Se usa ya más en telecomunicaciones que en el automóvil

La decoración en molde sigue ampliando oportunidades

01/11/2001
El potencial del mercado de la decoración en molde sobrepasa ampliamente la capacidad de los actuales productores de partes del sector. Puesto que se trata de una demanda no satisfecha que, además, ahora cuenta con un gran apoyo, éste es el mejor momento para considerar detenidamente el potencial de la decoración en molde como parte de un negocio o con miras a ampliar sus actividades en esta área. Tim Wright, Gerente Comercial de Decoración en molde de Autotype International, examina los productos y el apoyo disponible para todos aquellos que trabajan en serigrafía y que se interesan en este mercado de rápida expansión.
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Hace unos cuantos años que la decoración en molde está en el mercado. Pocos desconocen las ventajas que ofrece esta actividad: flexibilidad de diseño, mejores prestaciones y un ahorro a nivel de los costos de producción, si se compara con los métodos tradicionales de aplicación de una decoración compleja dentro de un componente moldeado. Este proceso fue explotado originalmente en Europa, y luego en los Estados Unidos, en el mercado del automóvil para paneles de calefacción, ventilación y aire acondicionado, y para las cajas de cambios; ahora esta actividad se ha diversificado enormemente, tanto a nivel geográfico como en términos de sectores de mercado.

Cinco años atrás, el mercado contaba probablemente sólo con un puñado de productores competentes en decoración en molde. Ahora hay en Europa numerosas empresas importantes en el sector. El mercado de las “telecomunicaciones” ha sobrepasado al mercado del automóvil.

como principal motor de este crecimiento, en el que los teclados y las cubiertas transparentes representan el mayor volumen. La demanda de abastecimiento de este tipo de componentes en algunas áreas se ha quintuplicado en relación a las estimaciones.

A pesar de esto, de ningún modo el mercado se ha explotado completamente, y aún existe un enorme potencial de crecimiento y oportunidades para nuevas empresas de decoración en molde. El apoyo que ofrecen los proveedores de materiales también ha aumentado de forma significativa, y ahora contamos con una gran variedad de proveedores de películas, tintas y equipos específicos para satisfacer las necesidades de los productores de decoración en molde.

Etapas del proceso y equipos

El proceso de la decoración en molde consta de cuatro etapas: impresión serigráfica, formado, eliminación de rebabas y moldeado.

Impresión serigráfica

La principal ventaja de la decoración en molde es la posibilidad de introducir en una parte imágenes gráficas complejas y atractivas. La impresión serigráfica es la opción número uno para la decoración en molde. Esta técnica ofrece imágenes de alta calidad y la posibilidad de imprimir unas 100 partes simultáneamente en una plancha, que es una ventaja indudable. Las prensas alimentadas en red permiten aún mayores ganancias de capacidad. El espeso depósito de las tintas en la impresión serigráfica también proporciona, en efecto, una gran opacidad y esto puede ser esencial para disimular la retroiluminación.

Si usted está empleando una película con revestimiento duro, entonces deberá imprimir la imagen en la superficie sin revestimiento (es decir, en una segunda superficie), de lo contrario, se perderá la ventaja que ofrece el revestimiento duro. Incluso si utiliza una película sin revestimiento, la impresión de la parte en la segunda superficie protege inherentemente la imagen gráfica y proporciona un resultado realmente de gran calidad. Recuerde que la impresión en la segunda superficie quedará totalmente expuesta al riguroso proceso de moldeo por inyección. No todas las tintas lo soportan, por ello, es importante consultar con sus proveedores para estar seguro que su elección es la más adecuada. Pröll, Norcote, Coates, Marabu y Sericol, todos ofrecen tintas específicas para las aplicaciones de decoración en molde que bien vale la pena evaluar; y si usted tiene contactos en Asia, en esas latitudes también se ofrecen algunos productos interesantes. Cualquiera sea la tinta que usted emplee, es esencial seguir cuidadosamente las instrucciones de procesamiento proporcionadas por el fabricante. Hasta el producto que ofrezca mayor excelencia fallará si se le procesa incorrectamente, y este consejo es aún más cierto en el caso de la decoración en molde.

