El vidrio es un material de alto rendimiento cuyas características son indispensables en muchas áreas. En la óptica, la industria química y la tecnología médica, se necesitan piezas moldeadas de vidrio de alta precisión. Sin embargo, la manera clásica de trabajar el vidrio impone límites al diseño de piezas, sobre todo cuando se trata de estructuras muy pequeñas. Para estos casos, el moldeo por inyección ofrece una alternativa que, además, consume menos energía y es más rentable y sostenible. En colaboración con Glassomer, Engel -firma austriaca representada en España por Roegele- está explotando las posibilidades de esta opción.
La empresa Glassomer, ubicada en Friburgo de Brisgovia (Alemania), ha desarrollado un nuevo procedimiento que permite procesar vidrio de sílice transparente en una máquina de moldeo por inyección de plástico. Con él, se puede trabajar el vidrio de sílice para obtener componentes de paredes gruesas o finas, así como formas altamente complejas. Este nuevo concepto ofrece grandes posibilidades de eficiencia y rentabilidad. Todas las tecnologías de transformación de vidrio convencionales, como la fundición, el pulido o la corrosión, requieren temperaturas muy altas o sustancias químicas tóxicas. En cambio, el conformado de vidrio en una máquina de moldeo por inyección no solo ofrece más libertad de diseño, sino que además mejora la balanza energética del proceso.
El proceso de conformado de vidrio transparente mediante moldeo por inyección se basa en un nuevo granulado que contiene un alto porcentaje de partículas de vidrio. Las partículas de vidrio utilizadas se producen durante la fabricación de cuerpos moldeados para la producción de fibra de vidrio y son, por tanto, de una gran pureza. Para producir el granulado, el polvo de vidrio ultrapuro se mezcla con un aglutinante y la mezcla se extrude y se granula. El granulado obtenido se puede procesar en la máquina de moldeo por inyección como si esta se llenara con plástico, es decir, a temperaturas que rondan los 130 °C y con tiempos de ciclo inferiores a 20 s.
Control específico de la calidad superficial
Este material ha sido desarrollado de tal modo que pueda ser transformado con muy poca abrasión. Ninguno de sus componentes es tóxico y todos contienen aglutinantes de plástico corrientes. El material verde creado mediante moldeo por inyección se sumerge en un baño de agua que elimina la mayor parte del aglutinante. El resto se elimina introduciendo a continuación el componente en un horno a 600 °C. Con ello, se obtiene un material marrón en forma de polvo compactado que es estable gracias a la gran superficie total de las partículas de vidrio. A continuación, el material marrón en polvo precompactado se sinteriza para obtener vidrio ultrapuro.
Durante la sinterización, la contracción es de aproximadamente el 16%, pero se puede controlar ajustando la cantidad de polvo utilizada. Puesto que el componente se contrae por igual en todas las direcciones, este proceso se puede calcular de forma precisa durante la planificación. Esta contracción homogénea permite fabricar componentes que mantienen la forma; por ejemplo, piezas con agujeros perfectamente esféricos.
La calidad de la superficie se puede controlar directamente en el molde mediante la calidad de la superficie de las cavidades. Los componentes pueden ser lechosos o transparentes. Utilizando moldes de alta calidad, se pueden obtener superficies con cualidades ópticas sin necesidad de tratamiento posterior.
Una máquina de moldeo por inyección totalmente eléctrica para lograr la máxima precisión
Aunque el tratamiento del material de Glassomer suene sencillo, requiere una máquina de moldeo por inyección que funcione con precisión absoluta. De lo contrario, cualquier pequeño defecto en el material verde moldeado por inyección se percibiría en la pieza de vidrio sinterizada. Por eso, Glassomer utiliza máquinas totalmente eléctricas y sin columnas de la serie e-motion TL de Engel. Con ellas, también se fabrican, por ejemplo, lentes para cámaras de smartphone de policarbonato y copolímeros de olefina cíclica.
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