Soporte para Electrónica

Nuestro cliente necesita implementar un sensor en una zona caliente 150ºC, y por causa que desconocemos, no pueden alejar la electrónica demasiado de la zona. Con lo cual debemos rellenar el habitáculo de alguna manera que cumpla los siguientes requisitos:

  • Se ajuste al habitáculo.
  • Resista la temperatura de 150ºC en periodos de 1h.
  • No transmita el calor.
  • Sirva de soporte a la electrónica.

Otro detalle también, importante para poder valorar la idoneidad del proyecto, es el volumen requerido, únicamente 4 unidades, lo que no nos permite justificar grandes inversiones ya que repercutidos en cada unidad, el coste por pieza sería elevado.

La pieza a realizar es la siguiente:

Plano 3d de la pieza a construir
Plano 3d de la pieza a construir

Observamos que en una cara, tenemos el alojamiento para la electrónica, junto a un agujero para la conexión de la sonda, alojada en la cara opuesta de la pieza. También observamos que es una pieza de paredes inclinadas y radios relativamente pequeños.

Criterios previos selección del material:

  • Si nos inclinamos por el plástico, a temperatura de 150ºC tendríamos opciones, ya que están sin carga ye el deterioro sería mínimo, pero el ajuste no está asegurado, por lo que podría circular aire caliente por el habitáculo y no realizar al función precisa. Requiere mecanizado de 4 unidades en CNC y programación en 3D
  • Si elegimos un caucho, a esta temperatura, tendríamos dos opciones Silicona y Viton®, ambos buenos a esas temperaturas, el Viton® lo descartamos por su elevado coste.

La elección se decanta hacia la Silicona, por coste y opciones de confección de la pieza, pues la podemos realizar moldeada y por Silicona RTV, Colada en frío (ahora explico la diferencia), también existe otra opción que sería hacerla con placas de silicona superpuestas, pero vemos dos problemas (conociendo las opciones anteriores), que las planchas cuanto mas gruesas menos se adaptaran a las paredes inclinadas de la pieza,generando el problema del plástico, claro está que si no hubiera otra opcional tendríamos que adaptar el corte a las paredes, pero pudiendo fabricarla por colada,no le damos mas vueltas.

Solución

Al final optamos por la colada en frío, con Silicona Roja de hasta 300ºC, en este caso debemos realizar un molde, pero a diferencia del molde para realizar la pieza moldeada (de aluminio), este puede ser de plástico, ya que no existe vulcanizado en caliente, este compuesto cura a temperatura ambiente y de esta temperatura dependerá el curado, podemos acelerarlo calentando el conjunto, pero no requiere de grandes temperaturas, es decir que el solidificado de la pieza se realiza por reacción química, por ello se le denomina Colada en Frío.

Para la confección del molde, y ayudados de programas CAD 3d, dado que la pieza tiene las paredes inclinadas, elegimos un POLIETILENO UHMW (PE-1000), teniendo en cuenta que para el des-moldeo deberemos hacerlo en 2 partes y la Tapa, que contendrá el habitáculo del circuito, así mismo deberemos ubicar una varilla para el agujero del paso del cable.

Molde 3D
Molde 3D

Una vez calculado el volumen y con ello el peso de Silicona necesario, procedemos a la colada. En este caso el Porcentaje es de 5% en peso de Catalizador respecto al de la Silicona, los cálculos del volumen nos indican que la pieza pesará 2700gr.

Una vez finalizado el proceso de Colado, este es el resultado

Pieza Silicona Colada
Pieza Silicona Colada