Innovaciones en cauchos siliconados

Los cauchos de silicona son materiales que ofrecen una serie de ventajas en una amplia gama de aplicaciones. Estos polímeros se caracterizan principalmente por su alta resistencia térmica, excelente biocompatibilidad, resistencia química y un buen balance de propiedades mecánicas.

Además de las propiedades y modificaciones posibles en el material, los procesos y equipos cobran importancia para lograr una producción más eficiente y hacer posibles nuevas aplicaciones. Conozca las novedades en maquinaria, materiales y aplicaciones novedosas.

Arburg presentará una aplicación para el procesamiento de silicona líquida (LSR) en el marco de Medtec Europa, que tendrá lugar en Stuttgart del 21 al 23 de abril de 2015. Una inyectora Allrounder eléctrica producirá fuelles usadas como válvulas en los dispositivos de prueba médicos. Esta aplicación está diseñada para demostrar la experiencia de Arburg y el potencial del material LSR en la tecnología médica, así como para presentar la conexión de cuarto limpio a la máquina a través de una cinta transportadora encapsulada, una solución rentable para producción. Arburg presentará una Allrounder eléctrica de 470 A con una fuerza de cierre de 1.000 kN y una unidad de inyección 170 especialmente equipada para el procesamiento de LSR. El desmolde del elemento se ejecuta automáticamente a través de una innovadora unidad de accionamiento neumático de Rico. El material Silpuran 6000/50 es suministrado por Wacker, mientras que el sistema de dosificación es suministrado por Reinhardt.

Medtec Europa es un importante punto de encuentro para todas las empresas líderes en la industria. La atención se centrará en la fabricación de productos de tecnología médica. Arbug cuenta con una amplio know-how en el procesamiento de silicona líquida (LSR) y ha estado desarrollando soluciones especiales de moldeo por inyección para el procesamiento de este material líquido durante más de 35 años. Las propiedades de este material lo hacen perfecto para la tecnología médica. El LSR es extremadamente resistente al calor, flexible y ofrece una excelente capacidad de recuperación. Para la tecnología médica, un buen grado de resistencia es esencial tanto para los procedimientos de esterilización estándar como para los múltiples. El teñido simple, así como la idoneidad para la combinación con una variedad de metales y plásticos, hacen que las siliconas líquidas sean ideales para una amplia gama de aplicaciones.

Desde hace más de cinco años Wittmann Battenfeld y ELASMO Systems funcionan juntos con éxito en el campo de la tecnología de silicona líquida. Actualmente hay dos proyectos con máquinas de Wittmann Battenfeld en curso en ELASMO. En primer lugar, un molde para LSR de 16 cavidades con un sistema de válvula de aguja para la producción completamente automática de anillos de selle, hechos de silicona líquida, el cual se ha instalado en una máquina de la serie HM, una HM 110. El desmolde de las piezas sin rebabas se efectúa por un dispositivo insertado verticalmente con cepillos metálicos laminados que operan a una distancia máxima de 0,2 mm de los insertos de molde endurecidos. En segundo lugar, un componente de LSR para la industria automotriz se fabrica en otra máquina HM, una HM 180 equipado con un robot W832 de WITTMANN, utilizando un molde de 16 cavidades con una pinza de manipulación especialmente diseñada y montada en el robot W832.

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En el marco de la feria Plastec West en Anaheim, ENGEL presentó la nueva máquina e-mac totalmente eléctrica, ejecutando un proceso de vulcanización UV para el moldeado de silicona. Equipada con control de prueba, la máquina ENGEL es una máquina compacta, eficiente y totalmente modular puede ser equipada para ejecutar procesos con materiales especiales como LSR, PVC y vulcanización UV. Con tamaños que van desde 55 hasta 195 toneladas, el e-mac ENGEL está equipado con una impresionante lista de opciones estándar, incluyendo la interfaz robot SPI, bandas de calentamiento cerámicas, plastificación paralela, giro de la unidad de inyección y más. Al igual que con todas las demás líneas de máquinas ENGEL, el e-mac permite soluciones de automatización totalmente integradas, incluyendo robots, transportadores y equipo de automatización aguas abajo.

