Transparencia de grado óptico: PMMA y PC moldeados a medida
Una lente sin líneas de soldadura, una ventana sin vetas y una guía de luz uniforme no salen de una máquina cualquiera: exigen resina seca, molde caliente y una cavidad pulida a espejo. Moldeamos PMMA acrílico y policarbonato de grado óptico para lentes, difusores, visores y carátulas, situando siempre el frente de unión fuera de la zona de visión. Antes de abrir la serie acordamos con usted la muestra límite de defectos y entregamos el informe de transmitancia, la ficha de secado del lote y la documentación de origen y titularidad del molde.
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Transmitancia luminosa
±0,02 mm
Tolerancia dimensional
SPI A2
Pulido del molde
3–4 semanas
Prototipo pulido
Materiales
| Grado | Propiedades | Aplicaciones Típicas |
|---|---|---|
| PMMA (acrílico) | Con un 92–93 % de transmitancia es el plástico común más transparente. Su superficie es dura, resiste la rayadura y aguanta bien la intemperie, aunque resulta frágil frente al PC. Pide secado concienzudo, de 2 a 4 h a 80–100 °C, y molde caliente. | Lentes, guías de luz, ventanas de pantalla, envases cosméticos, rótulos y difusores ópticos. |
| PC (policarbonato de grado óptico) | Transmite el 87–89 % y absorbe impactos que romperían cualquier otro plástico, con servicio hasta 120 °C. Es higroscópico: por encima de un 0,02 % de humedad la hidrólisis degrada la cadena, y su ventana de proceso es más estrecha que la del PMMA. | Ventanas de impacto, pantallas de seguridad, lentes de automóvil, cubiertas LED y visores de dispositivo médico. |
| GPPS / HIPS (poliestireno transparente) | Transmitancia del 88–90 %, coste bajo y claridad cristalina con un procesamiento sencillo. A cambio es quebradizo y envejece mal a la intemperie, así que se reserva para piezas de interior, de vida corta o donde manda el presupuesto. | Cajas expositoras, envases cosméticos, bandejas transparentes, artículos de papelería y recipientes de muestra. |
| PETG / PET (transparente) | Buena claridad con más resistencia química que el PMMA y tenacidad apreciable; existen grados con conformidad FDA para contacto alimentario. Contrae más que el acrílico, y los grados de preforma PET son el estándar en botellería. | Botellas, recipientes, envases médicos, piezas transparentes en contacto con alimentos y elementos de exposición. |
| TPU (grado transparente) | Poliuretano termoplástico que une transparencia, elasticidad y resistencia a la abrasión. Amarillea con los rayos UV si no se estabiliza y se adhiere bien a sustratos de ABS y PC. | Sobremoldes transparentes, cubiertas protectoras, ventanas flexibles y correas de dispositivo portátil. |
| COC / COP (olefina cíclica) | Resinas ópticas especiales de birrefringencia muy baja y alta resistencia térmica, pensadas para cuando la distorsión no es negociable. Su coste es superior y se presupuestan proyecto por proyecto. | Componentes ópticos de precisión, piezas de diagnóstico médico y matrices de lentes. |
Parámetros del Proceso
| Parámetro | Rango Estándar |
|---|---|
| Transmitancia luminosa (placa de 3 mm) | PMMA del 92–93 %; PC del 87–89 %; GPPS del 88–90 % |
| Turbidez (grados ópticos) | ≤1 % en PMMA; ≤2 % en PC de grado óptico |
| Tolerancia dimensional | ±0,02 mm de serie; ±0,01 mm en cotas críticas |
| Espesor de pared | De 0,8 mm a 4 mm; importa más la uniformidad que la cifra |
| Temperatura de molde (PMMA) | De 80 a 100 °C; el molde caliente es obligatorio para el flujo y el brillo |
| Temperatura de molde (PC) | De 80 a 120 °C según el grado y la geometría |
| Secado del material | PMMA de 2 a 4 h a 80-100 °C; PC de 3 a 4 h a 120 °C (humedad <0,02 %) |
| Acabado de la cavidad | SPI A2 (pulido diamantado de grano 6.000) de serie; SPI A1 en superficies ópticas |
| Tamaño máximo de pieza | 400 mm × 300 mm según el tonelaje de la prensa |
| Plazo del utillaje de prototipo | 3–4 semanas el molde pulido monocavidad; 5–6 semanas el de producción |
Acabados Superficiales
Pulido espejo (SPI A2 / A1)
La cavidad se pule con diamante hasta SPI A2, con Ra ≤0,012 µm, o a grado óptico A1, de modo que la pieza sale terminada sin posproceso. El grado de pulido manda sobre claridad y brillo: cualquier marca del acero se repite en cada disparo.
