Antecedentes
Nuestro cliente, referente Europeo en transformación de silicona HTV (elastómero vulcanizable en caliente), con más de 50 años de experiencia, ofrece soluciones ad-hoc adaptadas a las necesidades de sus clientes como, bases, aditivos y mezclas de silicona listas para su uso y, productos técnicos fabricados en silicona sólida y esponja (p.e. tubos, juntas, perfiles, etc.). Trabajando en los sectores de automoción, aeronáutico, ferroviario, eléctrico, electrodoméstico, farmacéutico,…
El desafío del desmoldeante para silicona
El caucho de silicona es un material con características plásticas, que vulcaniza por temperatura y presión, convirtiéndose en un material elástico. Las condiciones de vulcanizado generales de la silicona oscilan entre 165-200ºC. El tiempo de vulcanizado vendrá determinado por las dimensiones y peso de la pieza a vulcanizar
La silicona se inyecta en una cavidad o molde que está a una temperatura determinada, y se vulcaniza obteniéndose la pieza ajustada a la geometría del molde. Los moldes con los que se trabaja habitualmente suelen ser de acero. La silicona es un material que una vez vulcanizado, se pega al molde con facilidad.
En la actualidad existen aditivos que se incorporan a la silicona, así como desmoldeantes que se aplican al molde que facilitan el desmoldeo.
La mezcla de silicona actual y que se utilizará para comparar con las propuestas que se planteen es la mezcla patrón siguiente:
- ELASTOSIL R 420/50: 100 phr
- Crosslinker:
- Dicumyl peroxyde, paste 40% in silicone oil: 1,8phr
- 2,5 Dimethyl-2,5 di(tert butylperoxyl hexane), paste 45% in silicone oil: 1,2 phr
- (Nota: no se utilizan los dos crosslinkers a la vez, sólo uno)
- Mould Release Agent A: 1 phr
Propiedades mecánicas de la mezcla patrón
- Hardness (DIN 53505)-Sh A : 50+/-5
- Density (ISO 1183-1A)-g/cc: 1,15+/-0,02
- Tensile Strength (DIN 53504 S1)-N/mm2 : >9
- Elongation at break (DIN 53504-S1)-% : entre 500 y 850
- Tear Strength (ASTM 624 B)-N/mm: >30
- Compression Set (DIN ISO 815 B-22h,175ºC)-%: <35
- Hot air Ageing (7d,200ºC):
- Hardness-Sh A: +/-5
- Tensile Strength-N/mm2: >8
- Elongation-%: entre 300 y 700
- Tear Strength-N/mm: >20
Ver archivos adjuntos con las fichas técnicas, hojas de seguridad y composición del elastómero de silicona y los aditivos (reticulante y desmoldeante) que componen la mezcla patrón que se utiliza actualmente.
Qué busca el cliente
Encontrar compuestos que incorporados en la silicona, faciliten su desmoldeo en procesos de vulcanización por moldeo tanto por inyección como por compresión, sin que las propiedades mecánicas de la silicona tras vulcanizar se vean mermadas.
Para ello hace falta incorporar aditivos a la silicona. Hemos probado distintos aditivos, con resultados dispares. Hemos conseguido resultados con desmoldeos buenos, pero en todos los casos las propiedades mecánicas se han visto seriamente afectadas.
En la mezcla final propuesta podrán utilizarse aditivos comerciales. En el caso de utilizar aditivos no comerciales, facilitando su formulación química, el premio se incrementará en 2.000€.
Criterios de evaluación
- Mejora en el desmoldeo. Criterios de medición del desmoldeo:
- Medidas de la pieza de silicona a desmoldear: plancha lisa de 200x200x 2mms de espesor
- Tiempo de vulcanización: 5min, 180ºC
- Equipo de vulcanización: prensa de laboratorio de vulcanización por compresión
- La plancha de silicona adherida al molde se acopla a un extensómetro. La fuerza máxima necesaria para retirar la plancha de silicona del molde debe de ser inferior al 50% respecto a la silicona patrón. En el caso del molde que hemos empleado no debe de superar los 2N. Esto signfica que la plancha de silicona apenas se tiene que adherir al molde
- Mantenimiento de las propiedades mecánicas de la silicona en unos valores similares a la mezcla patrón.
- Facilidad de incorporación a la silicona
- Coste
Duración del desafío
Fase 1 – 8 semanas + 4 semanas para la evaluación
Premios
5.000€ + 2.000€ al ganador.
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