Una de las nuevas oportunidades de la tecnología multi-componente es la vulcanización UV, un enfoque de la producción para el procesamiento de caucho de silicona líquida (LSR), que cura con luz UV de una fuente LED. Tradicionalmente, los diseños de componentes múltiples que utilizan los cauchos de silicona se limitaron a la combinación de resinas termoestables tales como PA o PBT debido a las temperaturas de moldeo que se requerían para vulcanizar la silicona. Ahora, el LSR UV se puede combinar con resinas de punto de fusión inferiores, tales como PP o PMMA, lo que permite nuevos enfoques para combinaciones difíciles de caucho de silicona suave en bienes de consumo o aplicaciones médicas. Además, esta nueva tecnología puede permitir a los diseñadores combinar siliconas sensibles a la temperatura o incorporar ingredientes sensibles a la temperatura en la silicona que normalmente no resisten temperaturas de moldeo convencionales.

La vulcanización UV requiere inserciones de cavidad de molde que son permeables a la luz UV y las lámparas integradas en el molde para la irradiación. Existen importantes beneficios potenciales de este proceso, tales como reducción de tiempos de ciclo, mejora en la sostenibilidad y ahorro en costos.

Materiales

Bluestar Silicones anunció el lanzamiento de su recién ampliada línea de adhesivos de silicona suave SILBIONE en la Conferencia Medical Design & Manufacturing (MD & M).  Los adhesivos de silicona SILBIONE fueron diseñados para aplicaciones de piel, incluyendo el cuidado de heridas y cicatrices, parches transdérmicos y dispositivos portátiles.

La línea incluye SILBIONE HC2 2022, un nuevo adhesivo de silicona suave diseñado específicamente para aplicaciones de cuidado de heridas. Este nuevo gel adhesivo ofrece el nivel más alto de pegajosidad mejorada, pero con suave adhesión a la piel. SILBIONE HC2 2022 es un gel de silicona de viscosidad media que es compatible con la mayoría de los procesos de recubrimiento y aplicables en una amplia gama de sustratos, incluyendo películas de PU, películas perforadas y tejidos abiertos.

Para aplicaciones con adhesivo a la piel, tales como dispositivos portátiles, el manejo de cicatrices y la administración transdérmica de fármacos, Bluestar Silicones presentó SILBIONE RT Gel 4642. Este nuevo gel de silicona de alta adherencia permite recubrimientos para lograr mejores niveles de adhesión a la piel con menor cantidad que otros materiales disponibles actualmente en el mercado.

Además de adhesivos de silicona para la piel, Bluestar Silicones ofrece una gama completa de tecnologías de silicona suave, durable y flexible, ideal para dispositivos portátiles, incluyendo el caucho de silicona líquida (LSR), siliconas vulcanizadas a temperatura ambiente (RTV) y espuma de silicona.

Los líquidos de caucho de silicona de baja dureza, SILBIONE LSR 4301 y SILBIONE 4305 (01 y 05 ShA), ofrecen una resistencia extraordinaria al desgarro y elongación para aplicaciones de amortiguación y amortiguación de vibraciones suaves.SILBIONE RT Foam 4241, es una espuma que tiene celdas abiertas de baja densidad para aplicaciones flexibles y transpirables aún más duraderos. Para aplicaciones electrónicas, Bluestar Silicones ofrece Bluesil ™ ESA, un sistema de impresión diseñado para la adhesión a la mayoría de los plásticos y metales. La línea de productos ofrece excelentes propiedades dieléctricas, manejo térmico y resistencia a la corrosión.

WACKER  presentará sus nuevos geles de elastómero de silicona BELSILEG 1 y BELSIL REG 102 en In-Cosmetics 2015. Ambos productos imparten una textura especial a los productos de cuidado de la piel y cosméticos, dejando una sensación en la piel extraordinariamente suave, lisa y sedosa. También hacen que los productos finales se propaguen fácilmente sobre la piel. BELSIL REG 102 ofrece, además, larga duración y una mejora en el efecto de la resistencia al agua y la transferencia. In-Cosmetics se celebrará en Barcelona, ​​España, del 14 de abril al 16 de 2015.

BELSIL EG 1 se deriva de una silicona de curado por adición clásica del elastómero, mientras que BELSIL REG 102 se basa en una especialidad de silicona que se reticula a una red tridimensional a través de segmentos de resina de silicona. Como resultado, el elastómero de resina de silicona combina la sensación en la piel producida por las cadenas flexibles de silicona con la propiedad  formadora de película de las resinas de silicona. Esta combinación de propiedades hace BELSIL REG 102 un ingrediente activo multi-funcional para las aplicaciones del cuidado de la piel y los productos cosméticos decorativos. El gel forma una película repelente al agua que se adhiere bien a la piel sin llegar a ser pegajoso.