Pulido con vapor (posmoldeo)
Tratamiento químico en fase vapor que alisa superficies mecanizadas o texturizadas de PMMA y PC y devuelve la transparencia a cantos cortados y taladros posteriores. Resulta útil en prototipos y en piezas que se mecanizan después de moldearse.
Recubrimiento antirreflejante y duro
La capa AR baja la reflexión superficial de cerca del 4 % a menos del 1 % por cara, y el recubrimiento duro devuelve al PC la resistencia a la rayadura. Los aplican colaboradores especializados sobre superficies que nosotros preparamos limpias y pulidas.
Tratamientos antivaho y UV
Acabados antivaho para visores y pantallas en ambientes húmedos, y grados o recubrimientos estabilizados frente a UV para exterior, donde el PMMA sin proteger acaba craquelando y amarilleando.
Texturizado y esmerilado difusor
Una textura mate o esmerilada moldeada en la propia superficie difunde la luz de cubiertas LED, ventanillas indicadoras y paneles de privacidad. Sustituye al pulido y disimula huellas y microarañazos.
Impresión y metalizado
Tampografía, serigrafía o metalizado al vacío para logotipos, escalas graduadas y biseles reflectantes, con tintas flexibles formuladas para PMMA y PC cuyo curado y anclaje se verifican por ensayo de cinta.
Diseño para Fabricación (DFM)
- Fije un espesor de pared constante: en óptica la variación se paga con distorsión de lente, ondulación visible en las ventanas y desplazamiento de foco
- Diseñe compuertas y flujo para que ningún frente de unión atraviese una zona óptica; en material transparente esa línea dispersa luz y siempre se ve, así que la llevamos al borde de la pieza
- Deje entre 1,5 y 3° de desmoldeo en las caras pulidas: un molde espejo se resiste a expulsar, y una marca de arrastre sobre una lente es chatarra, no repaso
- No combine tiros muy profundos con pulido alto, porque la herramienta de pulir no alcanza el fondo de una cavidad estrecha; divida la óptica compleja en piezas que encajen entre sí
- Mantenga nervios y soportes por debajo del 60 % del espesor de pared y reduzca su número: un nervio grueso se marca en hundimiento a través del material claro
- Prohibimos desmoldeantes de silicona en cavidades ópticas: migran, provocan craquelado y arruinan la adherencia de recubrimientos, así que el molde se mantiene con limpieza en seco
- Incluya el secado en el plan de producción, no como trámite: el PMMA húmedo platea y el PC húmedo se hidroliza, y ambos defectos solo se descubren en la pieza acabada
- Ventile a conciencia en la línea de partición y al final del recorrido; el aire atrapado se manifiesta como quemaduras o vetas plateadas que echan a perder la claridad
- En guías de luz, modele en el acero los prismas, puntos y cortes en V de extracción y revisemos juntos la reflexión interna total antes de mecanizar el molde
- Acote en el plano qué caras son óptica funcional y cuáles estructura oculta, y deje por escrito los criterios de aceptación: con eso devolvemos en 24 h el informe DFM, la muestra límite pactada y la titularidad del utillaje antes de cortar acero
Herramientas y Capacidad
| Tipo | Tiempo de Entrega | Adecuado Para |
|---|---|---|
| Molde prototipo pulido monocavidad | 3–4 semanas | Prototipos ópticos y series piloto con pulido SPI A2, para validar geometría y comportamiento luminoso antes de invertir en el molde de serie. |
| Molde multicavidad de producción (canal caliente) | 5–6 semanas | Producción en volumen de lentes, ventanas y cubiertas, con compuertas de válvula secuenciales que gobiernan llenado y posición de la línea de unión cavidad a cavidad. |
| Utillaje para componentes ópticos | 5–7 semanas | Guías de luz, matrices de lentes y piezas de precisión con insertos pulidos o torneados con diamante. |
