Moldeo por compresión de caucho: proceso, tolerancias y costo (2026)

Moldeo por compresión de caucho explicado electrónicamente: una referencia de proceso, material y tolerancia para ingenieros de diseño

El método comercial original de conformación de elastómero en el mundo: moldeo por compresión de caucho, que sigue siendo la opción de conformación más económica para los componentes FKM, EPDM y silicona de gran volumen y bajo número de cavidades. La siguiente breve introducción incluye la química del proceso, las posibilidades de tolerancia (según ISO 3302-1), las causas fundamentales del defecto que ninguno de los blogs de nuestros competidores menciona (es decir, ese sitio no tiene idea), el ASTM D2000 elegir material de caucho y el principio de volumen para seleccionar el motivo por el que se sigue el camino del moldeo por transferencia/inyección en grandes cantidades.

Especificaciones rápidas: moldeo por compresión de caucho

  • Tipo de proceso: Elastómero termoestable (TSE) forma el molde usando un molde duro. La resina se preforma y se carga en un molde cerrado calentado « se aplica presión para curar.
  • Temperatura típica del molde: 150-200 °C (302-392 °F)
  • Presiune tipică de apărare: 2.000-4.000 psi (14-28 MPa)
  • Tiempo de ciclo: 3-15 minutos por cura (moldeo por inyección de caucho está en el orden de 1-4min)
  • Herramientas Costenveloppe: ~$2.000-$15.000 por drukgietvorm (gama bedrijfswinkel, vormafhankelijk)
  • Gama de tamaños prácticos de piezas: 0,024in a 30in (0,6 mm ñan 762 mm), para Goma de manzana.
  • Mejor clase de tolerancia: ISO 3302-1 Clase M2-M3 (±0,15 a ±0,80 mm dependiendo de la dimensión nominal)
  • Elastómeros más comunes: EPDM, NBR, FKM (Viton), silicona, neopreno y caucho natural.
  • Volumen de equilibrio versus inyección: (estimación aproximada, muy dependiente de la geometría y del compuesto): 5000-25000 pc/año

¿qué es el moldeo por compresión de caucho?

¿qué es el moldeo por compresión de caucho?

El moldeo por compresión de caucho es un proceso de formación por termoestable en el que se carga una cantidad predefinida de caucho sin curar, llamada preforma, en la cavidad de un molde calentado y los dos miembros se cierran y se mantienen bajo presión hasta que la reticulación del compuesto ha producido la forma terminada deseada. Es el proceso tradicional y todavía dominante para componentes de caucho a escala media a grande, por ejemplo, sellos FKM, y a niveles de volumen bajos a medios en la fabricación, junto con la familia más grande de métodos personalizados de proceso de moldeo de caucho que cubre moldeo por inyección y transferencia entre otras vías.

Todos los moldes de compresión son herramientas de dos placas: una placa superior y una placa inferior mecanizadas en acero laminado en caliente (mencionado anteriormente en cuanto a producción) o aluminio (para prototipos y tiradas cortas). La cavidad se divide en la línea de separación, la preforma cae en su lugar y la prensa se cierra hasta que el caucho ha tomado la forma del molde. Se agregaron ranuras de desbordamiento a las cavidades abiertas para ventilar el exceso adicional.

Una vez completado el curado, se abre el molde y se expulsa la pieza junto con su anillo de flash.

Según nuestras cotizaciones promedio, un proveedor de automóviles de nivel 1 que comúnmente cotizamos requiere por volumen alrededor de 8,000 por año de ojales de línea de combustible FKM de resistencia química estricta, tolerancia moderada y parte pequeña. La compresión siempre gana ese volumen porque la amortización de las herramientas FKM en una prensa de inyección tradicional eliminaría el costo por pieza en ese nivel de producción, mientras que un molde de compresión de 16 cavidades se amortiza solo en las primeras 1.500 piezas. Para eso está diseñado el proceso.

Cómo funciona el moldeo por compresión de caucho (paso a paso)

Cómo funciona el moldeo por compresión de caucho (paso a paso)

Hay seis etapas en el ciclo de compresión y cada una de ellas tiene una ventana de parámetros para dictar si la pieza terminada se desecha como pieza desechada o se conserva como un buen trabajo. Hoy en día, las prensas funcionan con un PLC manteniendo la temperatura, la presión y el tiempo de permanencia dentro de esta ventana de tolerancia, ya sea cerca del compuesto y la geometría.

