Piezas de caucho moldeadas personalizadas para automóviles

Las piezas de caucho moldeadas personalizadas encajan mejor y protegen la integridad de sus diseños. Este artículo explica dónde y cómo se pueden utilizar en los automóviles.

Índice del contenido

Las piezas de caucho estándar son económicas y generalmente cumplen su función. Sin embargo, los automóviles modernos están superando los límites del diseño e incluyen piezas y características nunca antes utilizadas. Estos nuevos diseños todavía requieren piezas de goma, pero diseñar en torno a productos existentes no es lo ideal.

Las piezas de caucho moldeadas a medida ofrecen a los diseñadores y fabricantes de automóviles más flexibilidad. También se adaptan y funcionan mejor porque están diseñados para sus aplicaciones específicas.

Este artículo explora los beneficios de elegir piezas de caucho moldeadas a medida para automóviles. Le explicaremos por qué debería considerar estas piezas, los materiales de caucho entre los que puede elegir y más. También explicaremos los factores considerados al crear estas piezas para obtener los mejores resultados.

¿Por qué piezas de caucho moldeadas personalizadas?

Coche moderno con diseño inusual.

Las piezas de caucho moldeadas a medida cuestan más que las piezas estándar disponibles en el mercado. Sin embargo, esta diferencia de costos es fácil de justificar.

1. Flexibilidad de diseño

Los componentes moldeados a medida le permiten alcanzar el máximo potencial de sus diseños. Cuando sólo puedes utilizar piezas estándar, eventualmente tendrás que hacer sacrificios en la forma o función de tus piezas. Esto puede generar resultados insatisfactorios para usted o los usuarios finales.

Las piezas personalizadas eliminan estos límites, lo que le permite superar los límites de sus diseños. Esto funciona bien para piezas nuevas con mayores complejidades o formas intencionalmente inusuales.

2. Mejor rendimiento

Es posible que una pieza de goma estándar no encaje tan bien como una personalizada. El resultado será un rendimiento deficiente que podría traducirse en ruido excesivo, fugas de fluidos y otros problemas.

Es probable que los componentes personalizados funcionen bien debido al enfoque centrado en su diseño.

3. Mejor estética

De manera similar al rendimiento, es probable que las piezas personalizadas produzcan una mejor estética. Se pueden tomar decisiones de diseño y fabricación para lograr un producto personalizado que esté visualmente en sintonía con el resto del diseño.

4. El desarrollo de piezas es más barato y más rápido hoy en día

Los avances en el diseño asistido por computadora, la impresión 3D y otras formas de fabricación han hecho que el desarrollo de piezas sea menos costoso y requiera menos tiempo. 

Configuración de impresión 3D con piezas impresas en 3D

El software CAD moderno facilita la creación de diseños estructuralmente sólidos. Se pueden realizar prototipos rápidos mediante impresión 3D para pruebas tempranas. Estos y otros avances han reducido los costos de fabricación de productos de caucho personalizados.

5. Menores costos a largo plazo

Una pieza de goma que no encaja correctamente en un automóvil puede resultar costosa tanto para los propietarios como para los fabricantes. No es raro que los fabricantes emitir retiros costosos debido a una pieza que no encaja bien que pone en peligro vidas. Estas piezas también pueden provocar averías costosas. Las piezas moldeadas a medida y hechas para encajar pueden ayudar a evitar este tipo de situaciones. 

Tipos de materiales de caucho utilizados

Los fabricantes pueden fabricar piezas de caucho personalizadas a partir de una amplia gama de materiales de caucho. Algunas opciones comunes se explican a continuación.

caucho natural

caucho natural Se extrae de plantas, principalmente del árbol del caucho Para. Esta fue la forma más antigua de caucho y todavía se utiliza en la actualidad. Se puede utilizar para absorción de impactos, reducción de vibraciones y tubos. También se puede utilizar para correas de transmisión de potencia, sellos de goma y acoplamientos flexibles.

El caucho natural es superado por el caucho sintético en diversos casos de uso, por ejemplo, en aplicaciones de alta o baja temperatura. También es vulnerable a los líquidos a base de petróleo.

neopreno

neopreno También se llama policloropreno y fue inventado por DuPont en 1930. Es más resistente a la degradación que el caucho natural. 

Primer plano del motor del automóvil que muestra correas y tubos de goma.

Este material de caucho se utiliza para juntas, control de ruido, acolchado y aislamiento eléctrico. También se utiliza para fabricar correas de ventiladores para automóviles.

Goma de silicona

Goma de silicona está hecho de la polímero de silicona. Existen diferentes formulaciones de este elastómero dependiendo de las aplicaciones previstas. El caucho de silicona se puede utilizar a temperaturas tan altas como 300 °C o tan bajas como -55 °C.

