ABS no se degrada. Mantiene su resistencia incluso a bajas temperaturas. Además, a diferencia de otros materiales plásticos termoestables, el plástico ABS no se quema ni se degrada al calentarse, enfriarse o recalentarse. Por lo tanto, puede someterse a múltiples calentamientos. Se fundirá y, por lo tanto, se puede moldear por inyección fácilmente.
Ahorro energético: La maquinaria utilizada para el moldeo por inyección de ABS es de bajo consumo. Esto reduce el consumo energético y los tiempos totales de procesamiento. En general, el moldeo de plástico ABS mejora la eficiencia en la fabricación de termoplásticos.
Repetibilidad: El proceso de moldeo por inyección de ABS permite la creación de productos complejos para usos complejos. El moldeo por inyección regulado y otras técnicas complementarias permiten la reproducibilidad de los resultados y la producción de piezas de alta calidad. Además, el ABS soporta temperaturas extremas y conserva sus características físicas originales.
Flexibilidad: El plástico ABS es una resina flexible con increíbles capacidades de integración. Esta versatilidad permite el procesamiento de una amplia gama de componentes para diversas industrias.
Alta estabilidad dimensional y baja tasa de contracción: Por lo tanto, es adecuado para la fabricación de componentes ligeros y rígidos.
Alta productividad: El moldeo de plástico ABS es una tecnología de fabricación altamente efectiva que permite una producción de gran volumen con poca intervención humana.
Desventajas
Sensible a los rayos UV: La exposición continua a la luz ultravioleta (UV) puede causar degradación.
Baja resistencia a la fatiga: Puede degradarse si se somete a aplicaciones constantes de alta tensión.
Aplicaciones del moldeo por inyección de ABS
En términos generales, deberías considerar el uso de plástico ABS si tu producto requiere rigidez y durabilidad, y al mismo tiempo debe ser ligero. Por ejemplo, es muy popular en la fabricación de instrumentos musicales, electrodomésticos, componentes de ordenadores y otras piezas. A continuación se mencionan otras aplicaciones relevantes en distintos sectores:
Industria de construccion: Se utiliza principalmente para fabricar tuberías y accesorios gracias a que es un plástico con alta resistencia al impacto.
Industria automotriz: Se emplea como alternativa al metal, especialmente en piezas que deben ser ligeras. Entre ellas se incluyen componentes del cinturón de seguridad, paneles de instrumentos, revestimientos de pilar, manijas y elementos del salpicadero.
Industria eléctrica y electrónica: Se utiliza para fabricar componentes electrónicos como teclados de ordenador y carcasas para herramientas eléctricas.
Aplicaciones comerciales: El moldeo por inyección de ABS se usa ampliamente para crear piezas de uso doméstico, como paneles de control, aspiradoras, revestimientos interiores de refrigeradores y procesadores de alimentos.
Asimismo, aunque el ABS es un plástico muy adecuado para el moldeo por inyección, pueden presentarse los siguientes problemas comunes durante el proceso de moldeo por inyección de ABS:
Marcas de hundimiento: Se producen cuando el material termoplástico se contrae de forma desigual durante la etapa de enfriamiento. También pueden formarse cuando los fabricantes aplican calor excesivo o una presión de inyección insuficiente. Afortunadamente, los fabricantes pueden evitar esto utilizando una alta presión de entrada y garantizando la uniformidad en el diseño de las paredes exteriores.
Deformación: Tiene lugar cuando existe un enfriamiento irregular que causa distorsión de la pieza. Además, la deformación puede darse si el material se expulsa demasiado pronto, antes de que se haya enfriado lo suficiente. Este problema puede mitigarse mediante el uso de canales de enfriamiento distribuidos de forma uniforme.
Viscosidad: La viscosidad del plástico ABS aumenta con el incremento de la temperatura. Por ello, la temperatura de fusión debe mantenerse dentro de un rango óptimo para asegurar piezas de ABS moldeadas por inyección con la mejor calidad posible.
Adicionalmente, el plástico ABS puede no ser la opción ideal para aplicaciones en exteriores, ya que no es resistente a condiciones climáticas extremas ni a la exposición prolongada al sol. Aun así, con el uso de materiales de relleno y aditivos es posible incrementar su resistencia y su protección frente a los rayos ultravioleta (UV). Algunos ejemplos de materiales de relleno son las fibras de acero inoxidable, el nailon y el acrílico.
