Moldeo por Inyección de PVC: Propiedades, Restricciones de Proceso y Notas de DFM
El PVC es la única resina común en la que la elección del material decide el acero del molde antes de que la geometría de la pieza importe lo más mínimo. Libera cloruro de hidrógeno a la temperatura de procesamiento, ese gas ataca al acero sin protección, y una cavidad que se pica en pocas semanas produce piezas que ningún plano aceptará.
Esta página cubre qué es el PVC, las dos familias que se comportan de forma completamente distinta en un molde, las piezas para las que realmente se especifica y las consecuencias de DFM —acero, tipo de canal, contracción, protección contra el desgaste— que se derivan de la resina y no del diseño.
Qué es el PVC — y por qué se comporta de forma distinta en un molde
El PVC es un polímero commodity amorfo que se suministra en dos formas que en la práctica son materiales distintos:
- PVC rígido (uPVC) — sin plastificar, módulo alto, contracción baja. Es la forma que se usa para accesorios de tubería, válvulas y componentes eléctricos.
- PVC flexible — muy plastificado, módulo bajo, contracción muy alta. El contenido de plastificante (a menudo 20–50 phr) es lo que cambia los números, y es la razón de que «PVC» en un plano no sea una especificación.
Dos propiedades dominan todo lo demás en un molde:
Inestabilidad térmica. El PVC se degrada a temperaturas cercanas a su propio rango de procesamiento, y el producto de la degradación es cloruro de hidrógeno. No es un problema cosmético —es un problema de corrosión, y es la razón de que la tabla de aceros de la guía de propiedades de materiales de este sitio rechace el P20, el H13 y el NAK80 para el PVC y acepte solo el S136.
Contracción muy baja en la forma rígida, muy alta en la forma flexible. El PVC rígido contrae un 0,2–0,5 %, uno de los valores más bajos de cualquier resina común. El PVC flexible contrae un 1,0–3,5 %, entre los más altos. Misma familia de polímeros y un orden de magnitud de diferencia en uno de los dos números que deciden las dimensiones de la cavidad.
Propiedades del PVC de un vistazo
| Propiedad | PVC (rígido) | PVC (flexible) |
|---|---|---|
| Densidad | 1,40 g/cm³ | 1,25–1,35 g/cm³ |
| Resistencia a la tracción | 40–50 MPa | 10–20 MPa |
| Módulo de flexión | 2,5–3,5 GPa | — |
| HDT | 65–75 °C | 50–65 °C |
| Contracción de moldeo | 0,2–0,5 % | 1,0–3,5 % |
| Coste relativo | $ | $ |
Nota sobre la HDT. Estos valores se citan de los datos de referencia de la resina sin especificación de carga. La HDT depende de la carga —una cifra de PVC rígido a 0,45 MPa y otra a 1,8 MPa describen condiciones de servicio distintas. Si la deflexión térmica importa en su pieza, confirme la carga de ensayo antes de que la cifra llegue a un plano.
La densidad merece su propia línea. Con 1,40 g/cm³, el PVC rígido es aproximadamente un 55 % más denso que el PP (0,90) y un 35 % más denso que el ABS (1,04). Un mismo volumen de pieza cuesta más en material de lo que sugiere el precio por kilogramo, y pesa más sobre el robot y en el embalaje final.
Dónde se especifica el PVC
La mayor parte del volumen mundial de PVC va a extrusión y calandrado, no a moldeo por inyección. El moldeo por inyección es la parte menor, y se concentra donde se necesita una pieza discreta y dimensionalmente definida:
PVC rígido
- Accesorios de tubería y cuerpos de válvula — la mayor aplicación de PVC moldeado por inyección. Los enchufes soldados por disolvente exigen un control dimensional estricto, y ahí es donde la contracción del 0,2–0,5 % juega a favor del moldeador.
- Cajas de derivación eléctricas, accesorios de conducto y componentes de canalizaciones de cable — el comportamiento frente a la llama y las propiedades eléctricas del PVC son la razón de que se especifique aquí.
- Componentes de herrajes para ventanas y puertas — tapas de extremo de perfil, componentes de drenaje y soportes de junta.
PVC flexible
- Alivios de tracción para cables y ojales pasacables — los grados plastificados existen para dar flexibilidad y agarre.
- Juntas, botas y fuelles — donde una pieza blanda debe flexionar repetidamente.
- Empuñaduras y mangos de herramienta — sobreinyectados o moldeados con inserto sobre un núcleo rígido.
- Conectores de tubos médicos — donde el propio tubo es de PVC y el conector debe ser compatible con él.
El hilo común: el PVC se elige por resistencia química, comportamiento frente a la llama, aislamiento eléctrico o coste —no por resistencia mecánica. Con 40–50 MPa de tracción (rígido) es una resina commodity, no una resina de ingeniería.
Programas de PVC en JBRplas — qué podemos y qué no podemos publicar
En JBRplas ejecutamos programas de moldeo por inyección de PVC. Todos y cada uno de ellos están cubiertos por un acuerdo de confidencialidad con el cliente, así que esta página no contiene fotografías de piezas de PVC, ni nombres de clientes, ni datos a nivel de programa.
