Moldeo por baja presión, qué es, cómo se utiliza y dónde, el proceso

El moldeo a baja presión es una técnica que todos vemos y encontramos en nuestra vida cotidiana, aunque no se dé cuenta, el moldeo a baja presión forma parte integral de muchos de los electrodomésticos y equipos que puede utilizar a diario. Funciona silenciosamente y probablemente no le dedique ni un segundo pensamiento.

En QL-Custom tenemos muchos años de experiencia con el moldeo a baja presión, por lo que hemos pensado en compartir con usted en este artículo algunos de los puntos principales de este proceso.

A continuación, profundizaremos en el proceso y las ventajas del moldeo por baja presión, no sólo para las aplicaciones, sino también para el medio ambiente.

¿Qué es el moldeo por baja presión? El moldeo por baja presión es una técnica para proteger y encapsular componentes propensos a sufrir daños, humedad u otras influencias externas. Es típico en aplicaciones como el cableado y las placas de circuitos impresos. Mediante el uso de materiales conocidos como fundidos en caliente, se utilizan polímeros para sellar alrededor de los componentes utilizando maquinaria especializada.

Los materiales de poliamida a base de ácido dímero, a menudo denominados "hot-melts", son termoplásticos que, cuando se calientan a temperaturas específicas, se vuelven flexibles y maleables para su uso alrededor de conectores y conexiones de gran valor.

Por qué se llama moldeo por baja presión

El moldeo a baja presión (o LPM), en particular, es, como su nombre indica, el uso de procesos y técnicas de baja presión cuando los componentes pueden sufrir la presión normal o el calor extremo que se emplean en las aplicaciones de moldeo a presión más habituales en la industria.

Para reiterar, hay dos razones principales por las que una aplicación puede requerir el uso de moldeo por baja presión.

Maleabilidad

Un factor importante es la necesidad de que los termoplásticos aplicados sean más viscosos. La viscosidad permite aplicar el material inyectado en espacios y cavidades mucho más pequeños o complejos. Para aplicar a baja presión se suele utilizar un proceso manual de bomba de engranajes, que proporciona presión suficiente para impulsar el material viscoso entre los componentes.

Esto ayuda a evitar que los componentes frágiles se desprendan o se rompan y proporciona una mayor protección y estabilidad a los componentes electrónicos que, de otro modo, estarían desprotegidos.

La viscosidad se mide en lo que se conoce como centipoise - una unidad de medida específica, y a unos 410F (210C) forma la consistencia del "jarabe para tortitas", que es suficiente y seguro para la aplicación a baja presión.

Adhesividad

En general, los materiales de Poliamida se consideran termofusibles de alto rendimiento. La poliamida tiene una cualidad adhesiva que la acompaña y esto es lo que ayuda a sellar los componentes.

El proceso de aplicación del moldeo por baja presión

Si se va a moldear a baja presión una placa de circuito impreso u otro circuito, una vez fabricada la placa de circuito impreso, se pasará a la siguiente fase, que es el moldeado a baja presión.

El moldeo por baja presión comienza en forma de pequeñas pastillas, que se dosifican en la cantidad/peso correctos y se introducen en una máquina LPM especializada, que también aloja la plantilla del molde que se va a llenar. La placa de circuito impreso terminada se coloca en la máquina o se aplica un molde en frío como barrera inicial contra el calor de la inyección a presión. Entonces está listo para aplicar la capa principal de termoplástico. Una vez calentada a 410F, se inyecta la poliamida, ya sea manual o mecánicamente utilizando métodos de baja presión, normalmente entre 50 y 200 PSI.

El flujo se mantiene y regula, rodeará los componentes e incluso comenzará a secar y sellar al contacto. La cantidad inyectada se mide y dirige exactamente para llenar todos los componentes necesarios y dejar una superficie acabada. Gracias a los avances de alta velocidad, este proceso suele durar sólo unos segundos por aplicación, y el tiempo de inyección, secado y acabado completo se prolonga hasta aproximadamente 1 minuto. El resultado es la viabilidad para la producción en serie.

Inyección para combatir la retracción

Una vez inyectada, la poliamida suele reducirse durante la fase de secado. Para compensar esto, se inyecta continuamente para mantener la presión contra las unidades y rellenar cualquier vacío dejado por la contracción. Este proceso continúa hasta que la poliamida se transforma de líquida a sólida, es decir, de caliente a fría. Mientras tanto, la aplicación del molde en frío absorberá cualquier presión y calor indebidos que puedan producirse durante el proceso.

Se ha demostrado que esta técnica protege los componentes frágiles sin romper los componentes electrónicos ni las juntas de soldadura y no impide el rendimiento de la unidad.

Por qué utilizamos el moldeo por baja presión

Desde la década de 1970, cuando se desarrolló el moldeo por baja presión en Europa, su uso se ha extendido a la mayoría de ámbitos industriales y de consumo. Inicialmente se desarrolló para la industria del automóvil con el fin de sustituir alternativas más pesadas, como el proceso de encapsulado, que también era más tóxico, y proporcionar un entorno eficaz, sellado y protector para componentes que, de otro modo, sufrirían tensiones y roturas indebidas.