Las aplicaciones del caucho de silicona incluyen la fabricación de juntas tóricas y aislamiento eléctrico. En la industria automotriz, este material se utiliza para sellos de radiadores, ojales, bolsas de aire, amortiguadores de vibraciones y otras formas de sellado. 

Viton

Viton es otro elastómero desarrollado por DuPont. Estos cauchos se denominan colectivamente FKM y son conocidos por su excelente resistencia química y al calor, que cubre combustibles oxigenados, lubricantes, aceites y muchos ácidos minerales.

Viton se ha utilizado para fabricar juntas tóricas. y sellos de goma para inyectores de combustible, mangueras, juntas y aislamiento de cables.

EPDM

Neumático de caucho EDPM

Caucho EPDM Fue desarrollado en los años 60. Está elaborado con etileno, propileno y dieno y es conocido por su resistencia a la luz solar. También funciona bien contra el calor, el vapor y el ozono y tiene buena resistencia química contra cetonas, álcalis y fluidos hidráulicos.

El EPDM se utiliza comúnmente para fabricar sellos para puertas y ventanas de automóviles. También se puede utilizar para escobillas de limpiaparabrisas, fuelles, ojales, mazos de cables, mangueras del sistema de refrigeración, etc.

NBR

Caucho nitrilo Está hecho de butadieno y acrilonitrilo y es más resistente a combustibles, aceites y ácidos que el caucho natural. Este material se fabricó en 1931 y se inició la producción comercial en Alemania. 

En la industria automotriz, este elastómero se considera una buena opción para sellos, mangueras de aceite, arandelas y sistemas de combustible. También aparece en los sistemas de suspensión de algunos coches de carreras.

Piezas de caucho moldeadas a medida comunes en automóviles

Los tipos de piezas de caucho que se pueden moldear a medida sólo están limitados por la imaginación. En los automóviles, estas piezas suelen incluir:

  • Focas: Los sellos se utilizan para mantener los fluidos dentro o fuera. Los sellos se pueden encontrar en radiadores, sistemas de combustible, sistemas de escape, alrededor de instrumentos, etc. Juntas y anillos tóricos son ejemplos de sellos utilizados en automóviles.
  • Ojales: Estos son anillos colocados dentro de los orificios para proteger los cables o cualquier otra cosa que pase a través del orificio contra la abrasión.
  • Tubería: Los tubos y mangueras canalizan líquidos y gases entre los componentes.Primer plano del motor del automóvil que muestra tubos de goma
  • Bujes: Se utilizan para absorber vibraciones. También pueden denominarse soportes antivibraciones. 
  • Ventosas: Se pueden utilizar para asegurar piezas sin sujetadores ni adhesivos. 
  • Tapas: Se utiliza para cubrir aberturas como las partes superiores abiertas y los extremos de los tubos.
  • Fuelle: Dispositivos neumáticos deformables que se asemejan a acordeones. Se llenan y contienen aire hasta determinadas presiones antes de liberarlo.

Procesos de fabricación de piezas de caucho personalizadas

Los servicios de moldeado de caucho personalizados vienen con diferentes opciones de proceso. La elección del proceso está determinada por la complejidad de las características, el tamaño y la geometría de una pieza y otros factores.

Moldeo por inyección

El moldeo por inyección Es un proceso en el que se inyectan caucho fundido o precursores de caucho líquido en un molde sellado para formar una pieza. El material de caucho líquido o fundido se inyecta a alta presión. La presión y el calor hacen que la pieza se cure o se vulcanice antes de ser expulsada.

Este proceso es uno de los métodos de moldeo de caucho más caros, pero es el mejor para la producción en masa de piezas, especialmente aquellas con geometrías complejas.

Moldeo por compresión 

Moldeado de caucho personalizado en fábrica

En este proceso de fabricación, se coloca un material de caucho deformable dentro de la mitad de un molde abierto antes de cerrar la otra mitad encima. El material se mantiene dentro del molde bajo presión hasta que cura.

Moldeo por compresión Es más económico que el moldeo por inyección cuando se necesitan piezas grandes con geometrías simples. También puedes tener múltiples cavidades en el molde para hacer varias piezas en cada ciclo.

Transferencia de moldeo

Moldeo por transferencia Tiene similitudes con el moldeo por inyección y por compresión. Se prepara una cantidad específica de material y se coloca dentro de una cámara encima de un molde cerrado. Luego, un émbolo cierra la cámara y fuerza el material hacia el molde a través de un canal.

El material se mantiene bajo presión dentro del molde, que sólo se abre después de que la pieza se haya curado. El proceso de moldeo de caucho por transferencia presenta herramientas más simples que el moldeo por inyección. Es muy adecuado para lotes de producción pequeños y se utiliza comúnmente para moldear caucho alrededor de piezas metálicas.

Extrusión

La extrusión implica forzar un material a través de una matriz para producir piezas con una sección transversal consistente. Una matriz es una herramienta en la que se corta el perfil de la sección transversal. Este proceso produce pocos residuos, lo que conlleva menores costes.