  1. Mezcla de compuestos y corte de preformas. El compuesto de caucho sin curar se corta en preformas dimensionadas para que coincidan con el volumen de la cavidad, generalmente con un margen de ±2% en masa. Muy poco material produce huecos y disparos cortos. Demasiado produce un exceso de flash y riesgo de contracorriente. Un taller típico de moldeo de caucho audita el peso de la preforma cada 30 minutos.
  2. Cargando el molde calentado. La preforma se inserta directamente en la cavidad inferior, que se coloca sobre una placa calentada por vapor o electricidad. Las preformas grandes se cargan a mano; Los moldes pequeños de múltiples cavidades se manipulan con una placa empotrada, que coloca cada trozo en su posición simultáneamente. En placas compartidas con 15 o más cavidades de molde, incluso la carga importa: una ranura mal cargada en una esquina puede bajar la temperatura de la placa varios grados.
  3. Cierre de prensa. La placa superior se mueve hacia abajo. A medida que se cierra la prensa, la preforma se calienta y presiona simultáneamente. La presión de la abrazadera se eleva al nivel deseado y la preforma fluye hacia afuera en busca de la cavidad, con el exceso de compuesto ventilando a través de ranuras de desbordamiento en la línea de separación.
  4. Curado (vulcanización). El compuesto se reticula bajo calor. Las proporciones generales para el elastómero típico son alrededor de 150-200 °C y 2000-4000 psi para 3-15 min, dependiendo del tipo de compuesto y el espesor como se muestra en CienciaDirecta documentación del moldeo por compresión (nuestra nota: existen envolventes de ciclo muy similares para el moldeo por termoestable). Las pruebas de especificación de curado se realizan por ASTM D5289 utilizando un reómetro que mueve el troquel.
  5. Apertura del molde. Se suelta el molde y la placa superior se aleja. La parte curada se levanta de la cavidad junto con el anillo de destello. Se utilizan aire o asistencia hidráulica en cavidades profundas o en piezas que requieren anchos de destello amplios.
  6. Desinflado e inspección. El anillo de destello se corta de la pieza, generalmente mediante desflamado criogénico para piezas de tolerancia estricta, desbarbado por caída para piezas de producción en masa, como juntas. Luego se realizan inspecciones dimensionales e inspecciones visuales para detectar defectos, documentadas en estadísticas de muestreo por IATF 16949 para trabajos automotrices.

¿cómo funciona el moldeo por compresión de caucho en menos de 5 minutos?

Lo anterior es un ciclo de moldeo en el que se siguen los seis pasos; preformarlo, cargarlo, cerrarlo, curarlo, abrirlo, desinflarlo y apretarlo a un ritmo único de 3 a 15 minutos. El caucho preformado se coloca en una cavidad de molde calentada, la cavidad se cierra a 2000-4000psi y 150-200C, y el caucho cruza los enlaces hasta su forma final. Cuando concluye el período de permanencia, se abre el molde y se retira y desinfla la parte curada. En términos de costos, este ciclo lleva más tiempo que el moldeo por inyección de caucho en una sola pieza, pero la herramienta es más barata, que es el factor impulsor detrás del moldeo por compresión que domina las aplicaciones de producción en masa de corto y grande.

Nota Técnica -Verificación del historial de calor. ASTM D3182 establece el ciclo predeterminado para probar elastómeros en 340-375F, 700-3000psi, 1-10min. El ciclo de producción real se determina a partir de los datos empíricos de las pruebas de reología y los parámetros en prensa, siendo la principal causa de subcurado diferenciales de temperatura del moho de más de 5 °C en un manguito y otras áreas. El resultado es udercure, que se puede comprobar insertando un termopar.

“Una prensa de goma con PLC no es un lujo -”es el mínimo. No se puede defender una pieza en el campo si no se puede demostrar que el molde mantuvo su temperatura, presión y permanencia para cada cura durante esa producción”

Equipo de ingeniería Engelhardt, Guangdong Engelhardt Tecnología de caucho y plástico Co., Ltd.

Moldeo por compresión, inyección y transferencia: un marco de decisión

Moldeo por compresión, inyección y transferencia: un marco de decisión

Las tres formas principales de procesamiento del caucho comparten la misma química pero difieren dramáticamente en gastos y tolerancia. La siguiente tabla utiliza rangos típicos de la tienda que reflejan lo que realmente verá en una hoja de cotización, no generalidades de marketing. Si aún no ha dimensionado su pedido, puede comenzar con la matriz de comparación en nuestra matriz de comparación de procesamiento de caucho.

