SmartFoam®
EXTERIOR COMPACTO – INTERIOR ESPUMADO
Un highlight especial de la inyección de fluidos es el proceso desarrollado y protegido legalmente con patente de Stieler de espumado físico SmartFoam®, el cual es aplicable en cualquier máquina convencional de inyección y logra obtener superficies excelentes con ciclos extremadamente cortos.
Espumado físico con el sistema Stieler SmartFoam®
El sistema Stieler SmartFoam® es un sistema innovador de espumado físico en la inyección de termoplásticos.
El sistema Stieler SmartFoam® logra obtener estructuras de espuma sin activadores químicos, con superficie de primera y núcleo espumado, en máquinas de inyección convencionales de un componente termoplástico, con ciclos cortos y estructuras celulares cerradas. Propiedades que en esa combinación hasta ahora no eran disponibles.
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En la extrusión ya era el espumado físico de cables coaxiales y perfiles para la industria del mueble y automotríz una técnica aplicada, que por la inyección contínua de nitrógeno o ácido carbónico se podia regular fácilmente. Las velocidades de producción fueron aumentadas en un múltiple en comparación con el espumado químico. El proceso que para implantar en una máquina de inyección es sin embargo decontínuo, fue un desafío durante su desarrollo.
En la lista de peticiones de los procesadores por inyección estaban entre otros puntos como: el conservar la máquinaria existente, tiempo de ciclo corto, ningun activador químico o burbujas en la superficie, bajo peso de la pieza, licencias de patente claras y calculables, asi como pocas modificaciones en la construcción del molde.
El sistema de espumado físico se desarrollo teniendo como referencia el sistema de mezclado en colada. Asi surgieron los productos como el puño de la palanca de cambios en TPE o bien la barra del eje trasero de una motocicletta, utilizando PP estandard en ensayos, pero de los cuales ambos nunca fueron en serie.
El puño de palanca de TPE fue la primera pieza que fue fabricada con colada fria utilizando el proceso SmartFoam® (con ácido carbónico como medio activador).
La barra de tracción de motocicleta, que para los motivos de prueba se fabrico en PP no reforzado, fue espumada con ácido carbónico (sin medio de nucleado). Para ello fue colocado un sistema de inyección de fluido en la colada fria y un elemento de mezclado fue integrado.
Despues de que la masa fundida, atraves de la unidad de inyección convencional, es inyectada en la cavidad hasta una determinada parte, se inyecta el fluido en la colada fria o bien en la colada caliente dentro de la corriente de masa fundida, esta se mezcla bajo presión en el mezclador estático en una espuma aun no expandible y pasa por el siguiente punto de inyección. La inyección parcial forma ya la capa de cubierta en la cavidad y la mezcla siguiente de fluido y material puede entonces expander en la cavidad y con ello llenar completamente el molde.
Nitrógeno (en forma de gas) puede ser utilizado como el medio activador físico mas sencillo. Agua puede ser utilizada también como alternativa. Si los tiempos de ciclo deben ser enormemente cortos o bien la materia prima no es compatible con nitrógeno, puede inyectarse también ácido carbónico liquido.
El frio de expansión del medio físico es tan grande que a la masa fundida le es extraido mas calor por dentro, atraves de la formación de la espuma, que lo que el molde es capaz de extraer por fuera.
Tan solo ese ahorro de tiempo de ciclo hace el sistema uno de los mas interesantes en la inyección de plásticos.
Un medio activador químico tiene tal vez que calentar tanto la masa fundida para que el punto de inicio, también punto de activación para el proceso de espumado, pueda ser iniciado. Asi se sobrecalienta a menudo innecesariamente el material, lo que despues naturalmente da lugar a una diferencia de temperatura muy elevada y un procedimiento de enfriamiento muy largo. El medio activador químico forma burbujas calientes durante la generación de burbujas, las cuales se revientan durante la expansión y dan lugar a estructuras celulares abiertas. La consecuencia del uso de activadores químicos es un ciclo de inyección muy largo. Dependiendo del medio activador físico se pueden lograr ahorros en el ciclo de inyección de mas del 50 % con el sistema Stieler SmartFoam®.