El moldeo por inyección de silicona, también denominado LIM (Liquid Injection Molding), es el procedimiento más rentable para la fabricación en serie de piezas de silicona de alta precisión. En el proceso bicomponente, la silicona líquida (LSR) se inyecta en moldes calientes y se vulcaniza a 180 °C en 30–90 segundos. Lindemann fabrica mediante el procedimiento LIM componentes médicos, piezas para el sector alimentario, microcomponentes y piezas compuestas multimaterial.
¿Cómo funciona el moldeo por inyección de silicona?
En el moldeo por inyección de silicona, dos componentes líquidos de silicona (A y B) se dosifican en una proporción exacta de 1:1, se homogeneizan en una unidad de mezcla estática y se inyectan en el molde caliente a través de un canal frío. A una temperatura de molde de 160–200 °C, la silicona vulcaniza por completo en un plazo de 30 a 90 segundos.
La baja viscosidad del LSR (típicamente de 100.000 a 1.000.000 mPas) permite reproducir las estructuras más finas: en comparación con el moldeo por inyección de termoplásticos, pueden replicarse de forma fiable espesores de pared inferiores a 0,2 mm y microdetalles inferiores a 0,1 mm.
Ventajas del procedimiento LIM
El moldeo por inyección de silicona ofrece ventajas decisivas frente a los procedimientos clásicos de extrusión y prensado:
- Alta repetibilidad: tolerancias desde ±0,05 mm en serie
- Tiempos de ciclo cortos: 30–90 segundos por pieza
- Sin residuos: los sistemas de bebedero con canal frío funcionan sin pérdidas
- Apto para sala blanca: fabricación automatizada en ISO Clase 7/8
- Compuesto multicomponente: inyección directa sobre termoplástico, metal o una segunda dureza de silicona
- Escalable: rentable desde 5.000 piezas al año hasta millones de unidades
Diseño del molde para LIM
Los moldes de inyección para silicona se diferencian sustancialmente de los moldes para termoplásticos. Las principales características constructivas son:
- Sistema de canal caliente (molde caliente, boquilla fría): evita la vulcanización prematura en el bebedero
- Desaireación: la silicona es un polímero ligero, las inclusiones de aire deben evacuarse de forma controlada, generalmente mediante superficies inclinadas o ventilaciones de holgura definidas
- Material: por lo general acero para moldes 1.2343 ESU con cromado duro debido a las altas temperaturas de molde
- Ayudas a la desmoldeo: pernos expulsores o extracción por vacío; los agentes desmoldeantes normalmente no son necesarios en el moldeo por inyección de silicona
Materiales para el moldeo por inyección de silicona
De forma estándar se procesa LSR (Liquid Silicone Rubber) en formato bicomponente. Según la aplicación se emplean distintas calidades:
| Material | Dureza | Propiedad | Aplicación |
|---|---|---|---|
| LSR estándar | Shore A 30–70 | transparente, altamente elástico | productos para bebés, vasos para beber, bienes de consumo |
| LSR médico (USP VI) | Shore A 30–80 | biocompatible, esterilizable | puntas de catéter, membranas, implantes |
| LSR alimentario | Shore A 30–70 | conforme con BfR XV y FDA | moldes de horneado, juntas de horneado |
| LSR conductor | Shore A 50–70 | conductividad eléctrica | juntas EMC, membranas de contacto |
| LSR de alta temperatura | Shore A 50–80 | hasta +250 °C de forma permanente | piezas para compartimento del motor, juntas para hornos industriales |
Aplicaciones de las piezas moldeadas por inyección de silicona
El moldeo por inyección de silicona es el procedimiento de elección para aplicaciones exigentes con grandes volúmenes de producción:
- Tecnología médica: mascarillas de ventilación, conectores de drenaje, válvulas de bomba, componentes para plumas de insulina
- Alimentación y productos infantiles: válvulas de succión, accesorios para lactancia, cierres para alimentos
- Automoción: juntas para sensores, carcasas de conectores, membranas para reguladores de presión
- Electrónica: almohadillas de teclado, capuchones de protección, componentes amortiguadores de vibraciones
- Bienes de consumo: utensilios de cocina, moldes de horneado, materiales ergonómicos para asas
El procedimiento LIM en Lindemann
Lindemann dispone de varias instalaciones LIM con fuerzas de cierre de 50 a 250 toneladas y pesos de inyección de 0,5 a 500 gramos. La fabricación se realiza en naves climatizadas con opción de sala blanca (ISO 8). Para series cortas y prototipos ofrecemos un servicio de muestreo por moldeo por inyección con plazos de entrega desde 4 semanas a partir de la liberación del molde.
Preguntas frecuentes
LIM significa Liquid Injection Molding y designa el procedimiento de moldeo por inyección para silicona líquida (LSR). A diferencia del moldeo por inyección de termoplásticos, el LIM trabaja con moldes calientes (160–200 °C) y boquillas frías. El procedimiento permite una alta repetibilidad y tiempos de ciclo cortos.
En los termoplásticos, el husillo está caliente y el molde frío. En la silicona ocurre lo contrario: el husillo y las boquillas se refrigeran (15–20 °C) y el molde se calienta (180 °C). Además, el moldeo por inyección de silicona trabaja con 2 componentes (A + B) que se combinan en el mezclador.
Resulta económico a partir de aproximadamente 5.000 a 10.000 piezas al año. Con volúmenes inferiores, los moldes de prensado (HTV) o las réplicas por colado (RTV-2) son más económicos, porque los costes de molde son menores. A partir de 50.000 piezas al año, el moldeo por inyección de silicona es imbatible desde el punto de vista económico.
Los moldes sencillos (cavidad única, material estándar) se sitúan entre 15.000 y 30.000 €. Los moldes múltiples más complejos, con 4–16 cavidades y opción multicomponente, alcanzan los 60.000–200.000 €. Los costes de molde se amortizan habitualmente a partir de 50.000–200.000 piezas.
Sí, en el moldeo por inyección compuesto 2K. Primero se inyecta el termoplástico (PBT, PA, PEEK) y en el mismo molde se sobreinyecta directamente el LSR. La adhesión química se consigue mediante grupos reactivos en el LSR o mediante una capa promotora de adhesión preinyectada. Lindemann fabrica con regularidad piezas compuestas 2K para la industria del automóvil y de la tecnología médica.
En el proceso estándar se alcanzan tolerancias desde ±0,05 mm. Las micropiezas pueden fabricarse con ±0,02 mm. Las piezas de mayor tamaño (con aristas superiores a 50 mm) alcanzan entre ±0,1 y ±0,2 mm. La contracción del LSR se sitúa típicamente entre el 2,5 y el 3,5 %, lo que debe tenerse en cuenta en el diseño del molde.
Asesoramiento y consulta
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