Terblend® N (ABS+PA) es fácil de procesar. Es un material de alta fluidez y reproduce estructuras de superficie muy finas, por lo cual no se requiere utilizar laca mate. Buena fluidez se refiere a que incluso las piezas complejas pueden someterse al moldeo por inyección sin dificultad alguna. Una característica particular es su excelente capacidad de desmolde para los moldeos por inyección hechos de Terblend N.

Por lo general, Terblend N se procesa en máquinas de moldeo por inyección con tornillos. Las funciones de los tornillos son el transporte, la plastificación y la inyección. Por lo regular, otros tipos de maquinaria (por ejemplo, máquinas de moldeo por inyección con émbolo) solo se utilizan para las aplicaciones especializadas (tales como la producción de efectos marmoleados).

El tipo particular de tornillo utilizado tiene un efecto de vital importancia en las propiedades del moldeo eventual. Si el tornillo seleccionado no es adecuado para el material, el resultado puede ser la falta de uniformidad de la fusión. La geometría deficiente del tornillo puede exponer la fusión del polímero a tensiones elevadas de cizallamiento y originar degradaciones térmicas y mecánicas. Esto altera las propiedades ópticas y mecánicas del moldeo. Los tornillos de tres zonas (Figura 7) han mostrado ser exitosos en el procesamiento de Terblend N bajo condiciones industriales. Como su nombre lo dice, los tornillos de este tipo tienen tres zonas diferentes (zona de alimentación, compresión y medición), cada una de las cuales tiene una tarea específica. La punta del tornillo también tiene una válvula anti retorno que evita el contraflujo de la fusión plastificada que se encuentra presente en el espacio que se encuentra frente al tornillo durante la fase de inyección y de presión sostenida. Por lo regular, los tornillos estándares modernos tienen una longitud efectiva de 20-23D, siendo la longitud de la zona de alimentación aproximadamente la mitad de la longitud del tornillo. La longitud de la zona de compresión y de la zona de medición es casi igual. Por lo regular el paso es de 0.8-1D. Con frecuencia el índice de profundidad del tornillo de rosca en las zonas de alimentación y medición es de 2-3. El índice de compresión que ha mostrado ser exitoso para el moldeo por inyección de Terblend N es de 2 a 2.5

El diseño de la punta del tornillo y de la válvula anti retorno es importante para lograr un buen flujo de fusión en la plastificadora. Las válvulas anti retorno son de vital importancia para conservar un amortiguador fijo de fusión y tiempos prolongados de presión sostenida. La separación entre el cilindro y la válvula anti retorno deberá ser de 0.02 y 0.04 mm en la temperatura de operación (Fig. 8). Para evitar que la fusión ejerza contra presión, las secciones de cruce de flujo en las diferentes áreas (A, hA, H) deberán diseñarse con las mismas dimensiones. La punta del tornillo debe diseñarse para un buen flujo, y el ángulo C deberá ser idéntico en la punta del tornillo y en la entrada de la boquilla, para minimizar la cantidad de fusión que puede permanecer en la cabeza del cilindro o en la boquilla. Si la punta del tornillo se diseña de forma incorrecta, la degradación térmica de la fusión puede presentarse debido al período de permanencia prolongado en el cilindro plastificador. El resultado puede ser la reducción de la calidad mecánica y óptica del componente.

Boquillas abiertas

Las boquillas abiertas (Fig. 9) tienen ventajas reológicas: la limpieza y el lavado fácil, y también el cambio rápido de material o color. Para evitar la degradación térmica, el diámetro de la apertura de la boquilla deberá ser por lo menos de 3 mm. El ángulo de la entrada de la boquilla deberá ser el mismo que el de la punta del tornillo

Boquillas de cierre

El uso de las boquillas de cierre permite la retracción de la boquilla durante la plastificación, reduciendo así la transferencia de calor entre la boquilla controlada de la temperatura y el molde, el cual tiene una temperatura inferior. Las boquillas de cierre también son útiles cuando las operaciones requieren una contrapresión relativamente elevada y cuando debe evitarse el problema de formación de hilos. Las boquillas de válvula de aguja que se operan de forma mecánica o hidráulica son muy adecuadas para Terblend N (Fig. 10). Una desventaja de las boquillas de cierre es que las perdidas de presión son mayores que con los sistemas de boquilla abierta.

