Originalmente destinadas principalmente a la extrusión, las nuevas opciones para compuestos de madera y plástico se han optimizado para abrir puertas a aplicaciones de moldeo por inyección.
Para moldear WPC, el pellet ideal debe ser del tamaño de una bola pequeña y redondeado para lograr una relación superficie-volumen óptima.
Luke's Toy Factory, Danbury, Connecticut, buscaba un material biocompuesto para sus camiones y trenes de juguete.La empresa quería algo con apariencia y tacto de madera natural que también pudiera moldearse por inyección para fabricar las piezas del vehículo.Necesitaban un material que pudiera colorearse para evitar el problema de la pintura descascarada.También querían un material que fuera duradero incluso si se dejaba en el exterior.El WC Terratek de Green Dot cumple con todos estos requisitos.Combina madera y plástico reciclado en un pequeño pellet muy adecuado para el moldeo por inyección.
Si bien los compuestos de madera y plástico (WPC) irrumpieron en escena en la década de 1990 como materiales principalmente extruidos en tableros para terrazas y cercas, la optimización de estos materiales para el moldeo por inyección desde entonces ha diversificado enormemente sus aplicaciones potenciales como materiales duraderos y sostenibles.El respeto al medio ambiente es una característica atractiva de los WPC.Tienen una huella de carbono significativamente menor que los materiales puramente a base de petróleo y pueden formularse utilizando exclusivamente fibras de madera recuperadas.
Una gama más amplia de opciones de materiales para formulaciones de WPC está abriendo nuevas oportunidades para los moldeadores.Las materias primas plásticas recicladas y biodegradables pueden mejorar aún más la sostenibilidad de estos materiales.Hay un número cada vez mayor de opciones estéticas que pueden manipularse variando las especies de madera y el tamaño de las partículas de madera en el compuesto.En resumen, la optimización del moldeo por inyección y la creciente lista de opciones disponibles para los fabricantes de compuestos significan que los WPC son un material mucho más versátil de lo que se pensaba.
LO QUE EL MOLDEADOR DEBE ESPERAR DE LOS PROVEEDORES Un número creciente de fabricantes de compuestos ofrecen ahora WPC en forma de pellets.Los moldeadores por inyección deben ser exigentes con las expectativas de los fabricantes de compuestos, especialmente en dos áreas: tamaño de los gránulos y contenido de humedad.
A diferencia de cuando se extruyen WPC para terrazas y cercas, el tamaño uniforme de los gránulos para una fusión uniforme es crucial en el moldeo.Dado que los extrusores no tienen que preocuparse por llenar su WPC en un molde, la necesidad de un tamaño de pellet uniforme no es tan grande.Por lo tanto, es importante verificar que un mezclador tenga en mente las necesidades de los moldeadores por inyección y no se centre demasiado en los usos más tempranos e inicialmente más frecuentes de los WPC.
Cuando los gránulos son demasiado grandes, tienden a fundirse de manera desigual, crean fricción adicional y dan como resultado un producto final estructuralmente inferior.El balín ideal debe ser del tamaño de una bola pequeña y redondeado para lograr una relación superficie-volumen ideal.Estas dimensiones facilitan el secado y ayudan a garantizar un flujo fluido durante todo el proceso de producción.Los moldeadores por inyección que trabajan con WPC deben esperar la misma forma y uniformidad que asocian con los gránulos de plástico tradicionales.
La sequedad también es una cualidad importante que se puede esperar de los gránulos de WPC de un mezclador.Los niveles de humedad en los WPC aumentarán junto con la cantidad de masilla para madera en el compuesto.Si bien tanto la extrusión como el moldeo por inyección requieren un bajo contenido de humedad para obtener mejores resultados, los niveles de humedad recomendados son ligeramente más bajos para el moldeo por inyección que para la extrusión.Nuevamente, es importante verificar que un mezclador haya considerado a los moldeadores por inyección durante la fabricación.Para el moldeo por inyección, los niveles de humedad deben estar por debajo del 1% para obtener resultados óptimos.
Cuando los proveedores se encargan de entregar un producto que ya contiene niveles aceptables de humedad, los moldeadores por inyección dedican menos tiempo a secar los gránulos, lo que puede generar ahorros sustanciales de tiempo y dinero.Los moldeadores por inyección deberían considerar comprar pellets de WPC enviados por el fabricante con niveles de humedad ya inferiores al 1%.
CONSIDERACIONES SOBRE LA FÓRMULA Y LAS HERRAMIENTAS La proporción de madera y plástico en la fórmula de un WPC tendrá algún efecto en su comportamiento a medida que pasa por el proceso de producción.El porcentaje de madera presente en el compuesto afectará, por ejemplo, al índice de fluidez en fusión (MFI).Como regla general, cuanta más madera se añade al compuesto, menor es el MFI.