Criterio Compresión Transferir Inyección
Costo de herramientas $2k-$15k $8k-$30k $15k-$80k
Tiempo de ciclo 3-15 min 2-6 min 1-14 min
Mejor volumen/año <25.000 5,000–100,000 >50.000
Residuos repentinos 5–15% 8–12% 1–4%
clase ISO 3302-1 M2-M3 M2 M1-M2
Capacidad de gran parte Hasta ~760 mm Hasta ~300 mm Hasta ~300 mm

Gamas de tiendas internas ensambladas a partir de RPM Rubber Parts, Rubber-Group.com y nuestros propios datos de cotización. La geometría y el compuesto de su pieza encajarán en uno de estos sobres.

¿qué proceso de moldeo de caucho es mejor para piezas de bajo volumen?

Para volúmenes anuales inferiores a aproximadamente 5000 piezas, el moldeo por compresión de caucho es casi siempre la respuesta correcta. Sus herramientas son las más baratas de las tres, por lo que un corto plazo amortiza el molde sin que explote el precio por pieza. Una vez que supera aproximadamente las 25 000 piezas al año con tolerancias estrictas, reducción del desperdicio de juego y geometría de pared delgada, el moldeo por inyección de caucho comienza a ganar en el tiempo del ciclo. El moldeo por transferencia llena la banda media de 5.000 a 100.000 piezas, donde los recortes o inserciones hacen que la inyección sea demasiado agresiva.

El mito de que la inyección es siempre más rápida por pieza. Es -contractil. Pero un molde de moldeo por compresión de caucho cuesta una fracción de un molde de inyección. Si se divide el precio de la herramienta por el volumen anual, la compresión gana por debajo de aproximadamente 25.000 piezas al año, aunque su ciclo sea 3 veces más largo. La mayoría de las decisiones de adquisición que salen mal en este proceso salen mal porque alguien comparó los tiempos de ciclo sin amortización. La lógica de selección de nuestro equipo está en el selector de compuestos elastómeros.

Regla de decisión rápida. Si su pieza tiene una diagonal superior a 300 mm, o su volumen anual es inferior a 5000, o su compuesto es un FKM de alto durómetro o una compresión voluminosa de silicona. Si su objetivo de tolerancia es más estricto que ISO 3302-1 Clase M2 o su economía de ciclo debe permanecer bajo dos minutos 'púa moldeo por inyección de caucho. Si necesitas ambos, considérelo moldeo por transferencia de caucho como puente.

Selección de material elastómero para moldeo por compresión

Selección de material elastómero para moldeo por compresión

El moldeo por compresión es independiente del compuesto. Prácticamente todos los elastómeros termoestables pueden moldearse por compresión. La pregunta es si el flujo, el sistema de curado y la dureza del compuesto lo convierten en el ajuste económicamente más ventajoso para el proceso. La siguiente tabla combina los seis compuestos de caucho más comunes con su envolvente de temperatura de funcionamiento y una aplicación típica. Cada compuesto debe especificarse frente a una línea ASTM D2000 para que el material, la resistencia al calor y la resistencia a los fluidos se capturen en una sola cuerda.

Elastómero Rango de temperatura Propiedad clave Solicitud representativa
EPDM «50 a +150 °C Ozono, clima, resistencia al vapor Sellos climáticos para automóviles, juntas HVAC
NBR (Nitrilo) «40 a +120 °C Resistencia al petróleo y al combustible Juntas de combustible, sellos hidráulicos
FKM (Viton) «20 a +230 °C Resistencia química y a altas temperaturas Aeroespacial, petróleo y gas, planta química
Silicona «55 până la +230 °C Biocompatibilidad, flexibilidad Sellado LED médico, de calidad alimentaria
Neopreno «40 a +120 °C Retardo de llama, aceite moderado Marino, respaldos adhesivos, fuelles
Caucho natural «40 a +80 °C Alta resistencia al desgarro, fatiga dinámica Aisladores de vibraciones, soportes de motor

¿se puede fabricar caucho de silicona para moldes de compresión?

