Materiales para la Construcción de Moldes de Inyección

Los materiales que se utilizan para la fabricación de moldes para inyección de termoplásticos han de cumplir las siguientes propiedades:

• Fácil mecanización en estado de suministro
• Templabilidad alta
• Adecuados para el pulido
• Alta resistencia contra el desgaste y la corrosión
• Máxima resistencia a abrasión y al desgaste
• Gran estabilidad dimensional
• Elemento de lista
• Gran resistencia a la corrosión
• Buena conductividad térmica
• Buena resistencia a la fatiga mecánica y térmica

Los aceros más comúnmente empleados en la construcción de moldes son los siguientes:

• Aceros de cementación: Son aceros pobres en carbono (menor del 0.1%). Durante el posterior proceso de cementación el carbono se difunde en la superficie dando mayor resistencia al desgaste.
• Aceros de bonificación: El acero se somete a un tratamiento térmico consistente en templar la pieza y posteriormente en calentarla consiguiendo así una alta resistencia mecánica y tenacidad.
• Aceros para temple integral: Se emplean para conseguir una estructura homogénea, y tienen contenidos en carbono entre el 0.3 y 0.4%. Dan un buen resultado con materiales abrasivos como son la fibra de vidrio.
• Aceros resistentes a la corrosión: Permiten una mayor resistencia a la corrosión sin necesidad de los galvanizados, los cuales, si bien dan mayor resistencia a la corrosión, pueden provocar agrietamiento debido a la elevada presión en las aristas de cierre.

Aceros comerciales utilizados en la fabricación de moldes:

• AISI P20 : Acero pretemplado al Ni-Cr-Mo que se suministra a ~310 Brinell, cuenta con excelentes propiedades de pulido y fotograbado. Adecuado para una amplia gama de moldes de inyección.
• Portamoldes: Aceros 1730 acero al carbono de baja aleación con una buena mecanibilidad y soldabilidad. Es apto para la producción de moldes, portamoldes
• Placas: Aceros 1730 o P20
• Insertos: p20, acero 2738, 2344 y 2083 los más comunes

Los procesos de tratamiento de superficies en moldes de acero son los siguientes:

El objetivo de estos tratamientos es aumentar la dureza superficial, la resistencia al desgaste y el límite de la presión superficial, y mejorar su comportamiento al desplazamiento y a la corrosión. Para decidir el tipo de tratamiento, se analiza la función de la pieza a inyectar y el material de la misma.

• Nitruración: Se consiguen durezas superficiales grandes que proporcionan gran resistencia al desgaste y a la fatiga. No se ha de emplear en aceros resistentes a la corrosión ya que disminuye esta propiedad.

• Cementación: Normalmente utilizada en aceros bajos en carbono (menos del 0.1%C), experimentándose un aumento de la dureza superficial.
• Cromado duro: El recubrimiento se realiza por aportación electrolítica sobre la superficie, de esta forma se consiguen superficies más duras y resistentes al desgaste y a la corrosión. Se suele emplear en reparaciones para aportar material, y contra medios corrosivos.
• Niquelado duro: La dureza que aporta el niquelado es muy superior a la que posee el material base, lo que en ocasiones es un inconveniente pues puede desprenderse cuando las tensiones son grandes debido a que cada material se deforma de un modo diferente.
• Recubrimiento con metal duro: Se obtiene una gran resistencia al desgaste y buena resistencia a la corrosión.

Materiales especiales

Los materiales especiales utilizados son los siguientes:

• Aleaciones de metal duro: Los contenidos de carburos son elevados y se utiliza en zonas de elevado desgaste como son la zona de entrada de un molde.

• Materiales con conductividad de calor elevada. La regulación óptima de la temperatura en un molde es fundamental para la determinación del tiempo de enfriamiento y de ciclo.
• Este tipo de materiales se introduce en forma de insertos o postizos, solamente en zonas problemáticas del molde en cuanto a su enfriamiento, obteniéndose así un enfriamiento homogéneo en la pieza. Se usan materiales no férreos como son el cobre, cobre-berilio, cobre-cobalto-berilio, cobre-cromo-circonio, etc., ya que poseen una conductibilidad muy superior a la de los aceros, pero sin alcanzar la misma dureza y resistencia.