1. ¿Qué es el plástico ABS?
El acrilonitrilo butadieno estireno (ABS) brillante es un tipo específico de polímero termoplástico que combina resistencia para soportar golpes, tenacidad y ausencia de impactos. Tiene un amplio uso en industrias de vieja data que van desde la automoción a la electrónica, los juguetes y los artículos para el hogar. El ABS se fabrica mediante un proceso llamado polimerización, en el que se combinan acrilonitrilo, butadieno y estireno, cada uno de los cuales confiere al material propiedades específicas:
- El acrilonitrilo contribuye a la resistencia química y la estabilidad térmica.
- El butadieno aumenta la resistencia a los impactos y la tenacidad.
- El estireno proporciona rigidez y un acabado brillante.
El ABS se ha utilizado ampliamente en el proceso de fabricación del moldeo por inyección. Este proceso aprovecha al máximo las excelentes propiedades mecánicas del ABS, como su gran resistencia al impacto y dureza. El moldeo por inyección de ABS es ideal para fabricar artículos que necesitan resistencia y durabilidad, y se utiliza habitualmente para salpicaderos de automóviles, carcasas electrónicas y componentes de electrodomésticos.
2. Tipos de plásticos ABS
Hay muchos tipos o grados de plásticos ABS para muchas aplicaciones. Los principales tipos incluyen:
- ABS estándar: El grado más popular, que ofrece un compromiso de resistencia, flexibilidad y procesabilidad. Tiene propiedades favorables para el moldeo por inyección.
- ABS de alto impacto (HI-ABS): Este grado se ha diseñado con mayor dureza y resistencia a los impactos, lo que lo hace adecuado para aplicaciones como piezas de automoción o carcasas protectoras.
- ABS ignífugo: Los aditivos de este tipo de ABS reducen la inflamabilidad del plástico, por lo que es ideal para su uso en componentes eléctricos y artículos domésticos que requieren resistencia a las llamas.
- Mezclas de ABS y policarbonato (PC): Este material es un híbrido de los dos. Se suele utilizar para carcasas de aparatos electrónicos.
- ABS Plus: Una variante más reciente del ABS con una calidad de superficie superior y propiedades de procesamiento ideales para fabricar productos finales lisos y de alta precisión.
Varios tipos de plástico ABS ofrecen diversas ventajas, y cada uno tiene un grado específico adecuado para diferentes aplicaciones que suelen tener en cuenta factores como la resistencia, la durabilidad y la resistencia a las condiciones ambientales.
6 Propiedades de los materiales ABS
Resistencia al impacto: El ABS se utiliza en productos sometidos a esfuerzos físicos, como piezas de automoción y electrónica, debido a su gran durabilidad y resistencia a los impactos.
Rigidez y tenacidad: Proporciona un buen equilibrio entre rigidez y tenacidad y se utiliza en aplicaciones exigentes.
Estabilidad térmica: Acepta el calor sin mucho impacto (hasta 100 °C/212 °F), lo que la hace perfecta para la resistencia al calor en automoción y electrónica.
Atractivo estético: Su superficie lisa y brillante se puede pintar o texturizar fácilmente, por lo que es ideal para productos de consumo como juguetes y productos electrónicos.
Fácil de procesar: El ABS es un material fácil de moldear y dar forma, especialmente en el moldeo por inyección, que puede proporcionar diseños complejos con poco desperdicio.
Resistencia química: Muchos productos químicos no se ven afectados, pero disolventes como la acetona pueden tener un impacto.
3. Rendimiento del ABS
Rendimiento del ABS
El plástico ABS tiene excelentes propiedades mecánicas y es adecuado para muchas aplicaciones. Entre las capacidades clave para el rendimiento se incluyen:
Propiedades físicas
Debido a los procedimientos con los que se fabrica, el ABS tiene muy buenas propiedades mecánicas: dureza, rigidez y tenacidad. Por ello, se utiliza con frecuencia como plástico de ingeniería multiuso. Las resinas de ABS son de color blanco o crema claro, opacas, no tóxicas y tienen una densidad aproximada de 1,05. El índice de fluidez oscila entre el 0,2% y el 0,7%. Cuando se quema, emite una llama amarilla, produce humo negro y no gotea ni se ablanda sin gotear.
Resistencia al calor
El ABS es resistente al calor pero moderado, con una temperatura de deformación térmica de 1,86 MPa de unos 85 °C. 10 °C puede elevar esta temperatura mediante tratamiento térmico, y el rango de uso del ABS es de 40 °C a 85 °C, mientras que no se recomienda superar los 100 °C. La conductividad térmica del ABS oscila entre 0,16 y 0,29 W/(m-K), y el coeficiente de expansión lineal es de (6,2-9,5) × 10-⁵K-¹. Como resultado, tiene uno de los coeficientes de dilatación más bajos entre los termoplásticos, lo que lo hace ideal para crear piezas de dimensiones precisas.