Sí, el moldeo por compresión es una de las formas más antiguas y confiables de dar forma al caucho de silicona, especialmente la silicona de alta consistencia (HCR) en aplicaciones médicas, alimentarias y de sellado LED. El moldeo por compresión de silicona funciona a 160-200 °C con tiempos de curado en el rango de 3-10 minutos dependiendo del espesor. Dado que la silicona tiene una resistencia verde más baja que los cauchos orgánicos rellenos de negro de humo, el manejo de la preforma debe ser muy cuidadoso (las prensas modernas utilizan cavidades asistidas por vacío para soportar la babosa sin curar mediante el cierre del molde. El caucho de silicona líquida (LSR) normalmente se moldea por inyección en lugar de por compresión porque su menor viscosidad se beneficia del proceso de inyección bombeada.

La otra variable desconocida es la disponibilidad de compuestos. Por ejemplo, el NBR cargado con negro de humo fluye de manera muy diferente que una silicona llena de minerales con la misma viscosidad nominal. Nuestro Comparación de propiedades EPDM vs NBR vs FKM detalla el sistema de curado, la carga de relleno y el comportamiento del conjunto de compresión para los escenarios de especificación más comunes, y la guía de selección del durómetro de caucho detalla cómo los valores de Shore A alteran el flujo durante el cierre del molde.

La matriz de realidad de tolerancia al moldeo por compresión

La matriz de realidad de tolerancia al moldeo por compresión

Se puede afirmar que las expectativas de tolerancia al moldeo por compresión son la causa número uno de disputas sobre citas en esta industria. La mayoría de los ingenieros entran a la sala de cotizaciones con “intuición de tolerancia al molde de inyección” y culpan al taller cuando la pieza moldeada por compresión mide 0,3 mm de una especificación de dibujo de 0,1 mm. La verdadera verdad es que ambos números tienen razón: simplemente definen diferentes clases de tolerancia.

La referencia internacional es ISO 3302-1:2014, que establece cuatro clases de tolerancia dimensional para productos de caucho moldeado. Se resume en la siguiente tabla como Reality Matrix: lo que cada clase realmente significa para una pieza de moldeo por compresión de caucho y lo que razonablemente puede esperar ver en el dibujo.

Clase ISO 3302-1 Sobre de tolerancia Alcanzable con Realidad para el moldeo por compresión
M1 (alta precisión) ±0,10 până la ±0,35 mm Inyección, herramientas terrestres Rara vez se puede lograr mediante compresión « espere disputas
M2 (precisión) ±0,15 până la ±0,40 mm Compresión en el mejor de los casos, nueva herramienta de acero Posible en piezas pequeñas (<50 mm), no en dimensiones de flash
M3 (general) ±0,25 până la ±0,80 mm Producción típica de compresión La clase predeterminada para la mayoría de las citas « especifica aquí a menos que debas ir más apretado
M4 (grueso) ±0,50 până la ±2,00 mm Prototipo, herramientas de aluminio, piezas de gran tamaño Razonable para prototipos de herramientas de aluminio y piezas muy grandes

Dentro de esa tabla están enterradas dos reglas que 9 de cada 10 veces no aparecerán en el blog de un competidor. En primer lugar, la tolerancia no sigue siendo la misma en toda la pieza: una característica de 10 mm en una pieza M3 tolera ±0,25 mm, mientras que una característica de 250 mm en la misma pieza puede tolerar hasta ±0,80 mm. Especifique la clase ISO en el dibujo, no una tolerancia global.

En segundo lugar, una dimensión que cruza la línea de separación es otra historia. Cualquier dimensión que cruce la línea de separación hereda una variación adicional de ±0,05 a ±0,15 mm del espesor del destello, el desgaste de la herramienta y la alineación de la abrazadera. En un dibujo, las características de la línea de destello deben recibir un grado ISO de clase uno más flojo que las dimensiones fijas.

¿qué tolerancia puede tener realmente el moldeo por compresión de caucho?

En la producción, el moldeo por compresión de caucho cumple de manera confiable con la norma ISO 3302-1 Clase M3 « aproximadamente ±0,25 a ±0,80 mm dependiendo de la dimensión nominal. La clase M2 (±0,15 a ±0,40 mm) se puede lograr en piezas de menos de 50 mm con una herramienta de acero recién cortada y un compuesto maduro, pero solo en características que no cruzan la línea de separación. La precisión de la clase M1 no es realista para el moldeo por compresión «si su dibujo indica M1, especifique el moldeo por inyección de caucho o planifique chatarra pesada en cada construcción. La contracción del curado va de 1,8% a 4,5% dependiendo de la familia de elastómeros, y esa contracción se hornea en el molde en la etapa de corte por cavidad.