La extrusión puede producir componentes de caucho moldeados con secciones transversales simples, como tubos, o secciones transversales complejas, como juntas de puertas. Las piezas extruidas se pueden cortar en diferentes longitudes según la aplicación. 

Factores a considerar al crear piezas de caucho moldeadas personalizadas

coche en frío con burletes de goma

Crear un componente de caucho moldeado a medida es una inversión importante. Para garantizar que esta inversión se aproveche, hay factores clave que debe considerar, como:

  • Geometría de la pieza: La geometría de la pieza afectará el proceso de diseño, la selección de materiales y la selección del proceso de fabricación. Algunas geometrías solo se pueden lograr de forma económica utilizando ciertos procesos y materiales y su diseño puede ser un desafío.
  • Selección de materiales: La selección de materiales es un proceso crítico porque no todos los materiales de caucho funcionan bien en determinados entornos automotrices. Tendrás que considerar las temperaturas y los productos químicos presentes donde se instalará la pieza.
  • Tolerancias: Algunas piezas de caucho deben moldearse con tolerancias muy estrictas para lograr la forma y función deseadas. Sin embargo, esto aumenta la complejidad y el coste de fabricación. Por lo tanto, debe haber un equilibrio para mantener los costos dentro de ciertos límites.
  • Cantidad planificada: Esto determina el mejor método de moldeado de caucho. El moldeo por inyección de caucho tiene un alto costo de herramientas, pero suele ser la solución más rentable para la producción en masa. El moldeo por compresión y el moldeo por transferencia son más adecuados para volúmenes de producción más pequeños.
  • Especialidad: La experiencia en diseño y fabricación de su fabricante puede ahorrarle mucho tiempo y dinero. Los fabricantes experimentados le dirán qué diseños se pueden lograr, qué cambios se deben realizar y qué procesos y materiales funcionan mejor para su situación. Esto le evitará la molestia de aprender de los intentos fallidos.

Control de calidad y pruebas

Las piezas moldeadas a medida deben someterse a diferentes pruebas para garantizar que funcionarán como se espera. Los materiales pueden comportarse de manera impredecible cuando se los somete a ciertas condiciones. El control de calidad también garantiza que la calidad del producto siga siendo la misma en los diferentes lotes.

1. Inspección de materiales

Los materiales utilizados para el moldeado personalizado de piezas de caucho deben someterse a ciertas pruebas antes de la producción. Los materiales con el mismo nombre pueden tener diferentes propiedades que afectan la calidad del producto. Esto puede deberse a adulteración, diferencias en la formulación, exposición ambiental, etc.

Dos hombres realizando pruebas de calidad del material.

La inspección de materiales puede incluir diferentes niveles de análisis visual y pruebas físicas o químicas.

2. Inspecciones en proceso

Pequeñas diferencias en los parámetros del proceso pueden provocar grandes diferencias en el rendimiento del producto. Descubrir estos problemas después de la producción aumenta los costos de producción. 

El proceso de fabricación debe contar con sistemas para inspeccionar visualmente las piezas y comprobar sus dimensiones. También se deben controlar de cerca los parámetros del proceso, como la temperatura y la presión.

3. Pruebas posteriores a la fabricación

Este podría ser el conjunto de pruebas más completo porque se realizan en productos terminados. Deben existir estándares establecidos antes de realizar las pruebas para garantizar que se realicen las pruebas correctas para predecir el rendimiento de la pieza de caucho moldeada a medida en la vida real.

Las pruebas realizadas en productos de caucho personalizados incluyen:

  • Conjunto de compresión: Determinar cuánto puede recuperar el material después de la deformación.
  • Dureza: Algunas aplicaciones necesitan materiales duros mientras que otras no.
  • Pruebas de envejecimiento del caucho: Se utilizan para predecir cómo se comporta el material a lo largo del tiempo y durante cuánto tiempo puede funcionar de forma fiable.
  • Resistencia a la tracción: Determina cuánta fuerza de tracción se necesita para deformar permanentemente la pieza.

Un buen fabricante tendrá acceso a los sistemas necesarios para realizar dichas pruebas.

Conclusión

Los productos de caucho moldeados personalizados pueden llevar los diseños de sus automóviles a un nuevo nivel. El moldeado personalizado le brinda piezas que lucen y funcionan mejor y el proceso es menos costoso que antes. Actualmente también tiene acceso a una gama más amplia de materiales de caucho.

Existen diferentes procesos de fabricación para elegir, incluidos el moldeo por inyección y por transferencia, pero ciertos factores, como la geometría de la pieza, dictarán estas decisiones. Por último, nunca se deben ignorar el control de calidad y las pruebas al crear piezas de caucho personalizadas. 

Por qué Hongju Silicone debería ser su fabricante de piezas de caucho moldeadas personalizadas

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David

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