Material de encapsulado PU: resultados perfectos mediante procesado en vacío

Con poliuretano al «material sintético hecho a medida»

Los poliuretanos ofrecen un gran abanico de propiedades que se pueden modificar de muchas formas. Por ello constituyen un grupo de material apreciado que se emplea mucho en la producción industrial. Los materiales de encapsulado PU son fáciles de procesar y ofrecen características de protección similares a las que ofrecen las siliconas o las resinas epoxi. Durante el procesado, las resinas de moldeo a base de PU deben protegerse contra la humedad para evitar la formación de espuma.

Los poliuretanos (PU) son muy polifacéticos y, por tanto, uno de los materiales bicomponentes más usados en el ámbito industrial. El PU resulta de la reacción por adición de poliisocianatos y polialcoholes, los así llamados polioles. Con componentes y aditivos adecuados, y en función de las necesidades específicas y la aplicación, pueden modificarse las propiedades de los poliuretanos, tanto como en ningún otro tipo de material. De esta forma se pueden producir «plásticos hechos a medida» que presentan propiedades desde sólido y frágil hasta blando-elástico, desde muy fluido hasta altamente pastoso.

Poliuretanos: propiedades y campos de aplicación

Los poliuretanos se emplean sobre todo en forma de espuma para muebles tapizados, estropajos para el hogar o zapatillas de deporte. El poliuretano también se utiliza en la construcción como espuma de montaje monocomponente o bicomponente. Las resinas de moldeo a base de poliuretano se usan a menudo en la producción de electrónica, por ejemplo para encapsular condensadores, transformadores o semiconductores. En estos campos se aplican para aislar y proteger las piezas ante influencias del medioambiente tales como la humedad, los medios agresivos o las cargas mecánicas. El poliuretano también se usa en forma de geles o pastas térmicas para baterías de iones de litio en el sector de la electromovilidad.

Los materiales de encapsulado PU ofrecen a los usuarios numerosas posibilidades de variación. Se pueden modificar tanto los parámetros de procesado pertinentes como también sus propiedades finales. Los costes de adquisición de las resinas de moldeo PU son generalmente más bajos que los de las siliconas y las resinas epoxi. Además, estos materiales se caracterizan por ser fáciles de procesar automáticamente, su baja contracción de volumen así como por una movilidad moderada tras el endurecimiento. La reacción de los materiales de encapsulado PU es menos exotérmica que, por ejemplo, la de las resinas epoxi. De esta forma también pueden emplearse para el encapsulado de componentes electrónicos sensibles.
Dado que solo resisten el calor hasta temperaturas de unos 130 °C, las resinas de moldeo de PU no son especialmente adecuadas para aplicaciones que exigen una alta resistencia al calor. De todas formas, gracias a nuevas formulaciones se pueden lograr buenos resultados hasta temperaturas de 160 °C. Según la formulación, los materiales de encapsulado PU pueden mostrar coeficientes de dilatación térmica altos. Este valor característico indica la fuerza de dilatación de un material bajo influencias térmicas. Así, por un lado, tras el encapsulado, el PU elástico es capaz de nivelar diferentes dilataciones del material sobre una pieza. Pero, por otro lado, en componentes con estructuras mecánicas que tienden a averiarse, como es el caso de la electrónica sensible, existe el peligro de que las piezas se deterioren o rompan a causa de la dilatación del material. Si se agregan aditivos especiales, el coeficiente de dilatación térmica de los materiales de encapsulado PU se puede reducir eficazmente.

Poliuretanos: procesado y encapsulado

Los materiales de encapsulado PU son muy sensibles a la humedad, dado que bajo influencias térmicas el agente endurecedor reacciona con agua liberándose, por tanto, dióxido de carbono. Si la reacción resulta en el depósito de reserva, se forman cristales de poliurea en el material a consecuencia de abrir frecuentemente el depósito para extraer material.

Estos residuos hacen que el poliuretano se deteriore y no se pueda emplear más, por lo que el usuario debe evitar este fallo tan típico. Si la reacción con agua se produce durante la reacción de endurecimiento, la poliurea se incorpora en la red del plástico y se forma espuma en el material. Para obtener resultados de encapsulado de alta calidad, el almacenamiento adecuado de los envases de material es igual de importante que el procesado en vacío del poliuretano. De este forma, también los materiales de encapsulado sensibles a la humedad conservan su calidad y sus propiedades funcionales.

Para el procesamiento de resinas de moldeo sensibles a la humedad, Scheugenpflug cuenta con dos unidades de preparación de material:

  • Con el acreditado multitalento LiquiPrep LP804 el material de encapsulado se puede preparar y alimentar aplicando vacío. La unidad A310 no solo es adecuada para materiales especialmente sensibles, sino también para resinas de moldeo de elevada pureza química.
    Más información sobre LiquiPrep LP804
CONSEJO: Si el PU empleado es muy sensible, incluso la humedad de la superficie puede causar la formación de burbujas de aire en la pieza a encapsular. Esto se puede evitar mediante un pretratamiento de plasma junto con la preparación del material en vacío.

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