Nota de ingeniería “ La trampa de la ”tolerancia estricta”. Sin una clase ISO 3302-1 en el dibujo, la frase “tolerancia estricta” no tiene sentido. Un moldeador de caucho de buena reputación no aprobará un dibujo que solicite ±0,05 mm en una dimensión moldeada por compresión sin una nota de desviación escrita. Si te encuentras con alguien que lo hace, pídele que vea cuál es su ventana de curado del reómetro, la respuesta te dirá si está familiarizado o no con su propio proceso.

Defectos comunes en el moldeo por compresión de caucho y sus causas fundamentales

Defectos comunes en el moldeo por compresión de caucho y sus causas fundamentales

Todos y cada uno de los defectos del moldeo por compresión tienen una causa raíz documentada, y en un taller bien administrado la solución al problema es un ajuste de parámetros de 20 minutos, no una reconstrucción total del molde. Los 6 defectos relacionados con JEG que se enumeran a continuación representan aproximadamente 90% de rechazos de lotes en un entorno de producción típico. Nuestro propio flujo de trabajo de ingeniería para la creación de moldes para moldeo por compresión de productos Engelhardt, que se muestra en el Página de moldura de caucho personalizada Engelhardt, clasifica casi todos los saltos desde la muestra aceptada hasta el lote rechazado según una de estas causas fundamentales y demuestra la solución de temperatura/habitación/tiempo y su efecto sobre la pieza moldeada por compresión.

  1. El volumen de la preforma ñona de la línea de separación excede el volumen de la cavidad en aproximadamente 15%. La preforma sobrellenada produce un exceso de masa que debe escapar en las ranuras de desbordamiento. Recorte el exceso de material de preforma y ensanche la sección transversal de la ranura de desbordamiento. Es deseable algo de destello (hasta 15%) en el moldeo por compresión, ya que es la forma más barata de ventilar el aire de la pieza.
  2. El retroenrollado (destello roto en una porción grande y gruesa), 8-12 veces se convierten en fallas comunes que cualquier otro tipo en la experiencia de un moldeador de caucho. Al diagnosticar un problema de retroenrollado, es importante recordar que este es el defecto que se confunde con mayor tasa de despresurización. En realidad, es causado por el curado de la piel exterior más rápido que el detalle interior y el agrietamiento prematuro de la línea de separación. La acción correctiva para el retroenrollado no tiene por qué implicar modificaciones de la velocidad de presión (ciclo de golpe rápido (golpee el molde para abrirlo), la ventilación para un mayor tiempo de permanencia/curado más prolongado corregirá el retroenrollado sin crear otros problemas con el producto.
  3. La porosidad y los huecos en el producto moldeado atrapan el aire debido a la falta de ventilación adecuada. Cada cavidad del molde debe liberarse a la atmósfera a través de ranuras de ventilación de 0,1 a 0,2 mm de espesor, también considere la aplicación de asistencia de vacío o asistencia/imprimación para piezas delicadas y críticas. Revise los procedimientos iniciales de preformado y carga para eliminar las bolsas de aire atrapadas.
  4. La sospecha de curado incompleto es que la temperatura del molde ha aumentado más de 5 °C o se ha acortado el tiempo de curado. Realice un estudio de termopar a través de la placa del molde y confirme las condiciones de curado de tiempo/temperatura/presión en la curva de reometría ASTM D 5289 antes de reiniciar la producción. Una pieza subcurada, aunque inicialmente transitable visualmente, no pasará una prueba de ajuste por compresión 2 semanas después del curado.
  5. Líneas de tejido gnantes cuando dos o más balas de preforma se inyectan alternativamente y no fluyen juntas dentro de los primeros 2 a 10 minutos después del aumento de la temperatura de curado. Rediseñe a una sola pieza de preforma siempre que sea posible, o extienda la duración del flujo mediante el cierre temprano del molde a una temperatura más alta. Las líneas de tejido son los defectos de moldeo más peligrosos, ya que imitan una línea cosmética visual pero tienden a ser áreas de preocupación por fatiga.
  6. Delaminación en piezas adheridas de caucho a metal « contaminación del sustrato o imprimación Chemlok rancia. Limpie el sustrato con plasma antes de cebarlo y verifique las fechas de los lotes de imprimación. El protocolo detallado de preparación del sustrato está cubierto en nuestro componentes unidos de caucho a metal página.

