Los productos de silicona son una parte importante de muchas industrias porque se pueden utilizar de muchas formas diferentes, resisten el desgaste y el desgarro y siguen siendo fuertes cuando se les aplica calor directo. Tanto si trabaja en la fabricación de productos electrónicos como si necesita silicona para circuitos de precisión o fabrica piezas de automoción que deben funcionar bien a altas velocidades. Comprender y optimizar los tiempos de curado de la silicona puede ser la diferencia entre cumplir los plazos y perder productividad.

La silicona se encuentra en una gran variedad de productos, desde dispositivos médicos hasta utensilios de cocina. Este material es muy popular porque resiste altas temperaturas, es duradero y se dobla con facilidad, pero hay un aspecto que puede causar problemas en los procesos de fabricación rápidos: la rapidez con la que se endurece tras su aplicación.

Hoy veremos más de cerca el complejo proceso de moldeo que se esconde tras silicona y cómo acelerar todo el proceso durante la fase final de moldeo, garantizando al mismo tiempo que el resultado final sea perfecto. Si quiere acortar el tiempo de curado de su silicona sin comprometer la calidad, siga leyendo: porque lo que sigue es un examen exhaustivo que le llevará al funcionamiento interno del curado acelerado.

Comprender el proceso de curado de la silicona

El proceso de curado de la silicona no es siempre sencillo y puede verse afectado por muchos factores diferentes. En términos generales, la silicona se cura por contacto con la humedad, y las moléculas de silano de la silicona se entrecruzan entre sí cuando entran en contacto con moléculas de agua. Esta reticulación forma una red tridimensional que transforma el material líquido en un sólido gomoso o elastómero. Debido a esta estructura, las siliconas pueden doblarse o estirarse, pero siempre vuelven a su forma original; esto también significa que pueden soportar temperaturas extremadamente altas y bajas mejor que la mayoría de los demás materiales.

Existen dos tipos principales de siliconas curables por humedad:

1. Siliconas acetoxi: Estas siliconas liberan ácido acético durante el proceso de curado y pueden emitir un olor similar al vinagre. Además, la naturaleza ácida de este subproducto puede corroer ciertos metales. Sin embargo, en el lado positivo, tienden a curar más rápido que sus homólogos no acetoxi.

2. Siliconas alcoxi: A diferencia de las siliconas acetoxídicas, este tipo de siliconas no excretan ácido al secarse, sólo alcohol. Esto significa que no hay riesgo de efectos corrosivos causados únicamente por residuos ácidos (aunque pueden producirse otros cambios químicos).

Saber si su sellante de silicona pertenece a un determinado campo es importante para cosas como garantizar que la tecnología que influye en el tiempo de curado funcione bien en condiciones reales.

Control de los factores ambientales

Las condiciones ambientales en las que las siliconas se curan completamente pueden influir significativamente en la velocidad del proceso. Estos factores incluyen:

1. Humedad

Controlar los niveles de humedad durante el proceso de curado puede tener un impacto significativo en la velocidad de curado: en zonas con mayor humedad, hay más moléculas de agua alrededor, lo que acelera la reacción. Por el contrario, si el tiempo es muy seco, el proceso de curado tardará más. Afortunadamente, hay formas de ayudar a ajustar esto, y puede ser tan sencillo como utilizar un humidificador en toda la zona de trabajo o mientras se aplica el silicona es el curado, o el curado de la silicona en una cámara húmeda.

2. Temperatura

El aumento de la temperatura suele acortar la duración del curado debido al aumento de la energía cinética debido al aumento del movimiento molecular durante el curado. Sin embargo, aunque las altas temperaturas pueden acortar el tiempo de curado de la silicona, también pueden provocar problemas potenciales con la calidad del producto después del moldeo. Pero, por lo general, un aumento moderado del calor acelera bien las cosas y no causa ningún problema en absoluto.

3. Inhibición del oxígeno

La inhibición por oxígeno puede producirse cuando las siliconas se exponen al aire. Esto significa que, especialmente en proyectos de mayor espesor, la reacción de curado puede no completarse totalmente. Una posible solución a este problema es utilizar un catalizador o aplicar un agente de curado para crear una barrera de oxígeno sobre la superficie de curado, promoviendo un curado uniforme.

Aceleradores químicos y catalizadores

Ciertos tipos de siliconas pueden acelerarse utilizando compuestos químicos que favorecen la reacción de reticulación. Entre ellos se incluyen:

1. Catalizadores de platino

Los catalizadores de platino se utilizan a menudo para acelerar el proceso de curado por adición. cauchos de silicona. A menudo se eligen porque sus sistemas de curado son mucho más rápidos que los catalizadores de estaño. Añadiendo un catalizador de platino, el tiempo de curado de este tipo de siliconas puede reducirse considerablemente.

2. Aminas terciarias

Las aminas terciarias pueden acelerar el proceso de curado de las siliconas de curado por condensación catalizadas por estaño. Actúan como aceleradores y promueven la deshidrogenación (pérdida de átomos de hidrógeno) de la silicona, lo que permite que se produzca una mayor reticulación.

No obstante, debe tenerse en cuenta que el uso de aceleradores puede acortar considerablemente la vida útil del producto.

Técnicas mecánicas

También pueden emplearse técnicas mecánicas para acelerar el curado.

1. Vibración y agitación

Cuando se aplica vibración o agitación, el tiempo de curado puede acortarse aumentando la velocidad a la que las moléculas se mueven e interactúan entre sí. Esto resulta útil cuando se quiere reducir el tiempo que tarda la silicona en fluir hasta su forma final.

2. Espesor de curado reducido

Otra forma de acelerar el proceso de curado es hacer la silicona más fina. Como la reacción se produce a menor distancia, el tiempo total necesario también es menor; de hecho, las capas finas se curan más rápido que las gruesas.

Fotopolimerización

Las siliconas, especialmente las de curado UV, pueden curarse mediante la exposición a determinadas longitudes de onda de luz. El uso de esta técnica permite un gran control sobre cuándo y dónde se inicia y se detiene el curado, lo que a menudo significa que el curado puede completarse en segundos o menos. Pero se necesita el tipo de luz adecuado a la intensidad adecuada, y conceptos como la duración de las fluctuaciones.

Conclusión

La velocidad de curado de la silicona es un factor importante a tener en cuenta en muchas industrias. Poder curar la silicona más rápido tiene varias ventajas: puede aumentar los niveles de productividad, incrementar la eficacia (lo que significa menos gasto de energía) e incluso abrir la puerta a nuevos tipos de productos. Sin embargo, no se trata sólo de velocidad, hay que mantener la calidad en el proceso. Analizamos algunos métodos que pueden utilizarse para controlar y acelerar el ritmo de endurecimiento de estos materiales. Pero recuerde que todas las estrategias deben estudiarse detenidamente, porque aunque la velocidad sea deseable desde el punto de vista empresarial, no debe ir en detrimento de la integridad del producto y la seguridad del usuario final. Aumentar la velocidad de endurecimiento de la silicona, ya sea en sellantes de silicona o los adhesivos de silicona, implica abordar su estructura química intrínsecamente más compleja.