WACKER también celebra el aniversario 60 de ELASTOSIL. En  1955 la compañía solicitó a la Oficina Alemana de Patentes la protección de marca para el nombre ELASTOSIL, desde entonces, el número de productos diferentes que lleva la marca registrada ha aumentado a casi 3.000. Las siliconas ELASTOSIL se utilizan en casi todas las ramas de la industria, desde la automotriz hasta la industria aeroespacial. Las siliconas ELASTOSIL se han convertido en una parte esencial e integral de muchas aplicaciones debido a su versatilidad y el perfil de propiedad única. Ya sea para airbags, teclados, cables de seguridad y contra incendios, fabricación de moldes, el sellado y la tecnología médica – los elastómeros de silicona proporcionan beneficios claves para los fabricantes y los clientes finales. La marca también es famosa por el papel que desempeña en las innovaciones técnicas que dan lugar a nuevos productos y por abrir nuevas oportunidades de fabricantes. Un ejemplo es ELASTOSIL Film, último miembro de la familia de la marca. Esta película ultrafina de alta precisión de caucho de silicona se utiliza en la producción de nuevos sensores, actuadores y generadores. El ELASTOSIL, que es una contracción de "elastómero" y "silicona", abarca numerosos elastómeros de silicona a partir de la gama de productos de Wacker.

Por su parte, Perstorp celebra el aniversario 40 de Capa, la línea de productos químicos para crear materiales con propiedades mejoradas, tales como resistencia al desgaste, menores VOC, resistencia a UV, brillo, adhesión y flexibilidad a baja temperatura. Perstorp ahora está fortaleciendo su enfoque en ofrecer soluciones personalizadas que abordan las tendencias del sector, que facilitan la innovación y la diferenciación a través de beneficios medibles.

Cuando se usan en elastómeros de poliuretano, los polioles Capa mejoran significativamente las propiedades de rendimiento que los mantienen en buena forma durante una larga vida útil. Por ejemplo, Capa mejora las propiedades finales de los productos (TPU) termoplásticos que requieren un rendimiento excepcional bajo presión, tales como juntas, anillos y sellos. Para elastómeros moldeables, Capa aumenta la dureza, durabilidad y flexibilidad para aplicaciones que van desde rodillos industriales y pantallas mineras hasta calzado deportivo y parachoques de automóviles. Los materiales basados en dispersiones de poliuretano y Capa y resinas curables por UV proporcionan propiedades de sostenibilidad y de rendimiento premium a través de sustratos como madera, metal, plástico, textiles y sustratos de cuero. Ofrecen protección contra la intemperie, grietas, corrosión, abrasión y protección al impacto. Las aplicaciones incluyen revestimientos de gama alta opto-eléctrica, automotriz, y aeroespacial, así como pinturas y tintas de impresión.

Momentive Performance Materials introdujo nuevas soluciones avanzadas de elastómero de silicona en NPE2015. Además de presentar una nueva silicona de caucho líquida de baja volatilidad, auto-lubricante, MPM destacó los avances recientes siliconas LSR reforzadas con fibra y cauchos de curado térmico anti-estáticos (HCR), dentro de las familias Silopren* y Silplus* elastómeros.

El Silopren LSR 3376/50 cuenta con muy bajos niveles de volátiles sin post-curado. Está diseñado para ayudar a los fabricantes de automóviles para producir conectores y sellos eléctricos que cumplan con las especificaciones de seguridad cada vez más estrictas. Silopren LSR 3376/50 es el primer producto de baja volatilidad, autolubricante de la familia LSR de MPM. Tiene 3% de contenido de aceite y contiene menos de 350 ppm de compuestos volátiles totales. El material tiene típicamente una dureza nominal de 50 Shore A, compression set baja de 16% y puede ser coloreado fácilmente. Este producto fue desarrollado para satisfacer las nuevas y estrictas especificaciones automotrices globales.