Historial de casos - Recientemente pusimos 1200′ de un lote de 2000 sellos hidráulicos NBR en el microscopio, y a una velocidad de destello de 12% el lote no pasó nuestra inspección de calidad entrante y fue rechazado. Nuestra especificación requería un destello máximo de 0,25 mm ya que la preforma se ingresó 15% con una densidad ideal; la contaminación por humedad del compuesto de respaldo se había apilado durante la transferencia a la prensa. La acción correctiva fue cortar 20 minutos de nuestros ciclos de pesaje de preformas y hacer funcionar los sellos nuevamente. El tiempo total requerido para el equipo fue un turno del operador. Es casi seguro que descubrirá que la mayoría de los llamados problemas de herramientas en el moldeo por compresión están relacionados con el material o el diseño de la preforma.

Aplicaciones del moldeo por compresión de caucho por industria

Aplicaciones del moldeo por compresión de caucho por industria

El moldeo por compresión de caucho es el campeón indiscutible para prácticamente todas las industrias que utilizan sellos, juntas o piezas vibratorias de caucho. La envoltura del tamaño de la pieza está entre 0,6 mm y 762 mm (0,024 pulgadas y 30 pulgadas), más ancha que el moldeo por transferencia e inyección y tiene los recursos para diseñar la forma. A continuación se muestran las 5 industrias donde reina la compresión.

  • Sellos climáticos EPDM ñoneros para automóviles, ojales de combustible NBR, juntas tóricas de transmisión FKM. La compresión es la predeterminada para cualquier pieza automotriz de más de 150 mm o para construcciones de certificación de corto plazo. Nuestro taller realiza envíos bajo IATF 16949, el estándar de gestión de calidad automotriz de nivel 1.
  • Sellos de línea de fluido de silicona y FKM aeroespacial, juntas MIL (serie AS568) y casquillos amortiguadores de vibraciones. Las piezas aeroespaciales suelen ser pequeñas y necesitan una trazabilidad perfecta, que el moldeo por compresión maneja mediante lotes de preformas numerados por lote y gráficos de reómetro retenidos por lote.
  • Fabricación de dispositivos médicos (tapones de jeringa de silicona curados con platino, parachoques de grado FDA y componentes de juntas moldeados para salas blancas). El moldeo por compresión de silicona es el valor predeterminado de la sala blanca porque el molde cerrado elimina el contacto del operador con el compuesto de curado.
  • Juntas de brida OD grandes (más de 300 mm), empacadores de elastómero de boca de pozo y sellos FKM de alto durómetro para aplicaciones de servicio en caliente. El petróleo y el gas es donde la envoltura del tamaño de moldeo por compresión obtiene su verdadero valor porque las prensas de inyección simplemente no pueden alcanzar estos tamaños.
  • Aisladores de vibraciones industriales, parachoques personalizados, zócalos transportadores y juntas protectoras de máquinas. La mayoría de estas piezas se producen en cantidades inferiores a 10.000 por año, prácticamente el punto óptimo para el moldeo por compresión.

Nuestras instalaciones producen en estos 5 verticales. Las cifras (26.000 m2 en China, 60.000 en Tailandia, 80 máquinas vulcanizadoras, 500 moldes cortados por año, 3.000 toneladas de caucho al año) cuentan la historia de por qué nuestros sellos moldeados por compresión de grado aeroespacial comparta una celda de trabajo con juntas automotrices de gran volumen. La misma prensa hará funcionar un tapón de silicona médica en un turno y un empacador de aceite y gas en el siguiente. Ese tipo de enfoque de seguimiento de la presión del producto es el ideal cuando se fabrica en compresión.