| Utillaje de sustrato transparente para sobremoldeo | 4–6 semanas | Sustratos de PC o PMMA que después reciben elastómero, combinando transparencia y zonas de tacto suave en la misma pieza. |
Aseguramiento de Calidad
- Inspección óptica de cada lote a contraluz y en campo oscuro: líneas de unión, marcas de flujo, vetas, burbujas e inclusiones se comparan con la muestra límite aprobada
- Medición de transmitancia con espectrofotómetro sobre piezas patrón de cada lote de resina
- Medición de turbidez cuando el plano especifica difusión o claridad
- Clasificación superficial contra el catálogo de defectos acordado, con patrones de rayadura, hundimiento y línea de flujo y sus límites de aceptación
- Control dimensional con CMM en los anclajes de montaje, que son los que cargan la tolerancia en una pieza que se posiciona por su óptica
- Verificación del pulido del molde antes de liberar la serie y recontrol tras un número de disparos definido, porque el brillo se desgasta
- Registro de punto de rocío y tiempo de secado por lote, con tolva cerrada y material siempre cubierto
- Comprobación de birrefringencia donde la tensión interna deforma la imagen, como en lentes y aplicaciones polarizantes
- Ensayo de anclaje y curado en superficies impresas o recubiertas, mediante cinta de corte reticular y frote de abrasión
- Archivo por lote de resina, curva de secado, número de molde y disparos, con verificación externa por Bureau Veritas, SGS o TÜV si su departamento de calidad la pide
Aplicaciones
- Iluminación: lentes LED, guías de luz, difusores, cubiertas y componentes de faros de automóvil y alumbrado público
- Pantallas e instrumentación: ventanas, cubiertas táctiles, carátulas de indicador y protectores de pantalla
- Electrónica de consumo: carcasas translúcidas, ventanas de cámara, rejillas de altavoz y lentes de dispositivo portátil
- Dispositivos médicos: ventanas de fluido, visores de muestras, cubiertas de diagnóstico y barreras estériles
- Automoción: lentes de intermitente, ventanas de sensor, ópticas de moldura interior y piezas de faro
- Equipos de seguridad: pantallas faciales, gafas, resguardos de máquina y ventanas de protección
- Envase: tarros cosméticos, cajas transparentes, estuches premium y expositores de muestra
- Industria: mirillas, indicadores de nivel, ventanas de flujo y cubiertas de maquinaria
Por Qué Elegir FHY Precision
El proceso óptico no se improvisa: resina seca con registro, molde caliente, mantenimiento sin siliconas y cavidades pulidas y ventiladas son las cuatro condiciones que separan una pieza clara de una pieza corriente
Situamos la línea de unión por simulación de flujo en cada diseño, de modo que caiga en el canto y nunca en mitad del campo de visión
Pulimos en casa a SPI A2 como estándar y controlamos el desgaste del brillo con revisiones programadas durante la producción
Dominamos las dos resinas y decimos cuál conviene: PMMA cuando manda la claridad y la dureza, PC cuando manda el impacto, sin inclinar la balanza por conveniencia de taller
La transparencia se mide: espectrofotómetro para transmitancia y turbidez, banco a contraluz y catálogo de defectos pactado, nunca un vistazo de conformidad
La muestra límite la aprueba usted antes de fabricar, así que el criterio de «suficientemente claro» queda definido una sola vez y por escrito
Acabados posteriores, pulido al vapor, capas AR, duras o antivaho e impresión, con colaboradores cualificados y sobre superficies preparadas por nosotros
Un molde pulido monocavidad pone piezas funcionales en sus manos en 3–4 semanas para validar óptica y ajuste antes de pasar a acero
Preguntas Frecuentes
1. ¿PMMA o policarbonato: cuál elijo?
