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Cuando caminamos por el mundo de los diversos productos, desde los dispositivos electrónicos en nuestras manos hasta los zapatos deportivos bajo nuestros pies, desde la vajilla en la cocina hasta la papelería en la oficina, no es difícil encontrar que el excelente rendimiento de estos productos en diseño, función y estética es a menudo inseparable de la contribución de la tecnología de sobremoldeo. Hoy, el equipo de Longsheng llevará a todos a aprender y explorar ¿qué es el sobremoldeo?

¿Qué es el sobremoldeo?

El sobremoldeo es un proceso de producción que se centra en la combinación de elastómeros termoplásticos blandos o materiales similares con plástico rígido u otros materiales de sustrato mediante moldeo por inyección o envoltura para crear una estructura compuesta con propiedades funcionales y apariencia estética específicas. Este proceso es ampliamente utilizado para mejorar la sensación, el efecto antideslizante, la belleza visual de los productos y mejorar la durabilidad del producto y el diseño ergonómico.

¿Cómo funciona el sobremoldeo?

El principio del proceso de sobremoldeo es inyectar TPE fundido u otros materiales elastoméricos sobre un sustrato de plástico rígido moldeado o sin moldear a través de un equipo de moldeo específico. Durante el proceso de moldeo por inyección, el material TPE se envolverá firmemente alrededor de la superficie del sustrato plástico para formar una unión fuerte. Debido a que los materiales TPE tienen buena flexibilidad y elasticidad, pueden mejorar significativamente la comodidad y durabilidad del producto.

¿Cuáles son las ventajas del sobremoldeo?

El sobremoldeo es un proceso versátil que tiene numerosas ventajas:

• Mejorar la flexibilidad de los materiales:La tecnología de sobremoldeo brinda a los diseñadores la capacidad de combinar las ventajas de múltiples materiales para crear componentes complejos con diversas propiedades, mejorando así el nivel visual y la experiencia táctil.
• No se requiere unión adicional:El proceso de sobremoldeo permite que diferentes materiales se combinen a la perfección en el molde, eliminando el uso de pegamento u otros adhesivos permanentes. Esta característica no solo mejora la robustez general del componente, sino que también reduce efectivamente el costo del proceso de ensamblaje.
• Solución de sellado integrada:El sobremoldeo también ofrece la opción de moldear sellos blandos directamente como parte de la pieza. Por ejemplo, para carcasas electrónicas que deben cumplir con clasificaciones IP específicas, el enfoque tradicional es reservar ranuras en las piezas y luego instalar juntas tóricas. Con la tecnología de sobremoldeo, el sello se puede moldear directamente como un todo. Este diseño integrado no solo es más rentable, sino que también mejora significativamente la estabilidad de las piezas.

¿Cuáles son las desventajas del sobremoldeo?

A pesar de los muchos beneficios del sobremoldeo, es necesario considerar algunas desventajas antes de decidirse a utilizar este proceso.

• Proceso de fabricación de varias etapas:La fabricación de piezas sobremoldeadas implica dos pasos, lo que resulta en ciclos de producción más largos y, por lo tanto, costos más altos que el moldeo de una sola pieza. Además, el proceso requiere dos moldes o un molde complejo de dos disparos, lo que aumenta aún más el costo de inversión inicial. Sin embargo, cuando se enfrenta a la alternativa de ensamblar posteriormente dos piezas moldeadas de forma independiente, el sobremoldeo se convierte en una solución de valor agregado.
• Riesgo de vinculación:Al combinar dos materiales diferentes en un molde de inyección, existe el riesgo de delaminación del material. Esta delaminación suele producirse cuando la temperatura no alcanza el rango de unión óptimo para la combinación de materiales específica. En algunos casos especiales, cuando el calor no es suficiente para garantizar una unión confiable entre los materiales, puede ser necesaria la tecnología de enclavamiento mecánico para mejorar la fuerza de la conexión.

¿Cuáles son las aplicaciones del sobremoldeo?

La tecnología de sobremoldeo tiene una amplia gama de aplicaciones, los siguientes son algunos de los principales ejemplos de aplicación:

Sector aeroespacial

La tecnología de sobremoldeo juega un papel importante en el sector aeroespacial. Debido a que los compuestos de fibra de carbono tienen excelentes propiedades, como alta resistencia y alto módulo, y su resistencia es más de cinco veces mayor que la del acero, han sido ampliamente utilizados en el campo aeroespacial. Mediante el uso de la tecnología de sobremoldeo, es posible envolver con precisión un material de refuerzo como la fibra de carbono dentro de un material de matriz como la resina para formar un material compuesto con excelentes propiedades mecánicas. Estos materiales compuestos se utilizan ampliamente en partes clave de la aeronave, como los componentes principales que soportan la carga, las alas y el fuselaje, lo que hace que la aeronave sea cada vez más fuerte y mejora el rendimiento de la seguridad del vuelo.

