Moldeado por inyección con gas (RIM)
Los materiales huecos pueden ofrecer ventajas similares a los de los paneles tipo sandwich en el sentido de que se mejora la rigidez estructural y se reduce peso.
Sin embargo, hasta hace poco tiempo la producción de materiales huecos sólo era posible utilizando diseños muy complicados en los moldes y utilizando en el núcleo materiales fusibles o "renovables". El moldeado por inyección con gas ofrece una alternativa.
Moldear por inyección química y su modificación que usa refuerzo (RRIM, Reinforced Reaction Injection Moulding), difieren del moldeo compacto por inyección común en que se usan resinas líquidas reactivas en vez de un polímero fundido. No hay extrusor, sino un sistema de almacenamiento y suministro de las resinas reactivas. Por lo común, hay dos componentes que reaccionan químicamente en forma espontánea cuando se mezclan. Éstos se dosifican y se mezclan justo antes de inyectarlos en el molde.
Por lo común, el sistema químico es de poliuretano, aunque actualmente se investigan algunos otros. Los poliuretanos y sistemas relacionados, como las poliureas, dan buenos resultados cuando se usan en el proceso y se adaptan muy bien entre ellos, por lo que se pueden hacer variaciones para lograr objetivos diferentes.
El procedimiento del moldeo por inyección con reacción se efectúa a temperaturas bajas y las presiones de inyección son bajas debido a que los reactantes tienen una viscosidad baja. Nominalmente se requiere mantener calientes, a 60 ó 900 oC, los sistemas de almacenamiento y circulación. La circulación es continua y con ello se mantienen homogéneos los componentes. Cuando se requiere una carga, se abre una válvula de pistón que admite cantidades precisas de los dos componentes.
Hay dos posibilidades para mezclar; en los sistemas de baja presión (se usan, por ejemplo, para elaborar suelas de zapato) un tornillo de alta velocidad (15.000 rpm) mezcla las corrientes antes de la inyección. En los sistemas de alta presión todo el sistema de circulación está a alta presión y la mezcla se produce debido al choque de las dos corrientes.
En los dos sistemas se usa un poco de espuma de expansión. Algunos productos son espumas flexibles, pero otros se expanden muy poco, un 110%, lo cual permite que la expansión llene el molde. Se trabaja con poca fuerza de apriete del molde y se puede hacer moldes baratos, con materiales diferentes del acero. Así, en la obtención de partes para carrocería de automóvil en moldeo reforzado por inyección con reacción se produjeron partes planas de gran tamaño que pesaban 5 Kg y se necesitaba una fuerza de apriete de 50 toneladas.
En general, la baja temperatura de trabajo y la ausencia del costoso extrusor, que se acopla con la prensa de bajo peso que se requiere, significa que la planta de moldeo por inyección con reacción cuesta menos que las plantas de moldeo compacto por inyección, el moldeo por espuma estructural y el moldeo por emparedado (sandwich).
Con los sistemas de alta presión, que se crearon en años recientes para producir partes de automóvil, el interés inicial se hallaba en las partes que absorben los choques en las defensas, pero recientemente se volvieron importantes los paneles de la carrocería y las molduras de carátulas de instrumentos internos. Al principio hubo dos desventajas: las molduras eran muy diferentes en su expansión térmica de las partes de acero a las cuales se adherían y no podían tolerar, sin colgarse, las temperaturas a las que se horneaba la pintura. El refuerzo con fibras de vidrio cortas (2 mm) proporcionó una mejora útil en ambas propiedades y el proceso de moldeo por inyección con reacción y refuerzo ganó importancia en el campo de los paneles de carrocería.
El proceso comienza con la inyección del volumen deseado de polímero en el interior del molde. A continuación, una cantidad predeterminada de gas se inyecta y a medida que la parte exterior del producto se enfría por contacto con las paredes del molde, el gas fluye a través de la región central (menos viscosa). Cuando el producto ha enfriado totalmente en el molde, se abre esté y el gas que ha quedado retenido en el núcleo de la pieza se abre camino quedando hecho un producto hueco.