Si manda la nitidez y la dureza superficial, elija PMMA: 92–93 % de transmitancia, resiste la rayadura, envejece bien a la intemperie y cuesta menos. Si manda el impacto, elija PC: prácticamente irrompible, 87–89 % de transmitancia y servicio hasta 120 °C, aunque más blando y necesitado de capa dura. No es raro combinar ambos en un mismo producto, PMMA a la vista y PC donde se esfuerza; le recomendamos según la función de cada zona.
2. ¿Por qué aparecen líneas de soldadura y cómo las sacamos de la zona de visión?
Se forman donde dos frentes de fundido se reencuentran tras rodear un taladro o dividirse en la compuerta, y en material claro esa unión dispersa luz. La palanca es el diseño de compuerta: abanico para piezas planas, diafragma o anillo para redondos, y una posición elegida por simulación para que el encuentro quede en el canto. Cuando la geometría lo impone, subir temperatura de molde y velocidad de inyección favorece la difusión molecular y atenúa la marca; le mostramos dónde caerá antes de cortar acero, y a veces basta un cambio de diseño para moverla.
3. ¿A qué se deben las vetas plateadas y el velo blanquecino?
Las vetas suelen ser humedad: el PMMA o el PC sin secar se vaporiza en el frente de masa y deja estrías. El velo procede de un molde demasiado frío, de contaminación o de resina degradada por exceso de cizalla. Lo atacamos con ciclos de secado obligatorios y registro de punto de rocío, temperatura de molde verificada por material y manejo limpio de la resina, sin remolido salvo autorización suya.
4. ¿Qué transmitancia se mide en la pieza terminada?
En placa de 3 mm, el PMMA da 92–93 %, el PC óptico 87–89 % y el GPPS 88–90 %. En la pieza real influyen el espesor y el estado de las caras: cada reflexión superficial resta cerca del 4 %, de modo que una óptica gruesa con varias caras transmite menos que la cifra de ficha. Medimos el valor real con espectrofotómetro sobre piezas patrón y lo reflejamos en el informe.
5. ¿Existe un ABS o un nailon realmente transparentes?
Como material óptico, no. El ABS es opaco por naturaleza y los grados llamados «ABS transparente» son a lo sumo translúcidos y amarillean con el tiempo; la poliamida amorfa PA12 existe, pero con menos claridad y mucha sensibilidad a la humedad. Para transparencia auténtica trabajamos con PMMA, PC, GPPS o PETG, que son resinas ópticas contrastadas.
6. ¿Qué tolerancias se sostienen en una pieza óptica?
±0,02 mm de serie y ±0,01 mm en cotas críticas de montaje y posicionamiento. Conviene no olvidar que el comportamiento óptico depende tanto de la uniformidad de pared como de la cota: una lente dimensionalmente correcta puede deformar la imagen si el espesor varía. Gobernamos ese espesor con simulación y diseño de molde, y lo comprobamos en cortes de muestras críticas.
7. ¿Aplican recubrimientos antirreflejantes o duros?
Sí, a través de colaboradores cualificados. La capa AR reduce la reflexión de alrededor del 4 % a menos del 1 % por cara, algo valioso en pantallas, protectores y ópticas con varias superficies; la capa dura devuelve resistencia a la rayadura a las ventanas de PC. Preparamos pulido y limpieza antes del tratamiento y ensayamos después anclaje y abrasión.
8. ¿Cómo se decide si un defecto superficial se acepta o se rechaza?
Cada lote se revisa a contraluz y en campo oscuro frente a la muestra límite que usted aprobó antes de producir. El catálogo fija topes para rayaduras, hundimientos, líneas de flujo, burbujas, inclusiones, uniones y decoloración, con límites de aceptación convenidos de antemano. Transmitancia y turbidez las dan los instrumentos sobre piezas patrón, no el ojo del inspector.