Las aplicaciones que requieren las características propias de caucho de silicona y la fuerza de refuerzo de fibra - como muñequeras para dispositivos electrónicos portátiles - pueden obtener esta combinación de propiedades mecánicas mediante la utilización de Silopren Matrix 70 LSR reforzado con fibra. En comparación con LSR estándar de la misma dureza, el LSR reforzado con fibra ha demostrado 30% mayor resistencia a la torsión y 100% mayor maleabilidad. Estas propiedades pueden evitar a los fabricantes incurrir en costos de incorporación de una capa tejida en sus productos. Silopren Matrix LSR presenta una excelente resistencia a los UV y puede colorearse fácilmente para satisfacer las necesidades estéticas. Estos productos también pueden ser considerados para su uso en algunas aplicaciones de salud tales como la electrónica o diafragmas portátiles de conformidad con ciertas normas de la FDA e ISO 10993.

Los fabricantes que utilizan materiales que emplean cargas de carbono negro para eliminar cargas estáticas en sus productos finales enfrentan limitaciones en color o traslucidez. El Silplus 30, caucho de silicona con anti-estático, supera estas limitaciones. Este caucho curado por calor puede reducir la carga electrostática y disminuir la recogida de polvo, por lo que es un candidato excelente a considerar para su uso en cubiertas de teclado, teclados elastoméricos y botones, características suaves al tacto en los dispositivos y otras aplicaciones electrónicas de consumo. Adicionalmente las aplicaciones de sellado también pueden beneficiarse de este material HCR. Sus propiedades de fuerza y ​​buena deformación por compresión producen juntas flexibles y fiables.

Aplicaciones

El Instituto de Procesamiento de Plásticos (IKV) en la Industria y la especialización de Artesanía en la Universidad RWTH de Aquisgrán han puesto en marcha un proyecto de investigación para el estudio de una innovadora estructura compuesta que podría servir como un implante para el ligamento cruzado anterior de la rodilla. Junto con la Clínica Universitaria de Aquisgrán y el Instituto de Tecnología Textil (Ita) en la Universidad RWTH Aachen, los científicos están estudiando un compuesto innovador de silicona líquida de carga optimizada y una estructura trenzada 3D, como un ligamento cruzado artificial biomimético.

La investigación examinará la viabilidad de la producción y las propiedades específicas de un ligamento artificial de este tipo. El primer paso consiste en un análisis de las demandas hechas en un ligamento cruzado. La estructura del ligamento artificial biomimético consiste en un núcleo de silicona, una estructura trenzada 3D y un revestimiento exterior de silicona. El núcleo de silicona se produce por inyección y a continuación, se trenza en una máquina de trenzado hexagonal. En el tercer paso, el recubrimiento de silicona se aplica por sobremoldeo. Esta estructura de tres partes del implante garantiza las propiedades elásticas necesarias, la estabilidad y la resistencia al estrés torsional. Las muestras de algunas variantes de ligamentos se examinarán posteriormente in vitro.

Este proyecto de tecnología médica es de particular importancia debido a que un ligamento cruzado anterior roto es el tipo más frecuente de lesión al sistema de ligamento de la rodilla. En los Estados Unidos, unos 100.000 ligamentos cruzados rotos son tratados cada año, y en Alemania la cifra es actualmente de alrededor de 60.000. El desarrollo de la nueva estructura de material compuesto de silicona líquida de componentes de carga optimizada  y una estructura trenzada 3D, debería ofrecer una buena alternativa a las técnicas convencionales de operación. El proyecto compuesto IGF comenzó en enero de 2015 y será completado dentro de los próximos dos años.

Otra aplicación novedosa incluye la resina EcoPaXX Q-HG10 de DSM que se deriva de plantas de ricino tropicales y que fue utilizada por Kaco en una celda automatizada con una máquina ENGEL de dos componentes, utilizando también silicona líquida. En el sistema se produce una cubierta de motor que será utilizada por Volkswagen y es totalmente neutral  por su origen en recursos renovables. Las dos funciones principales del componente son para mantener un sello entre el bloqueo del  motor y el cárter de aceite y para mantener un sello entre el eje de cigüeñal y la cubierta. Se requiere estabilidad dimensional a temperaturas de funcionamiento de -40 ° C a 150 ° C, con exclusiones a 170 ° C. El componente también debe ser resistente al combustible diesel y aceite de motor.

Artículo proveniente de la revista impresa con el código TP3002-materiales.