El porcentaje de madera también influirá en la resistencia y rigidez del producto.En términos generales, cuanta más madera se añade, más rígido se vuelve el producto.La madera puede representar hasta el 70% del total del compuesto de madera y plástico, pero la rigidez resultante se produce a expensas de la ductilidad del producto final, hasta el punto de que incluso puede correr el riesgo de volverse quebradizo.
Las concentraciones más altas de madera también acortan los tiempos de ciclo de la máquina al agregar un elemento de estabilidad dimensional al compuesto de madera y plástico a medida que se enfría en el molde.Este refuerzo estructural permite retirar el plástico a una temperatura más alta cuando los plásticos convencionales todavía son demasiado blandos para sacarlos de sus moldes.
Si el producto se fabricará utilizando herramientas existentes, el tamaño de la puerta y la forma general del molde deben ser factores a la hora de determinar el tamaño óptimo de las partículas de madera.Es probable que una partícula más pequeña sirva mejor para herramientas con puertas pequeñas y extensiones estrechas.Si otros factores ya han llevado a los diseñadores a optar por un tamaño de partícula de madera mayor, entonces puede resultar beneficioso rediseñar las herramientas existentes en consecuencia.Pero, dadas las opciones existentes para diferentes tamaños de partículas, este resultado debería ser completamente evitable.
PROCESAMIENTO DE WPC Las características específicas del procesamiento también tienden a fluctuar significativamente según la formulación final de los gránulos de WPC.Si bien gran parte del procesamiento sigue siendo similar al de los plásticos tradicionales, es posible que sea necesario tener en cuenta en el procesamiento proporciones específicas de madera y plástico y otros aditivos destinados a lograr alguna apariencia, sensación o característica de rendimiento deseada.
Los WPC también son compatibles, por ejemplo, con agentes espumantes.La adición de estos agentes espumantes puede crear un material similar a la balsa.Esta es una propiedad útil cuando el producto terminado necesita ser especialmente liviano o flotante.Sin embargo, para el propósito del moldeador por inyección, este es otro ejemplo más de cómo la composición diversificada de los compuestos de madera y plástico puede llevar a que haya más cosas que considerar que cuando estos materiales llegaron por primera vez al mercado.
Las temperaturas de procesamiento son un área en la que los WPC difieren significativamente de los plásticos convencionales.Los WPC generalmente se procesan a temperaturas alrededor de 50 °F más bajas que el mismo material sin relleno.La mayoría de los aditivos para madera comenzarán a arder alrededor de los 400 F.
El cizallamiento es uno de los problemas más comunes que surgen al procesar WPC.Al empujar un material demasiado caliente a través de una puerta demasiado pequeña, el aumento de la fricción tiende a quemar la madera y provoca rayas reveladoras que, en última instancia, pueden degradar el plástico.Este problema se puede evitar haciendo funcionar los WPC a una temperatura más baja, asegurándose de que el tamaño de la puerta sea el adecuado y eliminando giros o ángulos rectos innecesarios a lo largo del recorrido de procesamiento.
Las temperaturas de procesamiento relativamente bajas significan que los fabricantes rara vez necesitan alcanzar temperaturas más altas que las del polipropileno tradicional.Esto minimiza la difícil tarea de eliminar calor del proceso de fabricación.No es necesario añadir equipos de refrigeración mecánicos, moldes diseñados específicamente para reducir el calor ni otras medidas extraordinarias.Esto significa tiempos de ciclo aún más reducidos para los fabricantes, además de tiempos de ciclo ya más rápidos debido a la presencia de cargas orgánicas.
NO SÓLO PARA TERRAZAS Los WPC ya no son sólo para terrazas.Se están optimizando para el moldeo por inyección, lo que los abre a una amplia gama de aplicaciones de nuevos productos, desde muebles de jardín hasta juguetes para mascotas.La amplia gama de formulaciones disponibles ahora puede mejorar los beneficios de estos materiales en términos de sostenibilidad, diversidad estética y características como flotabilidad o rigidez.La demanda de estos materiales no hará más que aumentar a medida que se conozcan mejor estos beneficios.
Para los moldeadores por inyección, esto significa que se deben tener en cuenta una serie de variables específicas de cada formulación.Pero también significa que los moldeadores deben esperar un producto que se adapte mejor al moldeo por inyección que la materia prima diseñada principalmente para ser extruida en tableros.A medida que estos materiales continúan desarrollándose, los moldeadores por inyección deben elevar sus estándares para las características que esperan ver en los materiales compuestos entregados por sus proveedores.
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Hora de publicación: 07-sep-2019