Impulsores de costos y cuándo elegir el moldeo por compresión

Impulsores de costos y cuándo elegir el moldeo por compresión

Los modelos de costos de la industria para el moldeo por compresión de caucho muestran regularmente 4 categorías de costos que suman la cotización por parte dada “los números a continuación son típicos de una tienda para una producción de volumen medio: recuerde que su tienda será diferente, impulsada por compuestos, cavidad y mano de obra- y que las proporciones cambiarán en consecuencia. Espere un tipo de debate posterior sobre ”cuánto quiere que cobremos” 'la confianza es un salvador del cliente

  • Costo compuesto -normalmente 35% a 55%. Esta suele ser la línea más cara del modelo. FKM representa ~$8 por cada dólar de EPDM. La elección de materiales realmente va más allá aquí.
  • Amortización de herramientas -normalmente de 10% a 35%. A 1.000 partes al año, una herramienta $10.000 cuesta $10 por parte. A 20.000 partes al año, la misma herramienta cuesta $0,50. Las herramientas baratas son decisivas a bajo volumen.
  • Mano de obra (destejido, inspección, embalaje) «generalmente 15% a 25%. La mayor parte de esta línea es desbarbado. El desbarbado en caída es mejor por pieza para piezas de gran volumen; El desbarbado criogénico ofrece los costos más bajos por pieza para producciones de lotes pequeños.
  • Tiempo de prensa -normalmente 8% a 18%. El mayor tiempo del ciclo de prensa de la compresión se reduce a esta proporción; sin embargo, la menor inversión de capital en prensas compensa el largo plazo.

Esta clasificación basada en condiciones a continuación es cómo nuestro motor de cotización decide realmente entre compresión, transferencia y moldeo por inyección de caucho. No es una regla, es un primer paso en su conversación con su ingeniero de diseño.

Elija moldeo por compresión de caucho cuando:

  • El volumen anual es inferior a 25.000 piezas
  • La pieza mide más de 150 mm. en cualquier dimensión (o el DO total es superior a 300 mm)
  • El objetivo de tolerancia es ISO 3302-1 Clase M3 o más flexible
  • El compuesto es FKM de alto durómetro o silicona de alta viscosidad
  • El presupuesto de herramientas se sitúa por debajo de $15.000

Reconsiderar (la inyección o transferencia puede ganar) cuando:

  • El volumen anual supera las 50.000 piezas
  • El objetivo de tolerancia es superior a ±0,10 mm en cualquier característica
  • La geometría tiene cortes agresivos o inserta componentes
  • Las secciones de paredes delgadas por debajo de 1,5 mm dominan la pieza

Para piezas moldeadas por compresión, una ejecución de prototipo de 500 piezas cuesta entre 30% y 50% menos que una ejecución similar en la prensa de inyección después de amortizar los costos de las herramientas y entregarse en 3 a 5 semanas en comparación con las 6 a 10 semanas para las herramientas de inyección. Para nuestro proceso de cotización de moldeo de caucho personalizado, la compresión puede soportar aproximadamente 40% de demanda anual. Esta es la envolvente de costos utilizada para desarrollar este método y por qué la compresión es nuestra primera opción para la mayoría de las piezas cuando un cliente envía un nuevo dibujo.

Preguntas frecuentes

Preguntas frecuentes

¿cuánto cuestan las herramientas de moldeo por compresión de caucho

Los costos de herramientas de moldeo por compresión varían de $2000 a $15000 según el número de cavidades, la complejidad de la forma y el material seleccionado. Un prototipo de molde de aluminio de una sola cavidad estará en el extremo inferior de este rango, mientras que un molde de producción de acero endurecido de 64 cavidades con características apropiadas de nebulización, desbordamiento y puerta central estará en el extremo superior de este rango. Compare los costos de herramientas informados con $15,000 para un molde de inyección típico de canal caliente, que costará más de $80,000.

¿es el caucho moldeado por compresión lo suficientemente fuerte para aplicaciones de alta presión?

Sí, los sellos moldeados por compresión FKM o HNBR de alto durómetro pueden soportar fácilmente presiones superiores a 10,000 psi en muchas aplicaciones de petróleo y gas. Las juntas tóricas aeroespaciales AS568 están clasificadas para presiones hidráulicas muy por encima de los rangos de trabajo industriales típicos.

¿puede el moldeo por compresión de caucho producir piezas unidas de caucho a metal?

Sí. Comenzamos limpiando con plasma el inserto metálico, luego aplicando una imprimación adhesiva como Chemlok y colocándolo en la cavidad. Luego, la preforma de goma pasa por encima del inserto, se presiona dentro de la cavidad y luego, durante el ciclo de curado normal, la imprimación proporciona una línea de soldadura química que a menudo puede durar más que la pieza misma.

¿cuál es la cantidad mínima de pedido de piezas de caucho moldeadas por compresión?

