martes, 23 de septiembre de 2014

TERMOFORMADO Y ROTOMOLDEO

El termoformado es un proceso de trasformación de plástico que involucra una lámina de plástico que es calentada y que toma la forma del molde sobre el que se coloca. El termoformado puede llevarse a cabo por medio de vacío, presión y temperatura.

Las ventajas del termoformado es la utilización de pocas herramientas, costo de ingeniería baja y menos tiempo, lo que hace que el termoformado sea ideal para el desarrollo de prototipos y un bajo volumen de producción. Las aplicaciones de los productos plásticos por temorformado incluyen: interiores automotrices, contenedores para empaque y transporte, equipo deportivo y recreacional, equipo médico, y más.

Los materiales que se utilizan en el termoformado son numerosos y van a depender de la aplicación y las propiedades que se requieran. Por ejemplo, para los empaques flexibles, se utilizan el nylon o el polipropileno, que ofrecen una gran capacidad de formabilidad y rigidez. Para empaques semirígidos, se utiliza el PVC, poliéster y polipropileno. El EVOH ofrece una excelente barrera al oxígeno y la resina EVA ofrece un sellado a baja temperatura y buena adhesión.


       

VIDEO:   https://www.youtube.com/watch?v=3HK4d0TEr9Q


Métodos de termoformado

Los métodos de formado pueden clasificarse en tres categorías básicas:

TERMOFORMADO AL VACIO: El método más antiguo es el termoformado al vacío (llamado simplemente formado al vacío en sus inicios, en los años cincuenta) en el cual se usa presión negativa para adherir la lámina precalentada dentro la cavidad del molde. El formado por vacío o termoformado es un procesos que consiste en dar forma a una lámina de material plástico mediante la aplicación de calor para reblandecer el material a formar y posteriormente mediante la aplicación de vacío al espacio entre el material y un molde solido (el cual puede ser de diferentes materiales como madera, resina expoxica, metal, etc,) se deforma el material adoptando la forma de su molde. Al enfriarse y recuperar su rigidez, el material conservara la forma de su molde  El proceso es ideal para aplicaciones tales como la elaboración de Figura con foamy  Moldes para chocolatería y gelatinas moldes para repostería etc. 
































TERMOFORMADO A PRESIÓN: Una alternativa del formado al vacío involucra presión positiva para forzar al plástico caliente dentro de la cavidad del molde. Esto se llama termoformado a presión Conformado por soplado; su ventaja sobre el formado al vacío radica en que se pueden  desarrollar presiones más altas, ya que en el método anterior este parámetro se limita a un máximo teórico de una atmósfera. Son comunes las presiones de formado de tres a cuatro atmósferas. La secuencia del proceso es similar a la anterior, la diferencia es que la lámina se presiona desde arriba hacia la cavidad del molde. Los agujeros de ventilación en el molde dejan salir el aire atrapado.


 

TERMOFORMADO MECÁNICO: El tercer método, llamado termoformado mecánico, usa un par de moldes (positivo  Y negativo) que se aplican contra la lámina u hoja de plástico caliente, forzándola asumir su forma. En el método de formado mecánico puro no se usa vacío ni presión de aire.. Sus ventajas son un mejor control dimensional y la posibilidad de detallar la superficie en ambos lados de la pieza. La desventaja es que se requieren las dos mitades del molde, por tanto, los moldes para los otros dos métodos son menos costosos Termoformado mecánico(1) 1,1 lámina caliente de plástico se coloca sobre el molde negativo y (2) se cierra el molde para conformar la lámina 


ROTOMOLDEO

Es el método de transformación de plásticos por medio del cual se pueden fabricar cuerpos huecos de gran variedad de tamaños, formas y texturas.

El proceso del Rotomoldeo permite moldear la resina sin presión y con la temperatura necesaria para fundirla sin degradarla, conservando sus propiedades al máximo.

Una función básica en el Rotomoldeo es hacer que las partículas plásticas se fundan alrededor de las paredes calientes del molde durante el movimiento rotacional y biaxial.


