TPU ≤ 90 Shore A: defectos y proceso de inyección
Poliuretano termoplástico de hasta 90 Shore A · Familia: poliuretanos
El TPU blando de hasta 90 Shore A es un elastómero termoplástico de la familia de los poliuretanos, con durezas que lo hacen flexible y elástico pero exigente en proceso. Es un material higroscópico con sensibilidad a hidrólisis: el agua no se queda en superficie, entra en la cadena molecular y a las temperaturas del cilindro rompe enlaces, bajando el peso molecular. En planta esto se traduce en piezas frágiles, ráfagas y pérdida de propiedades mecánicas sin que siempre haya aviso visual previo. Densidad sólida entre 1,06 y 1,25 g/cm³, sin contar los grados alifáticos. La contracción de moldeo de 0,8–1,5 % es moderada, pero manda siempre la ficha del grado concreto: cada fabricante ajusta masa, molde y secado por encima o por debajo de los rangos comunes a las dos durezas.
Ventana de proceso verificada: TPU ≤ 90 Shore A
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 | 180 – 220 | °C | Medida en purga libre con termopar de inmersión |
| Temperatura superficial de molde | 20 – 50 | °C | Medida con sonda de contacto en la cavidad |
| Contracción de moldeo | 0,8 – 1,5 | % | Contracción lineal estándar de moldeo |
| Deshumidificación / Secado | 90–100 °C (2–3 h) | °C / h | Secador deshumidificador con punto de rocío ≤ -40 °C |
| Humedad máxima admisible | < 0,03 | % | Verificar con analizador de humedad en granza antes de cargar |
| Velocidad periférica máx. husillo | ≤ 0,2 | m/s | Velocidad tangencial para evitar degradación térmica por fricción |
| Tiempo de residencia máximo | ≤ 10 min | min | menos de 10 min, incluida la cámara caliente |
| Profundidad de salida de gases recomendada | 0,025 – 0,04 | mm | Longitud de tierra de 1,5–2,0 mm antes del desahogo |
Particularidades de moldeo de TPU ≤ 90 Shore A
Trabaja con temperatura de masa entre 180 y 220 °C y molde entre 20 y 50 °C como valores comunes a las dos durezas; el grado concreto puede salirse de ahí, así que la ficha del fabricante manda siempre. La velocidad periférica del husillo tiene un máximo de 0,2 m/s. El tiempo de residencia en cilindro, incluida la cámara caliente si la hay, no debe superar los 10 minutos: por encima, la degradación térmica se suma a la hidrólisis y el material sale quebradizo. Las salidas de gases se dimensionan entre 0,025 y 0,04 mm; si se quedan cortas o sucias, el aire atrapado se queda dentro hasta que aparece la marca negra.
Secado y preparación de granza
Seca a 90–100 °C durante 2–3 horas, con humedad máxima por debajo de 0,03 %. No te fíes del tacto seco de la granza, controla con termobalanza. El punto de rocío del secador debe mantenerse bajo para que el aire realmente arrastre la humedad interna, no solo la superficial. La garganta de tolva se atempera a 80 °C, para evitar que la granza ya seca se vuelva a humedecer por condensación justo antes de entrar en el husillo.
Estabilidad térmica y tiempo de residencia
El TPU blando sufre hidrólisis: la humedad residual rompe cadenas a temperatura de proceso y baja la viscosidad del fundido, no al revés. Por eso un lote mal secado babea en boquilla, saca ráfagas plateadas y da piezas frágiles al primer esfuerzo, aunque la pieza salga visualmente correcta. El tiempo de residencia máximo de 10 minutos en cilindro, cámara caliente incluida, es la otra cara del mismo problema: estancar material caliente en zonas de bajo caudal multiplica la degradación térmica. La velocidad periférica limitada a 0,2 m/s evita que el propio calor de cizalladura dispare la temperatura real de masa por encima de la nominal del cilindro.
Errores típicos al inyectar TPU ≤ 90 Shore A
- Dar por bueno el aspecto seco de la granza sin medir humedad real con termobalanza antes de arrancar.
- Dejar el material parado en el cilindro o en la cámara caliente más tiempo del que admite la ventana de residencia.
- Subir la velocidad de giro del husillo por encima de lo que tolera la velocidad periférica del material para ganar ciclo.
- Atemperar la garganta por debajo de 80 °C y recoger humedad sobre la granza ya seca.
- Aplicar a este grado los parámetros de otro grado sin mirar su hoja de fabricante.
- Confundir una ráfaga de humedad con un defecto de quemado y corregir temperatura de cilindro en vez de revisar el secado.
Preguntas frecuentes sobre moldeo de TPU ≤ 90 Shore A
¿El TPU blando necesita secado aunque parezca que no absorbe humedad?
Sí. Es higroscópico y sufre hidrólisis: la humedad entra en la cadena molecular y rompe enlaces a temperatura de proceso. Seca siempre a 90–100 °C durante 2–3 horas antes de procesar.
¿Por qué salen piezas frágiles si el aspecto superficial es correcto?
La hidrólisis baja el peso molecular sin dejar siempre marca visual. Mira primero el secado y después la residencia; la causa está ahí, no en el proceso de inyección.
¿Se puede subir la velocidad de husillo para acortar el ciclo?
Con mucho cuidado. Este material tiene un límite de velocidad periférica de 0,2 m/s; superarlo mete calor de fricción extra y degrada el material, sumándose al riesgo de hidrólisis si además hay humedad residual.
¿Cuánto tiempo puede estar el material fundido dentro del cilindro?
El tiempo de residencia máximo es de 10 minutos, incluida la cámara caliente si el molde lleva canal caliente. Superarlo acumula degradación térmica sobre un material que ya es sensible a la hidrólisis.
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