Marcado láser de PC-ABS y ASA: mezclas en piezas automotrices y de electrodomésticos

Marcado láser de PC-ABS y ASA: mezclas en piezas automotrices y de electrodomésticos

Puntos clave

• Las mezclas no se comportan como ninguno de sus polímeros base: la proporción cambia materialmente el comportamiento de marcado.
• Ambos se marcan con facilidad sin aditivo, porque los dos son aromáticos y se carbonizan bien.
• El ASA reemplaza la fase de butadieno por un hule acrílico resistente a la intemperie, lo que cambia la respuesta térmica.
• El error habitual es marcar de más, no marcar de menos.

Muy poco del plástico de interiores automotrices o de electrodomésticos es un solo polímero. Las mezclas de policarbonato y ABS dominan los tableros de instrumentos, las molduras de pilares, las carcasas y las consolas porque combinan la tenacidad y la resistencia al calor del policarbonato con la procesabilidad y el menor costo del ABS. El ASA aparece dondequiera que se necesita la misma estética a la intemperie. Ambos se marcan bien, y ambos se califican rutinariamente como si fueran sus resinas base, que es donde comienzan los problemas.

Qué cambia la proporción de la mezcla

El PC-ABS se suministra en una amplia gama de proporciones, comúnmente de alrededor de 50:50 a 70:30 a favor del policarbonato, y la proporción con frecuencia no aparece en un plano. Debería aparecer, porque modifica el resultado del marcado:

Por lo tanto, dos grados de «PC-ABS» de distintos proveedores pueden necesitar recetas notablemente diferentes. Trate el grado específico como el material, no la familia de la mezcla.

El ASA y por qué se especifica

El ASA es estructuralmente ABS con la fase de hule de butadieno reemplazada por un hule acrílico. Esa única sustitución elimina la debilidad que limita al ABS a la intemperie: el butadieno es vulnerable al ataque ultravioleta, lo que causa amarillamiento, calcinación superficial y fragilización. El ASA conserva el color y la resistencia al impacto durante la exposición a la intemperie, por lo que aparece en carcasas de espejos exteriores, parrillas, equipo de jardín y antenas parabólicas.

Para el marcado, las diferencias prácticas son modestas pero reales:

• Comportamiento de contraste similar al del ABS, ya que el contenido aromático de estireno y acrilonitrilo no cambia.
• Estabilidad térmica ligeramente mejor en el borde de la marca, porque el hule acrílico se degrada menos fácilmente que el butadieno.
• La resistencia de la marca a la intemperie importa más, porque las piezas de ASA se especifican para servicio a la intemperie. Una marca legible en el ensamble debe calificarse después de la exposición ultravioleta, no darse por permanente.

Guía de marcado

• Comience bajo. Ambas mezclas se carbonizan con facilidad, por lo que el riesgo es marcar de más: un halo café, distorsión de la superficie o una fase de hule degradada alrededor de la característica. Comience por debajo del ajuste esperado y suba.
• Aumente la velocidad en lugar de reducir la potencia cuando la marca es demasiado agresiva, lo que conserva la definición y reduce la energía.
• Mantenga las marcas lejos de las entradas y de las líneas de soldadura. El contenido de policarbonato conlleva riesgo de microgrietas por esfuerzo, y estas pueden aparecer horas o días después del marcado y no en la máquina.
• Califique por color. Estas mezclas se usan en una amplia gama de colores, y el paquete de pigmentos modifica el resultado tanto como la proporción de la mezcla.
• Verifique por separado la variante retardante de flama. Los grados FR de PC-ABS son comunes en electrodomésticos y electrónica, y el paquete FR cambia tanto la absorción como el comportamiento de carbonización.
• Vuelva a inspeccionar después de 24 horas durante la calificación, para detectar las microgrietas retardadas antes de la liberación y no en campo.

Problemas comunes

Decoración y pegado de estas mezclas

El marcado rara vez es la única operación posterior en una pieza automotriz o de electrodomésticos, y las mezclas también se comportan aquí de manera distinta a sus polímeros base:

• La energía superficial es moderada y no baja, por lo que el pretratamiento suele consistir en limpieza y consistencia y no en elevar la energía desde cero como ocurre en el polipropileno. Verifíquelo con una prueba de ángulo de contacto o de dinas en lugar de suponerlo.
• La sensibilidad a los solventes se hereda de ambos polímeros base. Los agentes de limpieza y los promotores de adhesión deben calificarse en muestras sometidas a esfuerzo, ya que tanto el policarbonato como el ABS desarrollan microgrietas bajo contacto con solventes cuando están sometidos a esfuerzo.
• El pintado es común y en general exitoso, por eso estas mezclas dominan las molduras interiores pintadas, pero con frecuencia se siguen especificando promotores de adhesión en los grados con más ABS.
• El cromado es posible en los grados con más ABS, porque la fase de butadieno puede atacarse químicamente para lograr anclaje mecánico. Un mayor contenido de policarbonato reduce esa capacidad.

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Preguntas frecuentes

¿El PC-ABS necesita un aditivo láser?

Normalmente no. Ambos polímeros base son aromáticos y se carbonizan con facilidad, por lo que el PC-ABS da un buen contraste oscuro con un láser de fibra sin ayuda. El problema de ingeniería es la contención y no la absorción: marcar de más produce un halo café y altera el brillo de la superficie, por lo que la receta suele desarrollarse hacia abajo desde un punto de partida demasiado agresivo y no hacia arriba desde cero.

¿Por qué dos grados de PC-ABS se marcan de forma distinta?

Por la proporción de la mezcla, que comúnmente no aparece en un plano. Los grados van de aproximadamente 50:50 a 70:30 a favor del policarbonato, y un mayor contenido de policarbonato da un mayor rendimiento de carbonización y una ventana de proceso térmica más amplia, mientras que un mayor contenido de ABS la estrecha y aumenta el amarillamiento alrededor de la marca. Califique el grado específico y no la familia de la mezcla.

¿Cuál es la diferencia entre ABS y ASA para el marcado?

El ASA reemplaza la fase de hule de butadieno por un hule acrílico, que es notablemente más resistente a la intemperie. El contraste de marcado es similar porque el contenido aromático no cambia, y la calidad del borde es ligeramente mejor porque el hule acrílico se degrada menos fácilmente que el butadieno. La diferencia importante está en lo posterior: las piezas de ASA se usan a la intemperie, por lo que la marca debe calificarse después de la exposición ultravioleta.

¿Por qué aparecen grietas alrededor de las marcas un día después del proceso?

Por microgrietas por esfuerzo debidas al contenido de policarbonato, donde el aporte térmico del marcado se suma al esfuerzo residual del moldeo. Se desarrollan con el tiempo y no aparecen de inmediato, por lo que una pieza puede pasar la inspección en la máquina y fallar en el siguiente turno. Mantenga las marcas lejos de las entradas y de las líneas de soldadura, reduzca la energía por pasada e incorpore una reinspección a las 24 horas en la calificación.

¿Los grados de PC-ABS retardantes de flama se marcan de la misma manera?

No. Los paquetes FR son comunes en aplicaciones de electrodomésticos y electrónica y cambian tanto la absorción como el comportamiento de carbonización, a veces de forma sustancial. Una receta desarrollada en PC-ABS estándar puede dar un contraste muy distinto en la versión FR del mismo grado, por lo que debe calificarse por separado y un cambio en el paquete FR debe tratarse como un requisito de recalificación.

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