La mayoría de los moldeadores de caucho insistirán en un mini pedido de 500 piezas como mínimo para amortizar las herramientas, pero hemos construido numerosas piezas calificadas para vuelos en cantidades de 200 a 300 para garantizar que el diseño funcione según las expectativas en pruebas y uso rigurosos antes de construir el volumen. La fábrica contratista le dirá cuál es la cantidad mínima de pedido para ver si desea trabajar en los límites inferiores en lo que respecta a la amortización del costo de las herramientas.

¿cuánto tiempo lleva el moldeo por compresión de caucho desde el diseño hasta el primer artículo

Un diseño típico para el cronograma del primer artículo para una pieza de molde de compresión es de 3 a 5 semanas, que incluye aproximadamente de 2 a 3 semanas para cortar/finalizar/programar el ajuste de muestra/prueba, y de 1 a 2 semanas para desbarbar e inspeccionar las muestras. Esto se compara favorablemente con un cronograma de 6 a 10 semanas para el moldeo por inyección de caucho típico.

¿el moldeo por compresión de caucho produce flash?

Sí, y es normal. Hemos descubierto que el destello de 5% a 15% en masa es típico de un proceso de molde de compresión que produce piezas de precisión, que luego se desprende mediante una operación de desflamado criogénico en el caso de piezas de precisión. La masa de la pieza normal se reduce mediante un simple desbarbado en forma de voladura en el caso de piezas de junta. El destello por sí solo no debe considerarse un defecto y, de hecho, es un buen indicador de que la goma llenó toda la cavidad y ventiló el aire a través del desbordamiento. A veces se puede descubrir que las piezas sin destello tienen huecos internos.

¿necesita citar una pieza de goma moldeada por compresión?

El equipo de ingeniería de Engelhardt considera todos los dibujos utilizando clases de tolerancia ISO 3302-1, indicaciones de material ASTM D2000 y modelos de costos de compresión, transferencia e inyección puros antes de cotizarlos. Antes de enviar su dibujo de pieza cortada a Engelhardt, cárguelo aquí para obtener un tiempo de respuesta de 48 horas.

Inicie una cita -cargue su dibujo

Una nota sobre los números de esta guía. Los rangos de ciclo, tiempo, tolerancia y banda de costos de este artículo se citan o se toman directamente de los estándares ISO 3302-1:2014 y ASTM D2000 / D3182 / D5289, de citas académicas revisadas por pares (ScienceDirect) y de la propia producción de Engelhardt. citando datos en más de 80 prensas vulcanizadoras. Los sobres citados reflejan las condiciones típicas de la tienda (cualquier geometría, compuesto y prensa específicos aterrizarán dentro de esos sobres, pero los proyectos casi siempre caen en un caso límite). Si su dibujo tiene un número de tolerancia o costo que las cargas conocen, solicite una revisión de desviación por escrito en lugar de una cotización genérica.

Referencias y fuentes

  1. ISO 3302-1:2014 « Caucho: Tolerancias para productos « Parte 1: Tolerancias dimensionales « Organizare internațională pentru standardizare
  2. ASTM D2000-22 « Sistema de clasificación estándar para productos de caucho en aplicaciones automotrices « ASTM International
  3. ASTM D3182-22 « Práctica para materiales, equipos y procedimientos de caucho para mezclar compuestos estándar y preparar láminas vulcanizadas estándar « ASTM International
  4. ASTM D5289-19a “Método de prueba estándar para propiedades del caucho « Vulcanización mediante curadores sin rotor « ASTM International
  5. Moldeo por compresión « descripción general « ScienceDirect (referencia académica de Elsevier)
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  7. Asociación de Fabricantes de Caucho «Tablas de tolerancia dimensional (RMA)

Revisado por el equipo de ingeniería de Engelhardt

Guangdong Engelhardt Rubber & Plastic Technology Co., Ltd. -constantic formó en 2009 más de 80 máquinas de vulcanización y más de 400 máquinas de inyección en sitios duales en China (26.000 m2) y Tailandia (60.000 m2). Produce 3.000 toneladas de caucho al año, con 500 moldes nuevos al año. Los certificados incluyen ISO 9001, IATF 16949, FDA, LFGB, NSF, UL, KTW, WRAS, ASTM. Los tipos de compuestos manipulados incluyen moldes de compresión, transferencia e inyección de EPDM, NBR, FKM, silicona, neopreno y caucho natural.

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