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Adhesión por inyección de TPU sobre ABS

La continua subida de los precios de las materias primas y el aumento de los requisitos de calidad exigen nuevas tecnologías y combinaciones de materiales. Al utilizar una combinación de varios materiales compuestos,un producto adquiere nuevas características superficiales, como una mayor rigidez y resistencia, y/o superficies que son a la vez suaves y antideslizantes. La producción para nuevas uniones de materiales compuestos supone una gran ampliación de los ámbitos de aplicación de los distintos tipos de materiales.

Mexpolimeros ofrece soluciones de poliuretano termoplástico (TPU) de avanzada para aplicaciones de adhesion a ABS, ASA, PBT, PC, PC/ABS etc. en la industrias como automoción, calzado, muebles, textiles y electrónica. Nuestras líneas de productos respaldan una amplia variedad de tecnologías de adhesion, incluyendo MEXPUR™ ABS y MEXPUR™ PC/ABS , poliuretano termoplástico (TPU) modificado para mejora la adhesion a ABS. La adhesión por inyección de TPU sobre Poliamida (PA/Nylon) es un proceso complejo pero lograble. Requiere altas temperaturas para lograr una buena fusión, un secado estricto de los materiales y, en algunos casos, modificadores de adherencia (compatibilizadores) para asegurar la unión química. Nuestra amplia oferta de productos MEXPUR™ ABS y MEXPUR™ PC/ABS, posiciona de manera privilegiada a Mexpolimeros para poder satisfacer sus necesidades con una amplia variedad de temperaturas de fusión y velocidades de cristalización.

Productos que manejamos

MEXPUR™ PBT, poliuretano termoplástico (TPU) modificado para mejora la adhesion a PBT, PC/PBT
MEXPUR™ ABS, poliuretano termoplástico (TPU) modificado para mejora la adhesion a ABS
MEXPUR™ ASA poliuretano termoplástico (TPU) modificado para mejora la adhesion a ASA, PC/ASA
MEXPUR™ PC poliuretano termoplástico (TPU) modificado para mejora la adhesion a PC, PC/PET
MEXPUR™ PC/ABS poliuretano termoplástico (TPU) modificado para mejora la adhesion a PC/ABS
MEXPUR™ PA, poliuretano termoplástico (TPU) modificado para mejora la adhesion a poliamida 6 (PA6), poliamidas 66 (PA66).
MEXPUR™ PP, poliuretano termoplástico (TPU) modificado para mejora la adhesion a poliolefinas, polipropileno y polietileno

Causas comunes de fallos en el sobremoldeo de TPU a ABS, ASA y PC/ABS

Cuando se sobremoldea TPU sobre ABS o PC/ABS varios factores pueden provocar una mala adhesión:

Incompatibilidad de materiales: El TPU, el ABS o PC/ABS y tienen polaridades químicas y energías superficiales diferentes, lo que dificulta la adhesión natural.
Temperatura de fusión insuficiente: Si el sustrato de plástico rígido no está lo suficientemente caliente al inyectar el TPU, los materiales no se fusionarán correctamente.
Desajuste de contracción: Las diferentes velocidades de enfriamiento y contracción pueden provocar que el TPU se separe del núcleo rígido.
Defectos de diseño del molde: Una ventilación inadecuada, una ubicación incorrecta de la compuerta o una presión de inyección insuficiente pueden impedir el llenado y recubrimiento completos.

La solución de moldeo en dos etapas:

Primero TPU, luego plástico rígido

El método tradicional consiste en inyectar primero el material rígido y luego sobremoldear el TPU sobre él. Invertir esta secuencia (moldear primero la capa exterior de TPU y luego inyectar ABS o PC/ABS o nailon en su interior) puede solucionar muchos problemas de adhesión. Así es como funciona y por qué:

Desglose del proceso:

Paso 1: Se inyecta el TPU para formar la rueda exterior flexible (banda de rodadura, flancos).
Paso 2: Mientras el TPU aún está muy caliente y dentro de su rango de temperatura de procesamiento, se inyecta el plástico rígido ( ABS o PC/ABS) en su núcleo o cavidad designada.
Paso 3: A esta alta temperatura de interfaz, el plástico rígido fundido que ingresa vuelve a fundir ligeramente la superficie interna del TPU, permitiendo que los materiales se interdifundan y se unan mecánicamente a nivel molecular.

Ventajas clave de este método:

Unión mecánica superior: La inyección a alta temperatura del plástico rígido crea una fuerte unión por fusión al fundirse en la capa interna del TPU.

Aplicaciones

En la fabricación de ruedas mediante técnicas de sobremoldeo donde una capa exterior blanda de TPU (poliuretano termoplástico) se adhiere a un sustrato más duro como ABS o PC/ABS los ingenieros suelen enfrentarse a un problema crítico: el TPU puede no adherirse correctamente o no encapsular completamente el material más duro, lo que provoca defectos y reduce la durabilidad del producto. Un método eficaz para superar esto es el proceso de moldeo por inyección de dos componentes, donde primero se moldea la capa exterior de TPU, inyectando el plástico duro (ABS o PC/ABS ) en ella. Este enfoque se basa en la unión a alta temperatura para crear una pieza segura e integrada. Analicemos por qué se produce este problema y cómo implementar esta solución con éxito.

Mejor encapsulación: La capa exterior de TPU actúa como una cavidad de molde definida para el núcleo rígido, asegurando una contención completa y eliminando los frentes de flujo que causan envolturas incompletas.
Reducción de tensiones: Dado que el TPU se enfría y contrae alrededor del núcleo duro ya solidificado (que se enfría al final), se minimizan las tensiones residuales, mejorando la estabilidad dimensional.

Selección de materiales

Elegir grados de TPU, ABS o PC/ABS diseñados específicamente para el sobremoldeo. Algunos grados de nailon pueden unirse químicamente al TPU a altas temperaturas, creando una adhesión aún más fuerte.
Diseño del molde: El molde debe estar diseñado para el moldeo secuencial de dos inyecciones. Un diseño adecuado de la compuerta para la segunda inyección es crucial para asegurar que el plástico duro fluya uniformemente y aplique una presión uniforme para unirse a la capa de TPU.
Monitorización del proceso: Utilice sensores para monitorizar en tiempo real las temperaturas de la cavidad y la interfaz y garantizar la consistencia.