Si usted está empleando una tinta UV, la adhesión puede ser un problema. El proceso de curación puede afectar las áreas no impresas de la superficie de la película, y reducir su adhesión a la resina de moldeo. En la mayoría de los casos, la adhesión es lo suficientemente buena para pasar pruebas de duración avanzadas, pero si aún así no resulta satisfactoria para su proyecto, Autotype le ofrece soluciones personalizadas. Otro aspecto que hay que tener en cuenta cuando se usan tintas UV es que la capa de tinta curada en sí normalmente tiene poca adhesión a la resina de moldeo. Esto se puede corregir empleando un producto adhesivo que pueda imprimirse por serigrafía, tal como Aquatex SC de Autotype que ofrece una adhesión segura.

Otro gran recurso que puede emplear en el proceso serigráfico es el de imprimir un revestimiento duro de textura especial en la superficie frontal de la parte. A los diseñadores les encanta. Así pueden crear extraordinarios efectos visuales. Para hacer esto sobre una parte formada se necesitan tintas de textura especial, tales como los productos de Aquatex FPH de Autotype, que además tienen la ventaja de poderse mezclar para permitir acabados a la medida y están basados en agua para ofrecer bajas emisiones de VOC. Si usted realmente necesita imprimir el gráfico en la primera superficie, entonces puede emplear una sobreimpresión de Aquatex FPH para proteger la impresión.

Formado

Las partes 3D creadas con la técnica de decoración en molde requieren siempre de preformado. El formado de una película que se registre con la impresión es todo un reto. Por tanto, es importante elegir el proceso correcto para el trabajo. Existen cuatro procesos principales de formado: termoformado, formado a alta presión o “niebling”, hidroformado y formado en moldes metálicos acoplados.

En el termoformado (formado al vacío) se utilizan altas temperaturas para suavizar la película al punto que sea posible formarla a la presión atmosférica, y además ofrece la ventaja del relativo bajo costo de los equipos y la posibilidad de procesar formatos grandes. Sin embargo, las altas temperaturas pueden ocasionar distorsiones que afecten el registro impresión-formado. Compañías como Cannon Shelley y ZMD ofrecen máquinas con características muy útiles para mejorar el rendimiento del registro, y es un hecho que continuarán los avances en esta área.

El formado a alta presión o “niebling”, es probablemente la técnica que más se emplea hoy en el mercado de la decoración en molde. En este procedimiento se utiliza aire a presión muy alta para poder procesar la película a menores temperaturas. Se afirma que así se obtienen menos errores de distorsión. Las altas presiones implican que las fuerzas ejercidas por las prensas de sujeción sean muy grandes, y que a mayor formato, se requieran mayores fuerzas. Por lo tanto, hasta el momento, sólo se dispone de máquinas para formatos relativamente pequeños. El mercado también cuenta con máquinas semiautomáticas y automáticas que permiten acelerar el proceso.

El hidroformado emplea la presión hidráulica para formar la película sobre una herramienta metálica usando una cobertura polimérica o una cámara con aceite. De esta manera se generan presiones tan altas que es posible el formado de las películas a temperatura ambiente, eliminando las distorsiones que puede producir el calor. Esta técnica puede ofrecer tolerancias de registro mínimas, pero se limita a formas de relativa poca profundidad. Debe ponerse mucho cuidado para asegurar que la película empleada pueda resistir el contacto con la cobertura de caucho sin que se produzcan daños a nivel estético.

La opción de más bajo costo es sin lugar a dudas la que ofrece el formado en moldes metálicos acoplados, con o sin aplicación del calor. Sin embargo, el daño que puede sufrir la superficie de la película es prácticamente inevitable en los formados profundos, por lo que es importante asegurarse de que las áreas estiradas en profundidad queden escondidas en el producto terminado. Los teclados telefónicos son un buen ejemplo de partes hechas con éxito usando esta técnica.

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Eliminación de rebabas

Lograr una tolerancia mínima en el desrebabado requiere de un diseño cuidadoso de las herramientas de corte. Los problemas son diferentes según el tipo de parte, y a menudo se requieren soluciones para cada caso.

Moldeo

La fabricación de moldes adaptados a la decoración en molde exige mucha atención en los detalles: la película debe quedar sujetada firmemente en la cavidad del molde; el sistema de compuertas debe garantizar el flujo laminar polimérico sobre la superficie de la tinta para reducir al mínimo el riesgo de daño. En general, se requerirá de expulsión a la inversa. Es esencial trabajar con un fabricante de moldes experimentado para obtener estos resultados, pero aún así probablemente se requiera de retoques. ¡El diseño de los moldes debe permitir hacer retoques!