Diseño de compuertas

El diseño de moldeo por inyección para Terblend N debe incluir las dimensiones suficientes de los canales de alimentación y compuertas. La resistencia al flujo durante la inyección y el tiempo de la presión sostenida deben conservarse al mínimo. Una buena regla general es que el diámetro de la compuerta sea por lo menos de la mitad del espesor de la pared del moldeo. Las compuertas sin dimensiones pueden originar problemas como estrías, carbonizaciones debido a cizallamientos, y delaminaciones. Por lo general, la solidificación prematura de la fusión en la compuerta es la causa de abolladuras y huecos en el moldeo, debido a la falta de compensación en la contracción del volumen de la fusión durante la fase de presión sostenida. Styrolution tiene programas de cálculo reológicos que se requieren para el dimensionar y equilibrar los sistemas de compuertas y alimentación.

Espesor de la pared

El espesor de la pared que se requiere se calcula a partir de los requisitos de resistencia y rigidez y considera el período del ciclo económico para el moldeo. Para reducir o eliminar las abolladuras, la compuerta deberá encontrarse de preferencia en la región que presente el mayor espesor de pared, ya que ahí es donde la presión sostenida tiene la acción más prolongada. Si las compuertas se encuentran en regiones de menor espesor de pared, en donde el endurecimiento es relativamente rápido, resulta imposible que el material adicional se desplace para compensar la contracción del volumen en las regiones más gruesas. Por lo general, esto origina problemas de abolladuras con diferentes niveles de severidad. Las nervaduras de refuerzo deberán diseñarse con paredes más delgadas que las paredes principales y con un radio en donde se unan a la pared principal. El radio elimina los problemas de flujo y los efectos de muescas.

Estructura de la pared

Un factor que debe considerarse en lo que se refiere a la estructura y textura de la pared es que las superficies de moldeo erosionadas son superiores a las superficies de moldeo grabadas en lo que respecta a la resistencia a raspaduras de los moldeos resultantes. La evaluación de la resistencia a raspaduras es también más sencilla cuando la pared del molde tiene una rugosidad elevada de superficie (Fig. 11). Esto también hace que las líneas de flujo tengan una mayor aceptación visual.

Ventilación

Por lo regular, los canales de ventilación se deben incorporar en un moldeo por inyección al final de la trayectoria de flujo y en donde las corrientes de fusión se unen. Las consecuencias de la ventilación inadecuada son: problemas de llenado de moldes, depósitos y a veces carbonizaciones.

Desmoldeo

Por lo general una inclinación de 1º son suficientes para Terblend N; sin embargo, estos siempre deberán ser por lo menos de 0.5º. Para evitar deformaciones durante el desmoldeo, se deberán diseñar pasadores de eyección o placas de separación con el área más extensa posible. A veces esto también permite el desmoldeo temprano y por consiguiente un período de ciclo más corto.
Terblend N tiene excelentes propiedades de desmoldeo. La fuerza de desmoldeo que se requiere para eliminar los moldes del moldeo por inyección es inferior a la de otros plásticos (Fig. 12).

Control de temperatura

El control uniforme de la temperatura de moldeo deberá considerarse en la primera etapa, es decir, al colocar la cavidad del molde dentro del molde. La temperatura efectiva del molde en la superficie de la cavidad del molde tiene un efecto decisivo en el período del ciclo, en la calidad de la superficie (brillo, estructura de la superficie, visibilidad de líneas de flujo), en la contracción y el alabeo. Uno de los factores importantes para el enfriamiento rápido y uniforme de los moldeos es el tamaño del ducto refrigerante, junto con su posición con respecto a la superficie del moldeo y a la tasa de flujo del fluido utilizado para el control de la temperatura. A veces puede ser necesario utilizar circuitos separados de enfriamiento para el control de la temperatura de algunas secciones de la superficie del molde.

