El moldeo por compresión es un proceso de moldeo caracterizado por el uso de un molde calentado que se expone a presión. Este proceso de moldeo por compresión se basa en la presión para llenar completamente el molde con plástico. En algunos casos, el moldeo por compresión puede usar presiones de 1000 a 2000 libras por pulgada cuadrada (PSI).

La presión de moldeo por compresión es la presión aplicada al material por una prensa hidráulica cuando el plástico es forzado a llenar la cavidad y curar durante el moldeo por compresión. El control de la presión de moldeo por compresión incluye el control de la cantidad de presión de moldeo por compresión, el momento de la presurización y la descarga y ventilación.

Presión de moldeo por compresión

La presión de moldeo por compresión se refiere a la presión por unidad de área de la proyección horizontal del producto. Su función es evitar burbujas, delaminación, estructura suelta y otros defectos en el producto. Al mismo tiempo, también puede aumentar la fluidez del material y facilitar que el material llene todas las esquinas de la cavidad del molde, de modo que la estructura del producto sea densa y se mejore la resistencia mecánica.

El tamaño de la presión de moldeo por compresión depende de la especie del material y está relacionado con la estructura y la forma del producto. Por ejemplo, ejecutar un contenido de vidrio del 17 % al 20 % requerirá menos presión para facilitar el flujo de material que ejecutar un contenido de vidrio del 40 % al 50 %. Los materiales con alto contenido de vidrio se pueden compensar agregando una carga con mayor cobertura. Por ejemplo, las presiones de moldeo por compresión son típicamente de 30 a 50 MPa para compuestos de moldeo fenólicos, de 5 a 30 MPa para compuestos de moldeo fenólicos epoxi y de 0,7 a 10 MPa para compuestos de moldeo de tipo poliéster. Los polímeros reforzados con fibra de carbono normalmente requieren de 2 a 14 MPa, dependiendo de la densidad de fibra deseada.

Para estructuras complejas y espesores de pared más gruesos, se debe aumentar la presión de moldeo por compresión. Cuanto más compleja sea la estructura del producto, mayor será la presión de moldeo por compresión requerida. Cuanto mayor o menor sea el grosor del producto, mayor será la presión de moldeo por compresión requerida. Los productos con altos requisitos de apariencia y suavidad requieren una mayor presión de moldeo por compresión.

El tamaño de la presión de moldeo por compresión también está relacionado con la estructura del molde, la presión de moldeo por compresión requerida para moldes separados verticalmente es menor que para moldes separados horizontalmente. Los moldes con espacios pequeños requieren una mayor presión de moldeo por compresión que los moldes con espacios más grandes.

Momento de la presurización

El llamado tiempo de presurización se refiere a la operación de presurización adecuada bajo ciertas condiciones de tiempo y temperatura después de instalar el molde. A menos que el plástico moldeado utilizado se almacene durante mucho tiempo o para algunos plásticos moldeados y piezas en bruto de moldeo de precompresión que hayan sido pretratados bajo ciertas condiciones. Para la mayoría de los compuestos de moldeo, generalmente es difícil obtener el producto deseado agregando presión completa inmediatamente después del moldeo. Esto es especialmente cierto para algunos compuestos de moldeo que son adecuados para el moldeo por compresión lenta. Por lo tanto, la regla general es agregar presión lentamente durante la presurización cerrada y luego agregar presión rápidamente hasta la presión especificada cuando esté a punto de cerrarse.

Además, debe estar seguro tanto del momento de la presurización como del momento del aumento de la temperatura. Si presuriza demasiado pronto, el grado de reacción de reticulación de curado de la resina es bajo y la fluidez del material es grande. Bajo la acción de la presión, el material es fácil de perder en serio. Los productos moldeados son propensos a la aglomeración de resina, o falta local de pegamento, exposición de fibra y otros defectos. Si la presurización es demasiado tarde, la resina se curará y reticulará en gran medida, y el material no fluirá bien, por lo que no será fácil llenar el molde y no se obtendrán los productos ideales. Por lo tanto, el momento de la presurización debe elegirse razonablemente.

El momento de la presurización depende del tipo de material moldeado utilizado, el índice de calidad del material moldeado, la temperatura del molde y la tasa de aumento de temperatura y otros factores. Solo cuando la reacción de la resina es moderada, la viscosidad causada por el aumento del peso molecular aumenta moderadamente cuando se aplica presión, de modo que la resina en sí puede fluir bajo la presión del calor y al mismo tiempo hacer que las fibras fluyan con la resina, por lo que como para obtener los productos que cumplan con los requisitos. Para obtener los productos moldeados ideales, se suele pasar por varias pruebas de prensa para determinar el tiempo más adecuado de presurización.

Presión de descarga y escape

Los volátiles residuales en el material, la reacción de curado libera compuestos de bajo peso molecular y las brechas de material que contienen aire fuera del proceso se denomina escape. El propósito del escape es asegurar la compacidad del producto, para evitar burbujas, fenómeno de delaminación. Ya sea la necesidad de escape o escape múltiple, de acuerdo con la situación real para determinar rápidamente.

Por lo general, para el moldeo por compresión con un espacio de molde grande o menos materiales volátiles, no hay escape. Para una velocidad de prensado lenta del material moldeado, debido al largo tiempo de calentamiento, los volátiles son más fáciles de excluir, generalmente no es necesario utilizar medidas de escape especiales. Y algunas de las velocidades de prensado más rápidas del material moldeado, generalmente necesitan tomar medidas de escape.

• El primer método consiste en cerrar el molde, presurizar hasta cierto valor, levantar inmediatamente el molde superior ligeramente para excluir el gas y presurizar inmediatamente. Generalmente, la cantidad de veces que se agota el producto es de 2 a 3 veces. La operación de venteo debe hacerse después de cerrar el molde para evitar arrugas en la superficie del producto.
• Otro método es no presurizar inmediatamente después de cerrar el molde, de modo que el molde esté estacionado en la prensa hidráulica durante 10~60 s, durante este tiempo, la humedad y el gas volátil en el material escaparán a través del espacio del molde.

En una palabra:
Los materiales con mayor contenido de vidrio requerirán una mayor presión. Cuanto más plana y simple sea la geometría, menos presión se requerirá para moldear por compresión la pieza. También se pueden utilizar técnicas auxiliares como el moldeo por compresión al vacío para reducir rápidamente la presión en la cavidad del molde durante el proceso de prensado.

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