Materiales para la Construcción de Moldes de Inyección de Plásticos

La fabricación de moldes para la inyección de plásticos es un área altamente especializada que exige materiales con propiedades muy específicas para garantizar eficiencia, durabilidad y calidad en la producción de componentes plásticos. Estos moldes deben ser fabricados con materiales que no solo soporten las rigurosas condiciones de producción sino que también maximicen el rendimiento y minimicen los costos de mantenimiento.

Propiedades Deseadas en los Materiales para Moldes

Los materiales seleccionados para moldes deben tener las siguientes características:

• Fácil mecanización: Los materiales deben permitir un mecanizado eficiente en su estado inicial.
• Alta templabilidad: Esencial para procesos que requieren un endurecimiento posterior del material.
• Aptitud para el pulido: Fundamental para obtener superficies lisas.
• Resistencia superior al desgaste y la corrosión: Para prolongar la vida útil del molde y mantener la calidad de las piezas moldeadas.
• Estabilidad dimensional: Para garantizar la precisión de las piezas a lo largo del tiempo.
• Buena conductividad térmica: Para un enfriamiento eficiente y uniforme del molde.

Como se ha explicado detalladamente en el blog “recubrimiento de moldes” Aceros Utilizados en la Fabricación de Moldes

1. Aceros de Cementación: Son ideales para aplicaciones donde se requiere una superficie extremadamente dura y un núcleo tenaz. Estos aceros son bajos en carbono y adquieren dureza superficial mediante un proceso de carburización.
2. Aceros Bonificados: Estos aceros se someten a un tratamiento térmico de templado y revenido que mejora significativamente su resistencia mecánica y tenacidad.
3. Aceros para Temple Integral: Utilizados para obtener una estructura homogénea con buenos resultados frente a materiales abrasivos como la fibra de vidrio.
4. Aceros Resistentes a la Corrosión: Adecuados para moldes que no pueden ser galvanizados pero requieren alta resistencia a la corrosión.

DIN 1.2738

• Norma AISI equivalente: P20+Ni
• Descripción: El DIN 1.2738 es un acero de herramientas pretemplado con adición de níquel. Es conocido por su excelente maquinabilidad, pulibilidad y capacidad para ser grabado al ácido, manteniendo una buena dureza uniforme en secciones grandes. Este acero también ofrece una excelente tenacidad y resistencia al agrietamiento térmico.
• Aplicaciones: Es ideal para moldes de gran tamaño, moldes que requieren una alta calidad superficial, como los de automoción, electrodomésticos y enclosures para productos electrónicos. También es adecuado para la fabricación de moldes para plásticos con cierto nivel de relleno de fibra de vidrio.

Los aceros DIN 1.2738H y DIN 1.2738HH son variantes del acero DIN 1.2738, que es un acero de herramientas pretemplado con adición de níquel, conocido por su excelente maquinabilidad y pulibilidad. Las siglas “H” y “HH” indican diferentes niveles de dureza y tenacidad, optimizados para aplicaciones específicas en la fabricación de moldes.

DIN 1.2738H

Siglas: La “H” en 1.2738H se refiere a “High” (Alto), indicando un nivel de dureza superior al estándar 1.2738.

Descripción: Esta variante del 1.2738 tiene una dureza ligeramente mayor que la versión estándar, lo que mejora la resistencia al desgaste sin comprometer excesivamente la maquinabilidad. La dureza típica de este acero es de aproximadamente 33-37 HRC después del pretemplado.

DIN 1.2738HH

Siglas: La “HH” en 1.2738HH significa “High Hardness” (Alta Dureza), reflejando un nivel aún más alto de dureza que el 1.2738H.

Descripción: Esta versión tiene una dureza incrementada, alcanzando típicamente entre 34-40 HRC. El aumento en la dureza se logra mediante un ajuste en la composición química y los tratamientos térmicos aplicados, lo que también mejora la resistencia al desgaste y la capacidad de soportar mayores presiones de inyección.

DIN 1.2311

• Norma AISI equivalente: P20
• Descripción: El 1.2311 es un acero de herramientas pretemplado, que no requiere tratamientos térmicos adicionales, lo que reduce los tiempos de fabricación del molde. Tiene una excelente uniformidad y dureza en toda la sección del molde y una buena maquinabilidad.
• Aplicaciones: Este acero es muy utilizado en la fabricación de moldes para la producción de piezas plásticas de tamaño medio y grande, como contenedores, componentes de automóviles y cascos de dispositivos electrónicos.

DIN 1.2344

• Norma AISI equivalente: H13
• Descripción: El 1.2344 es un acero para trabajo en caliente que ofrece alta resistencia al desgaste y a la fatiga térmica, excelente tenacidad y resistencia al choque térmico. Soporta muy bien las altas temperaturas, lo que es esencial para procesos que involucran plásticos de ingeniería de alta temperatura.
• Aplicaciones: Se utiliza principalmente para la fabricación de insertos de moldes, núcleos y cavidades que requieren alta resistencia térmica, así como en moldes de fundición a presión y extrusión.

DIN 1.2038

• Norma AISI equivalente: Generalmente clasificado como una variante de P20 modificado con mayor tenacidad.
• Descripción: Similar al P20, el 1.2038 ha sido modificado para ofrecer mejor resistencia al impacto y mayor tenacidad, lo que lo hace más adecuado para aplicaciones que requieren un rendimiento mecánico superior en condiciones de operación más exigentes.
• Aplicaciones: Adecuado para moldes que requieren una mayor resistencia al impacto y la fatiga, tales como los utilizados en piezas con geometrías complejas o finas.