La inyectora necesaria es un producto bastante estándar; sin embargo, es importante respetar las especificaciones correctas en cuanto a fuerza de la prensa de sujeción y el tambor giratorio. La mayoría de proveedores de máquinas de inyección ofrecen, incluso para quienes recién se inician en la actividad, una excelente asesoría en materia de adquisición del equipo apropiado y capacitación de los operarios que trabajarán con éste.

Alianzas para entrar en el negocio

La ampliación de su negocio hacia la decoración en molde puede parecer riesgosa. El costo de la inversión puede ser alto y el acceso a proyectos a nivel de ensambladores de equipos no es sencillo. Afortunadamente existen formas de minimizar ese riesgo con eficacia.

El éxito de un productor de decoración en molde reside en contar con la posibilidad de imprimir, secar, curar, formar, desrebabar y moldear por inyección, y naturalmente, en su capacidad de volumen. Por ejemplo, la fabricación de una parte para teléfonos portátiles en un mercado masivo puede exigir una capacidad de unos seis millones de unidades al año. Este volumen de impresión, normalmente está justo dentro de los márgenes de capacidad de las imprentas serigráficas medianas a grandes, pues se pueden imprimir muchas imágenes por plancha o por rollo, para el procesamiento de rollos. Sin embargo, el equipo de formado de alta precisión normalmente sólo permite trabajar con pequeños formatos. En general, sólo una o dos partes se pueden formar por ciclo, y a menudo aquí encontramos el cuello de botella de la capacidad. El moldeo de estos volúmenes exige una mayor inversión en prensas y herramientas para el moldeo por inyección.

Pocas compañías pueden ofrecer todo esto por cuenta propia y en particular, las pequeñas empresas tienen dificultades para vencer la barrera de credibilidad ante los ensambladores de equipos. Los audaces pueden hacerlo solos e invertir en todas las tecnologías necesarias. Las compensaciones potenciales de ofrecer un proceso de producción totalmente integrado son sin lugar a dudas muy atractivas, sin embargo, se observa una fuerte tendencia a formar alianzas con miras a manejar mejor el riesgo de la inversión. Las alianzas exitosas a menudo se agrupan alrededor de una empresa de moldeo, que tradicionalmente es el primer intermediario de suministro de los principales ensambladores de equipos, y pueden reunir varias empresas tanto de impresión serigráfica como de formado.

¡Simplificación ante todo!

Aunque las aplicaciones más atractivas implican formados complejos, en la actualidad usando la técnica de moldeo por inyección se fabrican probablemente más partes planas o curvadas 2D que 3D. Para aquellos que recién ingresan al mercado es indudable que las partes planas, tales como las cubiertas transparentes utilizadas en la industria de las telecomunicaciones, constituyen un buen punto de partida. La ventaja en este caso es que normalmente resulta innecesario el preformado de la parte antes del proceso de moldeo por inyección, lo cual simplifica dicho proceso y evita las dificultades que se presentan para lograr el registro impresión-formado.”

La gran ventaja de las cubiertas transparentes fabricadas por decoración en molde es la resistencia a las rayaduras. Saque su teléfono portátil del bolsillo y dé una mirada a la cubierta transparente. Si el teléfono tiene unos meses de uso, puede dar prácticamente por descontado que verá algunas marcas en la superficie aunque lo haya mantenido en su estuche. Lo que se necesita es un revestimiento verdaderamente duro sobre la superficie. Éste se puede aplicar mediante baño o pulverización, pero es difícil obtener así una calidad visual perfecta y, por otra parte, los índices de producción pueden ser bastante bajos.

La tendencia actual es usar como insertos películas de revestimiento duro de excelente calidad, tales como Autoflex Autoform. Esta opción es extraordinaria para partes planas, pero también ofrece una mejor resistencia al estiramiento en profundidad que cualquier película de revestimiento duro de la competencia, ofreciendo al mismo tiempo mayor dureza en la superficie. Las líneas de revestimiento en red continuas de Autotype, en las que se emplean los últimos avances tecnológicos, funcionan de conformidad con los más altos estándares de limpieza y tienen un control muy estricto de los procesos de revestimiento y curación. Los revestimientos duros realizados en una línea como ésta ofrecen una extraordinaria calidad visual y pueden ser más duros que los revestimientos por baño o pulverización.