El nivel de humedad utilizado en los gránulos debe conservarse por debajo del límite específico si los moldeos presentan una superficie satisfactoria y propiedades satisfactorias. El nivel de humedad en los gránulos de Terblend N no deberá exceder de 0.1%. Se requiere el secado a 80 - 90 ºC (de preferencia con nitrógeno) durante 4 horas para lograr este material de uso a partir de empaques recién abiertos, 16 horas si los empaques se abrieron desde hace algún tiempo. Dependiendo de las condiciones de almacenamiento, de las condiciones ambientales y del tiempo transcurrido, el contenido de humedad dentro de los empaques puede aumentar. Particularmente en invierno, si los gránulos empacados se mueven de una zona de almacenamiento fría a una zona de procesamiento más caliente y después se abren de inmediato, se puede presentar la condensación en los gránulos cuando el aire circundante los enfría. La condensación puede evitarse si el empaque cerrado se almacena durante algún tiempo en el área de procesamiento o si se conserva a temperatura ambiente en un silo intermedio. Después de la eliminación de los gránulos, los empaques parcialmente llenos deben sellarse con cuidado y de inmediato. La tolva de gránulos de la máquina deberá cubrirse con su tapa.

El calor que se requiere para fundir los gránulos es proporcionado por el calentamiento externo del cilindro plastificador y también por la fricción de la rotación del tornillo. Las opciones del perfil de temperatura de la Fig. 13 se encuentran disponibles al configurar las temperaturas de la banda del calentador. Se utiliza el perfil de la temperatura horizontal cuando el calor máximo se debe proporcionar con rapidez debido al bajo período de permanencia o para hacer uso total de la plastificación. El perfil de temperatura creciente se utiliza cuando los períodos de permanencia son comparativamente prolongados. Éste puede proporcionar condiciones muy ligeras para la fusión del material. Un perfil de temperatura que primero se eleva y luego disminuye con respecto a la boquilla, se utiliza principalmente con boquillas abiertas para evitar escapes de fusión y formación de hilos. El objetivo de cualquier perfil de temperatura tiene que enfocarse en que la temperatura de fusión en el espacio frontal del tornillo sea la temperatura de procesamiento correcta. La temperatura actual de la fusión puede medirse utilizando el sensor de temperatura que se incorpora en la cabeza de la boquilla (Figuras 9 y 10 arriba), y el perfil de la temperatura de las bandas del calentador puede ajustarse, al igual que la tasa de rotación del tornillo.

Temperatura de fusión

La temperatura de fusión para el procesamiento de Terblend N es de 260 a 280 ºC. Se recomienda revisar la temperatura de fusión utilizando un termómetro de aguja dentro del flujo de salida de la fusión del tornillo. Las temperaturas del procesamiento son muy similares para los grados de vidrio reforzado y no reforzado. Por motivos de fluidez inferior, y para alcanzar las buenas propiedades mecánicas y la alta calidad de la superficie, siempre se prefiere el extremo superior del rango de la temperatura relevante.

Temperatura de la superficie de moldeo

La temperatura de la superficie de moldeo es uno de los parámetros más importantes en todo el proceso de moldeo por inyección. Para Terblend N, ésta deberá ser de 50 a 80 ºC. La temperatura ideal de la superficie de moldeo no solo mejora la calidad de la superficie (brillo, estructura de la superficie, visibilidad de las líneas de flujo) sino también proporciona mejores propiedades mecánicas, resistencia de la línea de soldadura y tolerancias dimensionales para el moldeo. Las diferencias locales en las temperaturas de moldeo originan el enfriamiento diferencial del moldeo y por tanto la variación de la contracción relacionada con enfriamientos y el alabeo. Por lo general, una temperatura más alta de la superficie de moldeo retarda la solidificación de la fusión. Esto proporciona un período más prolongado de compensación de contracción y permite la producción de moldeos con menor tensión interna. También se minimiza el riesgo de líneas de “tigre”.