Es un límite deliberado, no un descuido. La misma disciplina que impide que un competidor lea la geometría de la pieza de un cliente es la disciplina que se aplicará a sus planos —la firma del NDA antes de revisar los archivos es práctica estándar aquí, y se aplica a todos los materiales, no solo al PVC.
Lo que sí podemos publicar es el proceso: qué acero impone la resina, por qué el tipo de canal no es una elección, qué hacen los dos rangos de contracción con el dimensionado de la cavidad y dónde están las superficies de desgaste. Ese es el contenido de esta página, y es la parte de un programa de PVC que un comprador puede evaluar realmente antes de adjudicar un molde.
Si necesita ver pruebas de capacidad en PVC más allá de esta página, pídalas directamente en una RFQ: las referencias de material y de proceso normalmente se pueden tratar bajo NDA aunque no se puedan mostrar piezas.
Notas de DFM específicas para el PVC
El acero lo decide la resina
Es la primera decisión en un molde de PVC y no tiene alternativas. Según la matriz de compatibilidad de aceros de este sitio, el PVC acepta el S136 (420SS) y rechaza todo lo demás:
| Acero del molde | Adecuado para PVC | Motivo |
|---|---|---|
| P20 (718H) | No | El acero sin protección es atacado por el HCl de los gases de degradación |
| H13 | No | Mismo mecanismo de corrosión — la dureza no ayuda |
| S136 (420SS) | Sí | Inoxidable, 48–52 HRC — la única opción aceptable |
| NAK80 | No | No especificado para resinas corrosivas |
El mecanismo está documentado en la guía de selección de acero para moldes: el PVC libera ácido clorhídrico durante el procesamiento, que pica el acero sin protección en pocas semanas, y una cavidad picada produce una pieza con textura donde el plano exige una superficie brillante. El fallo no es gradual ni cosmético: es un molde desechado.
Sin canal caliente — no es una preferencia
El PVC está clasificado como no aceptable para canal caliente en la comparativa de canal caliente frente a canal frío de este sitio: la emisión de HCl a la temperatura de masa destruye los componentes del canal caliente. Además, un canal caliente mantiene un volumen de residencia de PVC a temperatura durante todo el turno, que es exactamente la condición que genera más HCl.
La consecuencia para la pieza: canal frío, y un diseño de canales pensado para ser corto. Un canal frío en PVC significa que el peso del bebedero y de los canales es coste real de material a 1,40 g/cm³, así que el equilibrio de canales y la longitud del bebedero son decisiones de coste, no solo de flujo.
El tiempo de residencia es una variable de proceso, no un detalle
Como la generación de HCl es función de la temperatura y del tiempo, la ventana de proceso del PVC es más estrecha que la de una resina estable: más purga, menos permanencia y nada de trabajar en el límite del rango de temperatura para perseguir un defecto cosmético. Un molde de PVC que necesita forzarse en caliente para llenar es un molde con un problema de canales, no un problema de temperatura.
Dos contracciones, dos moldes distintos
El PVC rígido con 0,2–0,5 % y el PVC flexible con 1,0–3,5 % no pueden compartir un supuesto de dimensionado de cavidad. En los grados flexibles, el nivel de plastificante es la variable dominante, así que la cifra de contracción debe venir del compuesto real y de su contenido real de plastificante, no de un valor genérico de «PVC».
La densidad cambia la economía
Con 1,40 g/cm³, una pieza de PVC rígido es más pesada que la misma pieza en ABS o PP por un margen amplio. Eso afecta a tres cosas: el coste de material por pieza, la capacidad de inyección necesaria y la manipulación y el embalaje. También significa que un programa de PVC cotizado por kilogramo puede parecer competitivo y a la vez costar más por pieza que una alternativa en ABS.
Cromado y protección de los venteos
La guía de mantenimiento de moldes de este sitio clasifica el PVC como de agresividad de desgaste alta, con la corrosión química como mecanismo principal, y recoge como mitigación el S136 o el acero inoxidable con cromado obligatorio. Los venteos son por donde el gas de degradación sale de la cavidad, así que las superficies de venteo soportan la misma exposición que la cavidad y necesitan la misma protección: un venteo que se corroe cambia el patrón de llenado sin avisar.
Diseñar en torno al requisito de llama y eléctrico
Los compradores rara vez especifican PVC por sus propiedades mecánicas. Se especifica por su comportamiento frente a la llama, su aislamiento eléctrico o su resistencia química, así que el plano debería indicar cuál de esos requisitos tiene que cumplir realmente la pieza y conforme a qué norma. Eso determina si basta un grado rígido estándar o si hace falta un grado formulado, lo que a su vez puede desplazar la contracción.
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Hacerlo bien con el PVC en su pieza
Las tres decisiones que determinan un programa de PVC —acero, tipo de canal y con qué contracción se corta la cavidad— se toman todas antes de cortar el molde, y dos de ellas las impone la resina en lugar de elegirlas el diseñador.
Envíe el plano y la marca de resina, idealmente con la norma de llama o eléctrica que debe cumplir la pieza. Confirmaremos el acero y la configuración de canales, le diremos con qué contracción cortaríamos la cavidad y señalaremos los problemas de DFM que el PVC crea específicamente en su geometría.
El NDA se firma antes de revisar los archivos, como estándar. Solicite una cotización →