La silicona es un material popular para fabricar piezas blandas de uso final, así como para producir moldes blandos para la fundición de materiales rígidos. La terminología de silicona para el "moldeo y el conformado" se utiliza ampliamente para referirse a cualquier método de varios pasos que emplee siliconas. Aquí distinguimos entre dos procesos: "creación de moldes de silicona" y "producción de piezas de silicona".

En la fabricación de moldes de silicona, a veces también llamada moldeo de silicona, se utiliza silicona para colada como material de molde para replicar un modelo maestro rígido. Se vierte goma de silicona en torno a un molde maestro impreso en 3D y a continuación, la cavidad en el molde de silicona se llena con otro material de colada. A menudo, este es un material rígido que comienza como un líquido y después se cura al enfriarse o mediante una reacción química, como los termoplásticos, las resinas, el cemento, la cera o la escayola, y en algunos casos, materiales que se expanden, como las espumas de polímero.

En la producción de piezas de silicona, un molde impreso en 3D contiene silicona fundible para la producción de productos finales blandos y gomosos. Existen diversas formas de producir piezas de silicona, entre las que se incluyen:

• Moldeo por compresión de masilla de silicona
• Moldeo por inyección para silicona líquida
• Sobremoldeo para el encapsulado completo o parcial de hardware en silicona
• Moldes de cáscara de huevo para productos de silicona personalizados

Los moldes tradicionales para la producción de piezas de silicona se mecanizan por CNC a partir de bloques de aluminio o acero. Con la impresión 3D, los usuarios pueden fabricar herramientas de forma rápida y a bajo coste, incluyendo la creación de prototipos, la producción de series de pequeña escala y la producción de piezas personalizadas.

La Clear Resin es la más utilizada por su capacidad de pulirse hasta alcanzar una transparencia óptica y ofrecer visibilidad en las cavidades de los moldes y las clavijas de alineación durante el moldeo. Sin embargo, Formlabs dispone de una amplia gama de materiales para diversas aplicaciones.

Al seleccionar un tipo de molde, ten en cuenta los siguientes criterios: la geometría prevista de la pieza, la capacidad de acomodar socavados y agujeros en el diseño, la escala de producción y los materiales que piensas fundir.

Los distintos tipos de moldes requieren diferentes consideraciones de diseño. Consulta el informe técnico Producción de piezas de silicona con herramientas impresas en 3D para obtener más información.

Formlabs recomienda imprimir con una altura de capa de 25-50 µm para lograr un equilibrio entre una textura de superficie lisa y un tiempo de impresión rápido. Las aplicaciones más estéticas pueden requerir una altura de capa de 25 µm.

Orienta las piezas en la base de impresión de forma que no queden marcas de los soportes en las superficies interiores esenciales. Apoyar el conjunto del molde sobre la base de impresión en sí misma puede funcionar en algunos casos.

Lava bien el material de moldeado para eliminar la resina sobrante con alcohol isopropílico limpio, ya que la resina sin curar puede dificultar el curado de la silicona. Cura completamente el material de moldeado para reducir la cantidad de monómero sin reaccionar en las piezas impresas mediante SLA. Consulta los artículos individuales de cada material para conocer las instrucciones específicas de lavado y curado.

Añade aceite mineral a las superficies exteriores para rellenar los arañazos superficiales y proporcionar una ventana extremadamente transparente al proceso de llenado de silicona.

Considera utilizar agente de desmoldeo cada vez que dos materiales diferentes entran en contacto entre sí. Esto incluye hardware incrustado que tengas planeado introducir y retirar de una vaina sobremoldeada de silicona. Sigue las instrucciones en el envase de tu material y espera a que los revestimientos se curen o se sequen completamente antes de pasar al siguiente paso.

Formlabs también recomienda las siguientes buenas prácticas adicionales:

• Enjuaga con acetona para eliminar los restos de disolvente y suciedad.
• Poscurado del molde durante 60-120 minutos.
• Espera 24-48 horas después del posacabado para que el molde repose a temperatura ambiente y con luz ambiental antes de aplicar recubrimientos y verter la silicona.
• Utiliza un recubrimiento epoxi para crear una barrera eficaz entre la silicona y el molde impreso en 3D.
• Utiliza una concentración mayor del componente catalizador.

La impresión 3D es una solución potente para fabricar moldes de silicona y piezas de silicona de forma rápida y a bajo coste. Se recomienda especialmente para:

• Prototipos
• Productos de uso final
• Modelos y atrezo
• Reproducción de piezas
• Producción de dispositivos de silicio para aplicaciones de consumo, médicas o de I+D en series cortas

Aunque los moldes impresos en 3D pueden ofrecer ventajas cuando se utilizan adecuadamente, siguen existiendo limitaciones. Los moldes impresos en 3D no tienen las mismas capacidades de rendimiento que los moldes metálicos mecanizados. Algunas limitaciones son las siguientes:

• Los moldes suelen durar entre 10 y 20 usos antes de que aparezcan signos de desgaste.
• El rendimiento del molde depende en gran medida de la precisión del curado y del tipo de silicona.
• La adhesión de la pieza al molde puede provocar un deterioro del molde durante la extracción.

• Producción de piezas de silicona con herramientas impresas en 3D documento técnico
• Creación de piezas de silicona mediante moldes impresos en 3D seminario web