Propiedades mecánicas
Es un termoplástico resistente con una gran fuerza de impacto. Gracias a las propiedades de absorción de energía del componente de caucho, esto podría evitar la formación de líneas plateadas. El acrilonitrilo butadieno estireno tiene una gran resistencia al impacto y una buena tenacidad a bajas temperaturas, incluso por debajo de -40 ºC. También presenta una gran resistencia a la fluencia, con tubos correspondientes sometidos a una carga de 7,2MPa que mantienen su tamaño durante dos años.
Resistencia química
El ABS resiste el agua, las sales inorgánicas, los álcalis y los ácidos diluidos. Sin embargo, es sensible a los ácidos oxidantes, como los ácidos sulfúrico y nítrico agrícolas. El agrietamiento por tensión se produce por la exposición prolongada a hidrocarburos alifáticos, alcohol, aceites minerales y vegetales. El ABS puede disolverse en acetato de etilo, acetona y cloruro de metileno, o formar emulsiones.
Resistencia a la intemperie
Su estructura contiene dobles enlaces, que hacen que el ABS sea más resistente a la luz solar, el calor y el oxígeno. En última instancia, esto conduce a la oxidación y la degradación. Por ejemplo, tras seis meses de exposición a la intemperie, el ABS perderá un 45% de su resistencia al impacto. La luz ultravioleta, el calor y el oxígeno lo hacen quebradizo. Aditivos como el negro de humo o los antioxidantes fenólicos se incorporan habitualmente para mejorar la resistencia a la intemperie.
4. Guía de moldeo por inyección de ABS
El moldeo por inyección de ABS es uno de los procesos más populares para fabricar piezas compuestas de acrilonitrilo butadieno estireno. Estos son los pasos utilizados en el moldeo por inyección de ABS:
Paso 1 – Preparación del material
Los gránulos de ABS se cargan en la máquina de inyección. Se calientan hasta un estado fundido y están listos para inyectarse en el molde.
Paso 2 – Inyección en el molde
El ABS fundido se inyecta en la cavidad del molde a alta presión. El proceso de inyección se regula cuidadosamente para garantizar que el material penetre completa y uniformemente en el molde.
Paso 3 – Enfriamiento y solidificación
Una vez inyectado, el molde se enfría, lo que hace que el ABS se solidifique en la forma deseada. El tiempo de enfriamiento varía en función del grosor de la pieza y del diseño del molde.
Paso 4 – Abrir el molde y extraer las piezas
Una vez que la pieza se enfría y solidifica, se abre el molde y se expulsa la pieza. A continuación, se inspecciona en busca de defectos y calidad antes de pasar a la siguiente fase del proceso.
Paso 5 – Tratamiento posterior (si es necesario)
En función de la aplicación, la pieza de ABS moldeada puede someterse a recorte, pintura o acabado superficial.
3 Consejos para el éxito del moldeo por inyección de ABS:
- Control de la temperatura: La temperatura del barril, del molde y del material debe controlarse para evitar defectos como alabeos, mal acabado superficial, etc.
- Velocidad de inyección: La velocidad de inyección debe ajustarse cuidadosamente para evitar problemas como disparos cortos o llenado incompleto.
- Expulsión: Cuando una pieza se expulsa de un molde, debe solidificarse lo suficiente para que la pieza mantenga su forma, por lo que se necesita un tiempo de enfriamiento suficiente para desgastar la pieza de forma que sea indeformable en el momento de la expulsión.
Guía de temperaturas para moldes de inyección de ABS
La tasa de contracción de las piezas aumenta y el ciclo de moldeo se alarga. Para solucionar este problema se utiliza el método de molde calentado. Las temperaturas de molde de 60-70 °C son ideales para piezas de alta calidad superficial, formas complejas y requisitos de rendimiento.
Presión de moldeo por inyección de ABS
La presión de inyección depende del grosor de la pared, el tipo de equipo y el grado de resina. Una presión más alta es mejor para productos de pared fina, proceso largo, compuerta pequeña, resistentes al calor o ignífugos. Esto ayuda a rellenar la cavidad, pero una presión excesiva puede causar problemas de liberación o daños. Para una tensión interna mínima, controle la presión de mantenimiento a 60-70MPa.
Velocidad de moldeo por inyección de ABS
La velocidad de inyección afecta a la fluidez del ABS. Las velocidades lentas pueden provocar defectos superficiales como ondulaciones y soldaduras deficientes. Las velocidades rápidas no dejan tiempo suficiente para un llenado adecuado del molde, lo que provoca un mal acabado superficial. Para una producción normal, utilice velocidades medias o bajas. Las velocidades altas sólo son necesarias para el llenado complicado de moldes.