Industria médica

El sobremoldeo es ampliamente utilizado en la industria médica. Diferentes productos médicos, como carcasas de dispositivos y equipos quirúrgicos, se fabrican mediante sobremoldeo para crear piezas terminadas listas para usar. Algunos ejemplos incluyen jeringas, monitores de pacientes, agujas, catéteres, dilatadores, botones suaves al tacto y muchos más.

Necesidades cotidianas

La tecnología de sobremoldeo también se usa ampliamente en la fabricación de artículos cotidianos como cepillos de dientes, maquinillas de afeitar, herramientas eléctricas, cámaras y utensilios de cocina. Estos productos deben ser agradables al tacto y tener propiedades antideslizantes, y la tecnología de sobremoldeo es capaz de cumplir con estos requisitos y ofrecer una amplia gama de opciones de color, textura y háptica.

Industria automotriz

La tecnología de sobremoldeo también se usa ampliamente en la fabricación de automóviles. Con el desarrollo continuo de la industria automotriz, los requisitos para los materiales automotrices también son cada vez más altos. La tecnología de sobremoldeo juega un papel cada vez más importante en la fabricación de automóviles debido a sus excelentes propiedades, como peso ligero, alta resistencia y resistencia al impacto. Por ejemplo, los compuestos termoplásticos reforzados con fibra larga preparados por tecnología de sobremoldeo pueden reemplazar los materiales reforzados tradicionales con fibra corta y se utilizan para fabricar parachoques automotrices, llantas de repuesto, tableros y otros componentes, lo que no solo mejora el rendimiento de los componentes, sino que también reduce los costos de fabricación.

Electrónica

En el campo de la electrónica, la tecnología de sobremoldeo se puede utilizar para preparar placas de circuitos de alto rendimiento, materiales de embalaje electrónico, etc., para mejorar el rendimiento y la confiabilidad de los productos electrónicos. Con la continua miniaturización e integración de productos electrónicos, los requisitos de materiales también están aumentando. La tecnología de sobremoldeo es capaz de cumplir con estos requisitos y proporcionar materiales de embalaje y placas de circuitos de alto rendimiento para productos electrónicos.

¿Cuáles son los materiales utilizados en el sobremoldeo?

La elección de los materiales utilizados en el sobremoldeo es muy amplia, dependiendo de factores como el rendimiento, el costo, la procesabilidad y los requisitos ambientales del producto deseado. Estos son algunos materiales comunes utilizados en el sobremoldeo:

• Elastómeros termoplásticos (TPE):tienen una excelente resistencia al deslizamiento y tacto elástico, ajustan la dureza y las propiedades físicas. A menudo se utiliza en mangos, agarres, electrónica, etc., para mejorar el tacto y el agarre del producto.
• Poliuretano termoplástico (TPU):Dividido en tipo poliéster y tipo poliéter, tiene las características de resistencia al aceite, resistencia al desgaste, buena resistencia mecánica, resistencia a la fatiga, resistencia a la corrosión y buena resiliencia. Al mismo tiempo, el TPU está de moda y es respetuoso con el medio ambiente y puede reemplazar al PVC. Es adecuado para el envoltorio de tiras, hilos y tiras, como cinturones para mascotas, correas de manija de automóviles, correas de remolque, etc. También se usa comúnmente para el recubrimiento de productos de equipaje y líneas metálicas.
• Poliuretano (PU):Tiene una excelente dureza, una fuerte resistencia al desgarro y una gran resistencia al desgaste. Es ampliamente utilizado en la industria ligera, la industria química, la electrónica, la textil, la medicina, la construcción, el automóvil, la defensa nacional y otros campos. En la industria del papel, el nuevo rodillo de revestimiento de PU se puede utilizar para reemplazar materiales de caucho en condiciones de alta temperatura y alta presión de línea.
• Silicona:El polvo de silicona se clasifica por la cantidad de contenido de siloxano, y la fuerza intermolecular del siloxano es fuerte y no es fácil de dispersar uniformemente por métodos físicos. Las siliconas son lubricantes, resistentes al desgaste y pueden mejorar la compatibilidad de la interfaz entre los minerales inorgánicos no polares y los compuestos orgánicos. Los masterbatches de silicona se pueden utilizar como promotores de flujo, agentes antiaglomerantes, retardantes de llama sinérgicos, lubricantes, agentes hidrofóbicos, agentes desmoldantes, etc. en el procesamiento de plásticos.
• Polietileno (PE):Buena resistencia al agua y a la humedad, buena estabilidad química, cierta resistencia mecánica a la tracción y al desgarro, buena flexibilidad, buena resistencia a bajas temperaturas, pero mala resistencia a altas temperaturas. A menudo se usa en bolsas de plástico y como material de embalaje para bolsas compuestas. Las películas hechas de polietileno de baja densidad (LDPE) de alta presión se pueden utilizar para envasar alimentos con bajos requisitos, especialmente alimentos secos con requisitos de barrera contra la humedad.
• Polipropileno (PP):alto punto de fusión, bajo precio, pequeña gravedad específica, excelentes propiedades mecánicas, excelente resistencia al agrietamiento por tensión y al desgaste, buena estabilidad química, fácil procesamiento de moldeo. Es ampliamente utilizado en industrias químicas, eléctricas, automotrices, de construcción, de embalaje y otras. Películas de plástico utilizadas en el embalaje flexible de mercancías, también utilizadas como capa de termosellado para materiales compuestos.
• Acrilonitrilo butadieno estireno (ABS): iEs un termoplástico con alta resistencia, resistencia al impacto y resistencia al calor. Se puede utilizar para sobremoldeo con requisitos específicos, como piezas que requieren alta resistencia y resistencia al calor.
• Policarbonato (PC):Tiene las características de alta transparencia, alta resistencia al impacto y alta estabilidad térmica. En el sobremoldeo, el PC se puede utilizar para piezas que requieren alta transparencia y alta resistencia al impacto.
• Nailon:Excelente resistencia a la abrasión, resistencia al impacto y autolubricación. A menudo se utiliza en la fabricación de componentes que necesitan soportar altas cargas y desgaste, como engranajes, rodamientos, etc. En el sobremoldeo, el nailon se puede utilizar para componentes que requieren resistencia al desgaste y autolubricación.

¿Cuál es la diferencia entre el moldeo por inserción y el sobremoldeo?

El moldeo por inserción y el sobremoldeo son formas efectivas de producir productos multimateriales sin adhesivos, lo que agiliza el proceso de producción, reduce los pasos de ensamblaje secundarios y mejora la calidad del producto final. Sin embargo, existen diferencias significativas entre las dos tecnologías de moldeo, que se manifiestan en los siguientes aspectos:

1. Proceso

El proceso de sobremoldeo implica dos pasos de inyección separados, primero formando el sustrato y luego sobremoldeando sobre él.
El moldeo por inserción es un proceso de moldeo por inyección de una sola vez que implica la colocación previa de insertos metálicos en el molde, que se obtienen o fabrican por separado.

2. Productividad

Dado que el moldeo por inserción solo requiere un solo moldeo, el ciclo de producción es teóricamente más corto que el del sobremoldeo.
Sin embargo, si el fabricante no puede encontrar un inserto metálico prefabricado que cumpla con los requisitos, se requiere una producción personalizada, lo que puede prolongar el tiempo total de producción. Como resultado, el moldeo por inserción no siempre es la opción de producción más rápida.

3. Consideraciones de costos

Tanto el moldeo por inserción como el sobremoldeo pueden ayudar a reducir los costos de ensamblaje y aumentar la productividad, lo que resulta en ahorros de costos y mayores ganancias al producir grandes cantidades.
Sin embargo, el sobremoldeo es comparativamente más caro porque implica dos pasos, especialmente cuando se crean prototipos o se produce un volumen bajo. Además, el sobremoldeo requiere la fabricación de dos herramientas, una para el sustrato y otra para el sobremoldeo, lo que también aumenta el costo.

4. Aplicaciones:

El sobremoldeo se usa ampliamente en cepillos de dientes, dispositivos médicos, afeitadoras desechables, fundas de teléfonos móviles y el empaque de placas de circuitos electrónicos (como unidades flash USB).

Característica	Moldeo por inserción	Sobremoldeo
Propósito Principal	Integración de insertos en piezas de plástico	Agregar capas/operaciones a partes existentes
Pasos del proceso	Inserto colocado en molde, luego plástico inyectado	Pieza inicial moldeada, luego sobremoldeada con material adicional
Materiales Utilizados	Combinación de metal y plástico	Por lo general, plástico sobre plástico o plástico sobre metal
Aplicaciones típicas	Componentes de automoción, carcasas electrónicas	Empuñaduras para herramientas, mangos suaves al tacto, juntas
Beneficios	Resistencia, durabilidad y conductividad mejoradas	Ergonomía mejorada, aislamiento adicional, apariencia mejorada
Complejidad	Alto, gracias a la colocación precisa de la plaquita	Alto, gracias al moldeo de varias etapas

Los escenarios en los que se considera la tecnología de sobremoldeo incluyen:

1. Cuando la superficie de su pieza necesita exhibir diferencias específicas en las propiedades eléctricas o térmicas.
2. Si quieres mejorar la absorción de impactos o el rendimiento de amortiguación de tu pieza.
3. Cuando necesite una pieza de plástico colorida para satisfacer sus necesidades de diseño.
4. Si su componente requiere un mango que sea cómodo y no pegajoso.
5. Cuando necesite incorporar un sello suave en la estructura de una pieza.