Desde entonces, las técnicas han mejorado aún más, proporcionando una mayor protección y pudiendo abarcar sistemas más complejos. Así, el moldeo por baja presión se ha extendido no sólo a usos industriales y comerciales, sino también a aplicaciones militares y aeroespaciales, donde equipos y componentes electrónicos más extremos requieren soluciones más robustas.

Si a esto se añade que el moldeo por baja presión es una solución menos tóxica y respetuosa con el medio ambiente, se entiende por qué su uso se ha extendido a la mayoría de las áreas de protección de circuitos.

He aquí una lista de aplicaciones típicas del moldeo por baja presión

1. Militar
2. Aeroespacial
3. Automoción
4. Equipos industriales estáticos
5. Equipos industriales móviles
6. Equipos de construcción
7. Electrónica de consumo
8. Motores y cuadros de control
9. Equipos sumergibles
10. Sensores
11. Iluminación
12. Dispositivos electrónicos móviles como memorias USB y mandos a distancia
13. Casi todas las formas de cableado manufacturado

En muchas aplicaciones, el propio moldeo se ha desarrolladoPor ejemplo, el moldeado utilizado en las memorias USB y las cerraduras remotas para puertas de coches a menudo forma parte de la carcasa exterior del producto o, en algunos casos, dicta la forma de la carcasa exterior.

Ventajas del moldeo por baja presión

Material ligero

A diferencia de otras técnicas más pesadas y engorrosas, la fusión en caliente proporciona un producto final más ligero, ideal para la mayoría de las aplicaciones.

Acabado estanco

Las unidades que, de otro modo, serían propensas a sufrir daños por el agua ahora pueden sellarse herméticamente desde el exterior, lo que permite que, en ocasiones, los equipos de aguas profundas permanezcan seguros y en pleno funcionamiento.

Adhesión a múltiples superficies

El moldeo por baja presión, junto con el moldeo en frío, permite aplicar una multitud de materiales diferentes con adhesivo para ayudar a estabilizar y fijar los componentes en su lugar.

Resistente a los golpes

Las placas de circuito impreso y otros componentes que se utilizan en entornos de alto impacto cuentan ahora con una mayor protección contra golpes y otros daños sufridos durante su uso.

Resistente a productos químicos

Los componentes que entran en contacto con productos químicos externos no ácidos pueden protegerse sin dañar los circuitos internos.

Compacto

El uso de juntas de baja presión proporciona protección interna, lo que reduce las necesidades de protección exterior. De este modo se consigue un diseño más compacto que ahorra espacio, sin comprometer la estabilidad ni la protección.

Estética

Este método de sellado y moldeado proporciona mejoras de forma y diseño mucho mayores que los métodos de protección anteriores.

Conformidad

Todos los materiales termoplásticos y de poliamida cumplen las normas ISO aprobadas en materia de salud y seguridad en todas las aplicaciones.

Ventajas medioambientales del moldeo por baja presión

De hecho, el moldeo por presión en su conjunto tiene muchos beneficios medioambientales por encima de las prácticas anteriores y, en algunos casos, prolonga beneficios que anulan el uso de este proceso. He aquí los principales beneficios medioambientales del Moldeo por Presión.

Productos naturales

Todos los ingredientes utilizados en el moldeo a presión son materiales naturales.

Reciclable

El material sobrante producido por el moldeo a presión es totalmente reciclable. El material puede recuperarse y reutilizarse numerosas veces. Esto significa que el moldeo por presión es una solución de residuo cero.

Sin humos peligrosos

El proceso de moldeo por presión no produce materiales peligrosos, ni en suspensión en el aire ni en forma líquida o sólida.

Prolongación de la vida útil del producto

Productos a los que de otro modo se les habría puesto una fecha de caducidad pueden ahora almacenarse y utilizarse después de un periodo de tiempo mayor.

Menos roturas de productos

Ahora que los productos son más robustos, la probabilidad de que se produzcan roturas o fallos es menor, lo que significa que se desechan menos placas de circuito impreso o circuitos, o que hay que sustituirlos.

Conclusión

Como se mencionó al principio, las prácticas moldeadas a baja presión se han vuelto tan habituales que apenas las percibimos a nuestro alrededor cada día, aunque probablemente nos topemos con ellas varias veces al día en nuestra vida laboral y doméstica.

Las aplicaciones típicas de consumo y de pequeño tamaño incluyen productos como cables o empalmes de cables, en los que se utilizan para reforzar y proteger los extremos de los cables. Los productos que puede coger y utilizar a diario, como el mando a distancia de la puerta de su coche o incluso el mando a distancia de su televisor, probablemente también contengan productos de moldeo por baja presión para ayudar a prolongar su vida útil y cualquier impacto con el que puedan entrar en contacto.

Si tiene una aplicación para la que está considerando la necesidad de utilizar el moldeo por baja presión, o incluso si desea saber si su producto es adecuado o está preparado para este proceso, siempre es una buena idea obtener más información.

Si desea hablar de su proyecto concreto, tanto si se trata de un puñado de unidades prototipo como de una tirada de miles de unidades, entoncesvenga a hablar con nosotros aquí en LPM  donde uno de los miembros de nuestro experimentado equipo de especialistas podrá ayudarle con su consulta y guiarle a través de los procesos necesarios.