La presión sostenida compensa la contracción del polímero mientras éste se solidifica. Es importante que la conversión de la presión sostenida se realice precisamente durante el llenado volumétrico de la cavidad. Dependiendo de la forma del moldeo, la selección de un nivel adecuado de presión sostenida y del tiempo de la presión sostenida puede reducir en gran medida la ocurrencia de huecos y abolladuras. En los casos de diseños o compuertas no ideales, el uso de presiones sostenidas extremadamente elevadas o de tiempos de presiones sostenidas extremadamente prolongados puede originar sobrecargas en los moldeos y por tanto, reducciones en la dureza del componente.

El contenido de poliamida cristalina en Terblend N proporciona a este material una mayor contracción que el ABS puro. Otros factores que afectan la contracción son la forma del moldeo (diseño del moldeo, espesor de la pared y compuertas) y las condiciones de procesamiento.  Las condiciones del proceso que tienen un efecto decisivo en la contracción del moldeo y en la contracción posterior del proceso de Terblend N (Fig. 14) son la presión sostenida y la temperatura de la superficie de moldeo. La contracción del moldeo disminuye de forma considerable con el incremento de la presión sostenida; sin embargo, la post contracción muestra una variación menor. Ambos tipos de contracción incrementan cuando se eleva la temperatura de la superficie de moldeo.

Si se almacenan las piezas terminadas, el tiempo de almacenamiento tiene poco efecto en la contracción total, la cual es la suma de la contracción de moldeo y la post contracción (Fig. 15). Sin embargo, la temperatura de almacenamiento afecta a la contracción total.

La absorción de humedad origina valores de contracción inferiores, ya que la humedad origina  expansión y por tanto un grado de expansión lineal (Fig. 16). La diferencia resultante de los valores de contracción para las piezas secas terminadas es casi constante.

La contracción de moldeo de Terblend N es comparable con la del ABS y la del PC/ABS (Fig. 17). Sin embargo, la post contracción de las piezas recién moldeadas por inyección (80 °C/20%, humedad relativa/1h) es mayor que la de los materiales amorfos ABS y PC/ABS, debido al contenido cristalino de Terblend N. Por otro lado, la post contracción de las piezas acondicionadas (70 °C/70%, humedad relativa/ 15d), es inferior que la de ABS y PC/ABS. La razón de esto es que la absorción de la humedad por el contenido PA de Terblend N origina cierto grado de expansión. La contracción total acondicionada es el valor decisivo para los propósitos prácticos, y es similar en el caso de Terblend N, ABS y PC/ABS (alrededor de 0.7%).  Por consiguiente, la contracción de Terblend N es comparable a la de ABS y PC/ABS en lo que se refiere al moldeo por inyección y al almacenamiento de las piezas terminadas de conformidad con las condiciones industriales.

Cuando se procesa de forma adecuada, las fusiones de Terblend® son térmicamente estables y no generan peligros debido a degradaciones moleculares o evoluciones de gases o vapores. Al igual que todos los polímeros de termoplástico, Terblend N registrará descomposiciones si se somete a tensiones térmicas excesivas, por ejemplo, si se registran sobrecalentamientos o si se utilizan métodos de combustión para la limpieza.  Los productos de descomposición formados son gaseosos. A más de aproximadamente 300 ºC la descomposición se acelera, generando principalmente monóxido de carbono, amoníaco, caprolactam, estireno, butadieno y acrilonitrilo.

El procesamiento inadecuado, por ejemplo, las temperaturas excesivas y/o los períodos de permanencia prolongados de la fusión en la maquinaria de procesamiento, pueden originar la formación de vapores con olores penetrantes que sean peligrosos para la salud. Estos problemas incluyen estrías encendidas de color café en los moldeos. En dichos casos, el cilindro de la maquinaría de procesamiento deberá lavarse a través de la inyección sin el molde, y al reducir las temperaturas del cilindro. El olor puede reducirse al enfriar con rapidez el material degradado, por ejemplo, en un baño de agua.

La información adicional se proporciona en nuestras hojas de datos de seguridad para Terblend N.