Por otro lado, la tecnología de moldeo por inserción es popular en varios campos, especialmente para los siguientes escenarios:

1. Cuando tiene elementos metálicos en su pieza.
2. Si su sustrato integra componentes complejos como cables, componentes electrónicos o placas de circuitos.
3. Cuando desee evitar el alto costo del desarrollo de moldes de dos colores.
4. El moldeo de insertos es ideal para el diseño de su pieza que requiere la integración de insertos roscados, que se utilizan ampliamente en conectores, instrumentos
5. paneles, enchufes eléctricos y conjuntos de cables, diales, carcasas de control remoto, manijas, incluidos mangos de tijera y mangos de instrumentos quirúrgicos.

Preguntas frecuentes

1. ¿Cuál es un ejemplo de sobremoldeo?

El sobremoldeo es un proceso de moldeo por inyección en el que un material (generalmente elastómero termoplástico TPE, poliuretano termoplástico TPU, poliuretano PU, etc.) se moldea sobre un segundo material (generalmente un plástico rígido como ABS, PC, PE, PP, etc.). Este proceso permite a los equipos de producto moldear dispositivos ergonómicos, mangos de herramientas eléctricas, juntas de goma, etc. directamente sobre piezas preexistentes sin agregar trabajo manual adicional. Por ejemplo, al fabricar una funda de teléfono móvil, el proceso de sobremoldeo se puede utilizar para moldear un material TPE blando sobre un sustrato de plástico duro para mejorar la sensación y las propiedades antideslizantes.

2. ¿Cuál es la diferencia entre el moldeo por inserción y el sobremoldeo?

Existen diferencias significativas entre el moldeo por inserción y el sobremoldeo en términos de proceso, eficiencia de producción, consideraciones de costos y áreas de aplicación. A la hora de elegir entre ellos, los fabricantes deben hacer consideraciones exhaustivas basadas en las necesidades específicas, la escala de producción y el presupuesto de costes.

3. ¿Cómo se realiza el sobremoldeo?

El principio del proceso de sobremoldeo es inyectar TPE fundido u otros materiales elastoméricos sobre un sustrato de plástico rígido moldeado o sin moldear a través de un equipo de moldeo específico. Durante el proceso de moldeo por inyección, el material TPE se envolverá firmemente alrededor de la superficie del sustrato plástico para formar una unión fuerte. Debido a que los materiales TPE tienen buena flexibilidad y elasticidad, pueden mejorar significativamente la comodidad y durabilidad del producto.

4. ¿Qué materiales se usan comúnmente para el sobremoldeo?

Los materiales comúnmente utilizados para el sobremoldeo incluyen materiales plásticos como elastómeros termoplásticos (TPE), poliuretanos termoplásticos (TPU), poliuretanos (PU), siliconas, polietileno (PE), polipropileno (PP), acrilonitrilo butadieno estireno (ABS), policarbonato (PC) y materiales metálicos u otros materiales especiales que se pueden usar en algunos casos especiales. La elección de estos materiales depende del escenario de aplicación específico, las propiedades físicas y químicas requeridas y los factores de costo.

Resumen

Como proceso avanzado de moldeo por inyección, el sobremoldeo logra una mejora integral en la función del producto, la estética y la protección del medio ambiente al combinar las características de diferentes materiales. Desde el moldeo por inserción hasta el moldeo por inyección múltiple, desde la mejora de la seguridad hasta la optimización del diseño ergonómico, el sobremoldeo desempeña un papel cada vez más importante en la fabricación moderna. Con el avance continuo de la ciencia de los materiales y la tecnología de moldeo por inyección, el sobremoldeo continuará brindando un fuerte apoyo para la innovación de productos y la mejora de la calidad.

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Este artículo fue escrito por varios colaboradores de LS. LS es un recurso líder en el sector manufacturero, conMecanizado CNC,Fabricación de chapa metálica,Impresión 3D,moldeo por inyección,Estampación de metalesy mucho más.