DIN 1.2767

• Norma AISI equivalente: No tiene una clasificación directa bajo la norma AISI, pero se puede comparar con los aceros del grupo AISI O1 debido a su resistencia al desgaste y capacidad de trabajo a alta presión.
• Descripción: El DIN 1.2767 es un acero para herramientas de trabajo en frío, conocido por su alta resistencia al desgaste y su capacidad para retener una buena dureza mientras soporta impactos moderados. Posee una buena tenacidad y resistencia a la deformación plástica en condiciones de trabajo adversas. Su composición aleada con níquel-cromo le confiere características superiores en términos de resistencia y durabilidad.
• Aplicaciones: Este tipo de acero es ideal para la fabricación de moldes de inyección que requieren una alta resistencia al desgaste y al impacto. Es especialmente útil en la producción de moldes para materiales abrasivos o en procesos donde los moldes deben soportar altas presiones y tensiones repetidas, como en la fabricación de componentes automotrices o de electrodomésticos con geometrías complejas y requisitos de precisión elevados.

DIN 1.2316

• Norma AISI equivalente: No tiene un equivalente directo en AISI, pero se relaciona con aceros inoxidables de alto grado.
• Descripción: El 1.2316 es un acero inoxidable martensítico con alta resistencia a la corrosión y excelente pulibilidad, lo que lo hace ideal para condiciones de trabajo corrosivas. Además, posee buena maquinabilidad y estabilidad dimensional.
• Aplicaciones: Este acero es especialmente útil para moldes que fabrican productos médicos, contenedores para alimentos y aplicaciones que exigen una resistencia superior a la corrosión. También es ideal para moldes que utilizan PVC u otros materiales corrosivos.

AISI P21 (NAK80)

• Norma AISI equivalente: P21
• Descripción: El AISI P21, también conocido como NAK80, es un acero pretemplado con una dureza de aproximadamente 40 HRC que no requiere tratamientos térmicos adicionales después del mecanizado. Este acero es reconocido por su excelente pulibilidad y capacidad para alcanzar un acabado superficial de alta calidad. Además, su composición está diseñada para ofrecer una gran homogeneidad y estabilidad, reduciendo la deformación durante el mecanizado.
• Aplicaciones: Ideal para moldes que requieren un acabado superficial de alta calidad, como los utilizados en la producción de componentes para electrónica, cosméticos y aplicaciones de consumo visualmente críticas. También es adecuado para moldes con detalles finos y complejos debido a su capacidad de ser grabado y pulido eficientemente.

AISI 1045

• Descripción: El AISI 1045 es un acero al carbono de media aleación conocido por su resistencia y dureza moderadas. Tiene buena maquinabilidad y responde bien al tratamiento térmico, ofreciendo una mayor resistencia al impacto que los aceros de menor carbono. Es menos costoso que los aceros de herramientas de alta aleación y se utiliza frecuentemente en portamoldes.
• Aplicaciones: Adecuado para componentes estructurales que requieren alta resistencia y dureza como portamoldes.

Stavax (DIN 1.2083)

• Descripción: El acero DIN 1.2083 (Stavax) es un acero inoxidable martensítico premium, pretemplado (con una dureza de aproximadamente 45-52 HRC) y altamente pulible. Ofrece excelente resistencia a la corrosión y muy buena estabilidad dimensional. Stavax es tratado para lograr una muy alta pureza y uniformidad, diseñado para moldes de alta calidad que requieren acabados superficiales excelentes.
• Aplicaciones: Ideal para moldes de alta producción y de calidad, donde se requieren condiciones óptimas de pulido y resistencia a la corrosión. Comúnmente usado en la fabricación de moldes para plásticos médicos, envases de alimentos y aplicaciones técnicas.

DIN 1.2711

• Norma AISI equivalente: No tiene un equivalente directo en AISI.
• Descripción: El DIN 1.2711 es un acero de herramientas para trabajo en caliente que ofrece una excelente tenacidad y resistencia al desgaste. Este acero es conocido por su buena maquinabilidad y resistencia térmica, haciendo que sea ideal para moldes que operan bajo condiciones de estrés térmico y mecánico elevado.
• Aplicaciones: Especialmente adecuado para la fabricación de moldes grandes y pesados, como los usados en la industria automotriz y de fundición a presión. También es comúnmente utilizado para herramientas de forja y otras aplicaciones que requieren una alta resistencia al impacto.

DIN 1.2343

• Norma AISI equivalente: H11
• Descripción: El DIN 1.2343 es un acero de herramientas para trabajo en caliente con alta resistencia a la termofluencia y excelente tenacidad. Este acero también ofrece buena resistencia al choque térmico y a la fatiga térmica, así como una resistencia moderada al desgaste a altas temperaturas.
• Aplicaciones: Comúnmente utilizado en la fabricación de moldes y matrices para extrusión de aluminio, moldes para fundición a presión y herramientas que requieren propiedades de resistencia a altas temperaturas, como en la fabricación de piezas aeronáuticas.

Cada uno de estos aceros ha sido diseñado para cumplir con requisitos específicos de la producción de moldes, ofreciendo una combinación de resistencia, durabilidad y facilidad de mantenimiento, adecuados para las demandas de la industria moderna de inyección de plásticos.