9. ¿Se pueden mecanizar las piezas después de moldearlas?
Sí, el PMMA y el PC se mecanizan bien y un pulido al vapor devuelve la claridad a los cantos cortados. Es habitual en prototipos y cuando hacen falta taladros o roscas posteriores al moldeo. Esas cotas mecanizadas se acotan a ±0,05 mm y señalamos en el plano qué caras deben quedar intactas para no perder calidad óptica.
10. ¿Cuál es el pedido mínimo y qué partidas mueven el precio?
La serie arranca en 1.000 piezas con molde de acero, mientras que un prototipo pulido monocavidad permite tandas de 50 a 100 unidades en 3–4 semanas para validación óptica o ferias. El coste por pieza lo gobiernan el volumen, el número de cavidades, el grado de pulido exigido y los cambios de diseño que lleguen con el acero ya cortado. En el presupuesto separamos utillaje, pieza, recubrimientos y ensayos, y adjuntamos muestra límite T1, informe de transmitancia y certificado de origen; las entregas se pactan en Incoterms FOB, CIF o DAP y los plazos de pago quedan por escrito antes de arrancar.
11. ¿Cómo se resuelve una guía de luz?
Funciona por reflexión interna total, así que la uniformidad la deciden la geometría de extracción, prismas, puntos o cortes en V, y el acabado de la cara de entrada. Revisamos su óptica antes del utillaje, pulimos esa cara a grado óptico y extremamos el secado, porque amarilleo y turbidez hunden el rendimiento. En series piloto podemos aportar un informe de uniformidad de luminancia.
12. ¿Qué plazos hay que prever?
El molde prototipo pulido monocavidad sale en 3–4 semanas, más el moldeo de prueba y la aprobación de la muestra límite; el multicavidad de producción, en 5–6. Liberado el utillaje, la serie tarda de 2 a 4 semanas según cantidad, y recubrimientos o impresión añaden de 3 a 7 días a través de nuestros colaboradores.
13. ¿Cuán secos deben llegar el PC y el PMMA a la tolva?
Mucho: con un 0,02 % de humedad ya aparecen estrías, burbujas y velo. El PC necesita 120 °C de 4 a 6 horas y el PMMA, 80–90 °C de 3 a 4 horas, siempre en secador deshumidificador con aire filtrado, nunca en horno de aire caliente que reintroduce humedad. El material seco viaja en tolva cerrada, las líneas de transporte se limpian con regularidad y, si la producción se detiene, bajamos el cilindro por debajo de unos 160 °C para que la resina no se degrade esperando.
14. ¿Qué grado de pulido necesita el molde?
La cavidad se copia en la pieza: marca de mecanizado, textura de electroerosión o defecto de pulido, todo se transfiere. Las caras ópticas piden pulido espejo SPI A1-A2 y rugosidad por debajo de Ra 0,8 µm, con frecuencia bastante menor. El pulido no arregla en cambio una compuerta mal situada ni el gas atrapado, que se resuelven antes del acero; y pulir de más una cara meramente cosmética solo encarece, así que acordamos qué superficies son ópticas y cuáles no.
15. ¿Conviene recocer las piezas de PC tras el moldeo?
A menudo sí. La tensión residual puede no verse al principio y abrir fisuras más adelante, sobre todo si la pieza toca agentes de limpieza o disolventes. El recocido calienta justo por debajo de la temperatura de deformación, unos 80 °C en PC, y enfría despacio, aproximadamente una hora por milímetro de espesor. Como alarga el ciclo y añade manipulación, lo aplicamos donde la función lo exige y lo recomendamos caso por caso.
16. ¿Qué documentación de material y conformidad acompaña a cada lote?
Además del informe dimensional y de transmitancia, entregamos la ficha del lote de resina con su registro de secado, la declaración de conformidad del grado cuando aplica, como RoHS, REACH o FDA para contacto alimentario, y el certificado de origen para el despacho de aduana. El embalaje de madera lleva marca IPPC cuando el destino la exige, y si su proveedor de calidad lo requiere coordinamos una inspección de terceros previa al embarque.