El moldeo por compresión es un método de moldeo en el que el material de moldeo, generalmente precalentado, se coloca primero en una cavidad de molde abierta y calentada. El molde se cierra con un miembro de fuerza superior o tapón, se aplica presión para forzar al material a entrar en contacto con todas las áreas del molde, mientras que el calor y la presión se mantienen hasta que el material de moldeo se haya curado. El proceso emplea resinas termoestables en una etapa parcialmente curada, ya sea en forma de gránulos, masas similares a la masilla o preformas.
El moldeo por compresión es un método de alto volumen y alta presión adecuado para moldear refuerzos de fibra de vidrio complejos y de alta resistencia. Los termoplásticos compuestos avanzados también pueden moldearse por compresión con cintas unidireccionales, tejidos, esteras de fibras orientadas aleatoriamente o filamentos cortados. La ventaja del moldeo por compresión es su capacidad para moldear piezas grandes y bastante intrincadas. Además, es uno de los métodos de moldeo de menor coste en comparación con otros métodos como el moldeo por transferencia y el moldeo por inyección; además, desperdicia relativamente poco material, lo que supone una ventaja cuando se trabaja con compuestos caros.
Sin embargo, el moldeo por compresión a menudo proporciona una consistencia deficiente del producto y dificultad para controlar el destello, y no es adecuado para algunos tipos de piezas. Se producen menos líneas de punto y se nota una menor cantidad de degradación de la longitud de la fibra en comparación con el moldeo por inyección. El moldeo por compresión también es adecuado para la producción de formas básicas ultra grandes en tamaños que superan la capacidad de las técnicas de extrusión. Los materiales que se suelen fabricar mediante el moldeo por compresión son Sistemas de resina de fibra de vidrio de poliéster (SMC/BMC), Torlon, Vespel, poli(sulfuro de p-fenileno) (PPS) y muchos grados de PEEK.
El moldeo por compresión es comúnmente utilizado por los ingenieros de desarrollo de productos que buscan piezas de caucho y silicona rentables. Entre los fabricantes de componentes moldeados por compresión de bajo volumen se encuentran PrintForm, 3D, STYS y Aero MFG.
El moldeo por compresión se desarrolló por primera vez para fabricar piezas compuestas para aplicaciones de sustitución de metales, el moldeo por compresión se utiliza normalmente para hacer piezas planas más grandes o moderadamente curvadas. Este método de moldeo se utiliza en gran medida en la fabricación de piezas de automoción, como capós, guardabarros, cucharillas, alerones, así como piezas más pequeñas e intrincadas. El material que se va a moldear se coloca en la cavidad del molde y las platinas calentadas se cierran mediante un pistón hidráulico. El compuesto de moldeo a granel (BMC) o el compuesto de moldeo en lámina (SMC), se ajustan a la forma del molde mediante la presión aplicada y se calientan hasta que se produce la reacción de curado. El material de alimentación del SMC suele cortarse para ajustarse a la superficie del molde. A continuación, se enfría el molde y se retira la pieza.
Los materiales pueden cargarse en el molde en forma de gránulos o láminas, o el molde puede cargarse desde una extrusora de plastificación. Los materiales se calientan por encima de sus puntos de fusión, se forman y se enfrían. Cuanto más uniformemente se distribuya el material de alimentación sobre la superficie del molde, menor será la orientación del flujo durante la etapa de compresión.
El moldeo por compresión también se utiliza ampliamente para producir estructuras tipo sándwich que incorporan un material de núcleo como un panal o una espuma de polímero.
Las matrices termoplásticas son habituales en las industrias de producción en masa. Un ejemplo significativo son las aplicaciones de automoción, en las que las tecnologías líderes son los termoplásticos reforzados con fibra larga (LFT) y los termoplásticos reforzados con estera de fibra de vidrio (GMT).
En el moldeo por compresión hay seis consideraciones importantes que un ingeniero debe tener en cuenta:
- Determinar la cantidad adecuada de material.
- Determinar la cantidad mínima de energía requerida para calentar el material.
- Determinar el tiempo mínimo requerido para calentar el material.
- Determinar la técnica de calentamiento apropiada.
- Predecir la fuerza requerida, para asegurar que la granalla alcance la forma apropiada.
- Diseñar el molde para un enfriamiento rápido después de que el material haya sido comprimido en el molde.