En Europa y los Estados Unidos las películas de policarbonato con revestimiento duro se están convirtiendo en el estándar en materia de insertos de cubiertas transparentes. Sin embargo, en Asia, el estándar parece ser el poliéster con revestimiento duro, y no sería nada sorprendente asistir a la expansión de esta tendencia. Siempre y cuando la parte sea lo suficientemente plana como para no necesitar de preformado, el poliéster es una gran opción. Algunos productores asiáticos incluso han comprobado que es posible sacar un simple perfil 3D del moldeo por inyección usando poliéster, y que esta alternativa es un medio realmente efectivo y eficaz en función del costo, puesto que evita todo desperdicio que puede asociarse a los procesos de preformado. Los productos de poliéster de Autotype Autoflex están particularmente bien adaptados para este tipo de proceso.

Otra forma de entrar en el mercado de manera segura es concentrarse inicialmente en las aplicaciones de pequeño volumen. Existen múltiples oportunidades, entre las cuales, el sector biomédico es particularmente interesante. Esta es una buena forma de ganar experiencia en el formado de partes más profundas.

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Asesoría técnica de los proveedores

Para lograr el éxito en decoración en molde es esencial contar con una buena asesoría técnica por parte de los proveedores. Autotype ha invertido mucho para proporcionar un alto nivel de asesoría al cliente. Un equipo técnico dedicado a la decoración en molde está disponible para asesorar sobre el terreno en proyectos que se desarrollan en Europa, Asia y los Estados Unidos. En la sede del Reino Unido, Autotype cuenta con instalaciones completas de demostración y elaboración de prototipos, pudiendo realizar desde la impresión serigráfica, el formado, y el desrebabado, hasta el moldeo de inyección. Los clientes tendrán siempre a su disposición personal técnico para ayudarles a solucionar sus problemas, familiarizarse con el producto y hasta para elaborar prototipos para sus proyectos. Además, Autotype en todo momento estará complacido en coordinar asesoría técnica con los proveedores de películas, tintas y equipos. Este trabajo en equipo con la base de proveedores es un clave poderosa para el éxito, especialmente en proyectos de gran envergadura.

¿Revestimientos duros para formados profundos?

Tras el éxito de las cubiertas transparentes fabricadas con la técnica de decoración en molde, un número cada vez mayor de encargados de especificaciones técnicas admite ahora que las películas de revestimiento duro son necesarias en las aplicaciones que requieren de formado profundo, puesto que permiten lograr los niveles de calidad y durabilidad necesarios para ser competitivos en el mercado actual cada vez más exigente. Autotype ofrece un exclusivo surtido de películas de policarbonato con revestimiento duro que responden a esta necesidad. Se puede elegir entre dos productos: Autoflex HiForm y Autoflex XtraForm:
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Autoflex HiForm se adapta para el formado de 1 cm. de profundidad sin quebrarse y proporciona una superficie con una resistencia a la abrasión ligeramente más baja que los revestimientos duros convencionales. El revestimiento tiene una propiedad de autocuración que le permite fluir dentro de las pequeñas marcas y rayaduras. Una parte que presente muchas marcas al comienzo puede mejorar gradualmente hasta el punto que el daño prácticamente no sea visible. El revestimiento resiste a la mayoría de substancias químicas domésticas y alimentos. El producto puede ser procesado exactamente como una película sin revestimiento, sin necesidad de aumentar etapas en el proceso.

Autoflex XtraForm se adapta para el formado de hasta 2-3 cm de profundidad. En efecto, la profundidad máxima de formado del revestimiento será aquella que el substrato de la película permita sin quebrarse. La única restricción es que el revestimiento se afina, lo cual gradualmente reducirá la resistencia a las rayaduras y sustancias químicas si se estira mucho la película. El revestimiento proporciona resultados de resistencia a la abrasión y a las sustancias químicas domésticas similares a Autoflex HiForm, pero con la ventaja adicional de una buena resistencia a los solventes industriales. Para lograr este nivel de rendimiento, el revestimiento se suministra en un estado de semicuración y debe de ser curado vía UV después de la etapa de formado para desarrollar al máximo sus propiedades.

El acceso al mercado de la decoración en molde puede parecer desalentador, pero en realidad, el potencial de compensaciones es muy grande. A la medida que este proceso continúe vinculándose cada vez más vinculado con aplicaciones de rápido crecimiento en los sectores de telefonía portátil y productos electrónicos, los riesgos iniciales deberán evaluarse como parte de las estrategias de crecimiento a mediano y largo plazo. Las alianzas comerciales a lo largo de la cadena de producción, respaldadas por el apoyo decidido de fabricantes totalmente comprometidos como Autotype, verán minimizadas sus incertidumbres, y aprovecharán la oportunidad de rápido crecimiento que pone en sus manos de este nuevo y atractivo negocio.

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