Postprocesado de conformado de plástico ABS
Las piezas de ABS pueden presentar tensiones internas. Las piezas de poco uso necesitan tratamiento térmico. Caliente las piezas de alto rendimiento a 70-80°C durante 24 horas y, a continuación, déjelas enfriar a temperatura ambiente. Para comprobar la tensión interna, sumerja las piezas en ácido acético glacial. Si no aparecen grietas después de 2 minutos, la tensión es baja. Las grietas en 5-15 segundos indican una elevada tensión interna.
6 ventajas clave del moldeo por inyección de ABS
Resistencia a los impactos y durabilidad – El ABS es increíblemente fuerte y resistente, lo que lo convierte en una gran opción para productos que soportarán el desgaste. Es ideal para componentes sometidos a esfuerzos mecánicos, como piezas de automoción o carcasas electrónicas, y garantiza que permanezcan intactos en condiciones difíciles.
Bajo coste de material – El uso extensivo de ABS puede mantener bajos los costes de las piezas y, por tanto, los costes generales de producción. Su facilidad de procesamiento mediante moldeo por inyección permite la producción en masa sin comprometer la calidad, y su rentabilidad para series de producción en masa está a otro nivel.
Facilita el moldeo o la flexibilidad de diseño – Debido a su buena fluidez, el ABS es menos propenso a tener defectos, como distorsión o llenado incompleto, por lo que es fácil de procesar para el moldeo por inyección. También facilita la capacidad de producir formas complejas y diseños intrincados, lo que permite a los fabricantes crear composiciones funcionales con precisión.
Gran acabado estético – La parte superior vítrea de las piezas de ABS les confiere un acabado muy solicitado que muchos productos buscan para conseguir un aspecto más limpio. Son fáciles de pintar, texturizar o acabar con un resultado visual de la máxima calidad, sin necesidad de pasos adicionales, lo que las hace perfectas para productos dirigidos al consumidor.
Excelente resistencia a la temperatura – El ABS se comporta bien en entornos de temperatura moderada, por lo que puede utilizarse en aplicaciones de automoción o eléctricas en las que las piezas pueden estar expuestas a temperaturas más elevadas. Soporta el calor sin comprometer su estructura ni sus prestaciones.
Amplia gama de aplicaciones – El ABS es un polímero termoplástico de uso común en multitud de sectores, desde piezas de automoción hasta electrónica de consumo y dispositivos médicos. Puede mejorarse con aditivos (por ejemplo, retardantes de llama), lo que aporta flexibilidad con respecto al rendimiento. La cadena de suministro también será mucho más flexible.
5. Problemas del moldeo por inyección de plástico ABS y cómo resolverlos
El ABS es un material de moldeo por inyección muy utilizado; sin embargo, existen algunos problemas en el proceso de moldeo por inyección. He aquí algunos de los problemas más comunes y cómo evitarlos:
| Edición | Causa | Solución |
| Alabeo | Enfriamiento desigual o problemas de diseño del molde | Ajuste los canales de refrigeración y los parámetros de moldeo |
| Disparos cortos | Presión de inyección inadecuada o temperatura de molde inadecuada | Aumentar la presión de inyección y optimizar la temperatura del molde |
| Marcas de flujo | Alta velocidad de inyección o temperatura inadecuada del molde | Reducir la velocidad de inyección y ajustar la temperatura del molde |
| Marcas de fregadero | Piezas de paredes gruesas con refrigeración inadecuada | Optimizar el grosor de la pared y el tiempo de enfriamiento |
| Trampas de aire | Mala ventilación en la cavidad del molde | Mejorar los sistemas de ventilación y extracción de moho |
| Imperfecciones superficiales | Contaminación o humedad en el material | Garantizar el secado adecuado del material y la limpieza del molde |
Abordar estos problemas en una fase temprana del moldeo puede mejorar la calidad del producto y reducir las tasas de desechos.
Conclusión
Resistente y económico, el plástico ABS es un material de confianza para miles de aplicaciones. Conociendo sus tipos, rendimiento y proceso de moldeo por inyección, los fabricantes pueden optimizar la producción, mejorar la calidad del producto, reducir costes, etc. Además, el moldeo por inyección de ABS es especialmente beneficioso para componentes que requieren una gran solidez y resistencia a los impactos, siempre que se lleve a cabo un diseño óptimo del molde, la preparación del material y los parámetros de procesamiento.
Acerca de BFY Mold
BFY Mold se centra en el moldeo por inyección y la fabricación de moldes, proporcionando producción en serie, producción bajo demanda, procesamiento CNC y servicios de acabado con chispa de espejo. Nuestra fábrica interna bien equipada y nuestra mano de obra especializada y cualificada pueden garantizar una solución de alta calidad y bajo coste para su proyecto.
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