PC: defectos y proceso de inyección
Policarbonato · Familia: policarbonatos
El PC es un amorfo técnico, transparente en grados sin carga, con temperatura de transición vítrea alta y sin punto de fusión definido. Eso le da una contracción de moldeo baja y homogénea, entre 0,5 y 0,8 %, y buena estabilidad dimensional. A cambio es un material exigente: higroscópico, sensible a hidrólisis si entra húmedo en el cilindro, y sensible a cizalladura si se le fuerza el husillo o se le mete velocidad periférica alta. Es el material típico donde un mal secado no se ve como rechupe, se ve como ráfaga plateada o como pieza que revienta al primer golpe.
Ventana de proceso verificada: PC
Parámetros de referencia industrial extraídos de la base técnica de Jorge Maella. Consulta siempre la ficha técnica del fabricante de tu lote.
| Parámetro | Rango / Valor | Unidad | Observaciones |
|---|---|---|---|
| Temperatura de masa fundida | 280 – 320 | °C | Medida en purga libre con termopar de inmersión |
| Temperatura superficial de molde | 80 – 120 | °C | Medida con sonda de contacto en la cavidad |
| Contracción de moldeo | 0,5 – 0,8 | % | Contracción lineal estándar de moldeo |
| Deshumidificación / Secado | 120 °C (3–4 h) | °C / h | Secador deshumidificador con punto de rocío ≤ -40 °C |
| Humedad máxima admisible | < 0,02 | % | Verificar con analizador de humedad en granza antes de cargar |
| Velocidad periférica máx. husillo | ≤ 0,25 | m/s | Velocidad tangencial para evitar degradación térmica por fricción |
| Tiempo de residencia máximo | ≤ 6 min | min | valor que cubre también los grados ignífugos y los de guía de luz; tope del rango de 4–6 min de los grados ignífugos |
| Profundidad de salida de gases recomendada | 0,03 – 0,045 | mm | Longitud de tierra de 1,5–2,0 mm antes del desahogo |
Particularidades de moldeo de PC
Trabaja con temperatura de masa entre 280 y 320 °C, con molde entre 80 y 120 °C. Es una ventana alta y estrecha: por debajo, la pieza sale con líneas de soldadura marcadas y con presiones de llenado altas; por encima, empiezas a quemar el material y a perder resistencia al impacto sin que se note a simple vista hasta que la pieza rompe en servicio. La contracción de 0,5 a 0,8 % es baja y homogénea, típica de amorfo, así que el PC no da tanto problema de alabeo como un semicristalino, pero sigue siendo muy sensible a diferencias de temperatura entre caras del molde: la pieza se curva hacia el lado más caliente. Las salidas de gases (venteos) deben ser profundas, entre 0,03 y 0,045 mm, porque el PC es de alta viscosidad y necesita esa salida de aire para no marcar quemado ni dejar la cavidad sin llenar. En velocidad de husillo, la velocidad periférica no debe pasar de 0,25 m/s: el PC es sensible a cizalla, y forzar la rotación genera calor de fricción añadido al ya alto de proceso, con riesgo de degradación aunque el termopar de cilindro marque temperatura correcta.
Secado y preparación de granza
El PC es higroscópico y no perdona. Se seca a 120 °C durante 3 a 4 horas, con secador deshumidificador de punto de rocío bajo, nunca con aire caliente atmosférico. La humedad máxima admisible es 0,02 %, una cifra muy exigente comparada con otros técnicos. Si no llegas a esa humedad, no tienes margen: el agua reacciona con las cadenas de PC a la temperatura de proceso y las rompe. Vigila también la garganta de alimentación: el agua que la atempera va a 80 °C, el tope de la regla, porque 10 °C por debajo de la temperatura de secado pasaría de 80 °C; si se alimenta con agua fría de enfriadora y en planta hay humedad ambiental alta, condensa sobre la granza ya seca y anula todo el secado previo sin que lo detectes hasta que aparece la ráfaga en pieza.
Estabilidad térmica y tiempo de residencia
El PC tiene dos vías de degradación y hay que distinguirlas en planta. La primera es hidrólisis: la humedad residual rompe cadenas a las temperaturas de proceso, y el resultado es pérdida de resistencia al impacto, fragilidad y, a veces, ráfagas o burbujas, sin que el material cambie de color. La segunda es degradación térmica por cizalla o por tiempo de residencia excesivo: si la inyectada (disparo) es demasiado pequeña para el cilindro o el material se queda parado demasiado tiempo a temperatura de proceso, amarillea y pierde propiedades mecánicas. Como material sensible a cizalla, evita también forzar la velocidad de inyección en el paso por entrada estrecha: genera calor localizado que degrada el PC justo en el punto más visible de la pieza.
Defectos habituales en PC
Guías específicas de resolución en máquina según la reología y contracción de PC:
| Defecto | Diagnóstico y causa principal |
|---|---|
| Jetting (chorro libre) | El PC frío y viscoso entra en chorro libre por la entrada sin abrirse en abanico, dejando serpentina visible junto a la entrada. |
| Líneas de soldadura | En PC la línea de soldadura sale frágil y marcada por la alta viscosidad del fundido y salidas de gases insuficientes en la confluencia. |
| Pieza incompleta (falta de llenado) | En PC el llenado incompleto suele deberse a masa fría, velocidad insuficiente o salidas de gases obturadas por su alta viscosidad de fundido. |
| Puntos negros y contaminación | Motas negras por degradación de PC estancado en zonas muertas del husillo, agravadas por la alta temperatura de masa que exige este material. |
| Ráfagas de humedad | En PC las ráfagas plateadas casi siempre delatan secado insuficiente antes de una masa exigente en temperatura. |
| Vacuolas (huecos internos) | En PC transparente las vacuolas aparecen en secciones gruesas por piel rígida que impide compensar la contracción interna. |
Errores típicos al inyectar PC
- Secar con aire caliente simple en vez de deshumidificador de punto de rocío bajo, insuficiente para un higroscópico como el PC
- No respetar la humedad máxima de 0,02 % y fiarse de un secado "a ojo"
- Alimentar la garganta con agua fría de enfriadora y condensar sobre la granza ya seca
- Forzar la velocidad periférica del husillo por encima de 0,25 m/s para acortar ciclo, generando degradación por cizalla
- Trabajar con salidas de gases insuficientes y confundir el quemado resultante con exceso de temperatura de masa
- Bajar la temperatura de molde para acortar ciclo sin ver que el PC necesita 80–120 °C para no marcar líneas de soldadura
- Reprocesar PC degradado por hidrólisis sin corregir antes el secado, arrastrando el problema al material virgen mezclado
Preguntas frecuentes sobre moldeo de PC
¿Por qué el PC sale con ráfagas plateadas aunque el secador esté puesto?
Casi siempre es porque el secador no baja de un punto de rocío suficientemente bajo, o porque el tiempo y temperatura de secado no llegan a 120 °C durante 3 a 4 horas. También puede ser condensación en la garganta de alimentación si entra agua fría de enfriadora.
¿Se puede procesar PC sin secar si la pieza no es crítica?
No. La humedad máxima admisible es 0,02 %, muy por debajo de lo que tolera el aire ambiente. Sin secado adecuado hay hidrólisis, y la pérdida de resistencia al impacto no siempre se ve a simple vista.
¿Por qué el PC se quema en las esquinas si la temperatura de masa está dentro de rango?
Lo habitual es que las salidas de gases sean insuficientes. El PC necesita salidas de gases profundas, entre 0,03 y 0,045 mm, porque es un material de alta viscosidad que no deja escapar el aire con salidas poco profundas.
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