  









ETAPAS DEL PROCESO

En la fabricación de piezas huecas, con geometría de curvas complejas, pared uniforme, y “contrasalidas”, el rotomoldeo es una alternativa con menor costo frente al moldeo por soplado. Sin mencionar que debido a las bajas presiones empleadas en el moldeo rotacional se producen piezas con tensiones internas mínimas, presentando un buen comportamiento mecánico debido a su mayor solidez en comparación con las piezas producidas a través del Soplado o la Inyección. Los niveles productivos del rotomoldeo varian de algunas cuantas piezas, a cientos o miles de objetos, también se adecua a la producción en baja escala convista a la obtención de prototipos. Debido a la libertad de diseño, este proceso sobresale entre las técnicas de alta velocidad y productividad. El bajo costo de este proceso permite la experimentación con diversos materiales, distribución en el calibre de pared o con el acabado de las piezas.

El rotomoldeo transforma materiales termoplásticos, dos más comunes son: PEAD, el PVC en su presentación como Plastisol y PA. Mientras el Plastisol tiene una consistencia liquida, el PEAD y la PA se alimentan como polvos. De otra forma no podrían ser fundidos ni moldeados ya que el calor para realizar esto se transmite al material por conducción, proceso optimizado al aumentar el área de contacto en un polvo; considerando además, que en este estado el plástico puede “fluir” para tocar todas las paredes del molde mientras vaya girando.
En función de la materia prima utilizada, dependerán los tiempos de cada etapa del ciclo. Para un plastisol el calentamiento tiene la función de solidificar el material y el posterior enfriado solo tiene la función de bajar la temperatura de la pieza conformada. En el caso del HDPE, el calentamiento tiene la finalidad de proporcionar la temperatura necesaria para la fusión del material para que se disperse por toda la superficie del molde durante la rotación, mientras que la etapa de enfriado solidifica el material para la obtención de la pieza conformada.

El proceso de rotomoldeo consiste en cuatro pasos:• Una cantidad de plástico, ya sea en forma líquida o en polvo, se deposita en el molde.• Tras cerrarlo, el molde se rota biaxialmente en el interior de un horno.• El plástico se funde y cubre las paredes internas del molde.• El molde se retira del horno y se traslada a una zona de enfriamiento. Finalmente se abre el molde y se retira la pieza hueca.


APLICACIONES
Las aplicaciones del rotomoldeo son amplias y variadas utilizándose principalmente en:

Productos
• Depósitos Agua, Gasóleo, Aceite
• Conductos de Aire
• Carrocerías
• Sillas
• Papeleras
• Lámparas
• Señales y rótulos
• Neveras

Sectores
• Vehículo Industrial
• Obra Pública
• Autobús
• Mobiliario Urbano
• Mobiliario de Diseño e Iluminación
• Maquinaria Agrícola 

 

 






BIBLIOGRAFIA





viernes, 29 de agosto de 2014


MOLDEO POR INYECCIÓN
 El proceso de inyección es discontinuo, y es llevado totalmente por una sola máquina llamada inyectora con su correspondiente equipo auxiliar o periférico.

El proceso de inyección consiste básicamente en:
Plastificar y homogenizar con ayuda de calor el material plástico que ha sido alimentado en la tolva y el cual entrara por la garganta del cilindro. Inyectar el material fundido por medio d presión en las cavidades del molde, del cual tomará la forma o figura que tenga dicho molde.

En el tiempo en el que el plástico se enfría dentro del molde se está llevando a cabo el paso ”a”, posteriormente se abre el molde y expulsa la pieza moldeada. Los parámetros a controlar en el proceso de inyección dependen del material a trabajar, del diseño del molde y la pieza. Cada caso es particular, las variables a controlar son: temperaturas; velocidades, presiones; distancias y tiempos.

• Es la técnica de moldeo más utilizada con materiales poliméricos.

• Técnica discontinua: llenado a presión del molde + enfriamiento +

Des moldeado.




Moldeo de termoplásticos

1. Unidad de inyección:
 Plastifica el material mediante husillo (similar a extrusoras monohusillo).

 Tipos:

a) Husillo alternativo (reciprocating screw injection unit, RSIU):

i. Plastificación y acumulación de material plastificado
mediante giro y retroceso del husillo:








Inyección a gran velocidad (tiro o disparo, shot). La válvula antirretorno impide el retroceso del material.  Regulación del movimiento por velocidad de inyección y presión máxima admisible en el molde (hasta 200MPa).

Se mantiene la presión en el molde, inyectando más material durante inicio de cristalización y contracción.  Separación del molde, y comienzo de nuevo ciclo de plastificación mientras la pieza termina el enfriamiento en el molde.

Ventajas: mayor capacidad de producción, mayores presiones alcanzadas, más preciso control del volumen inyectado Î Preferidas para piezas complicadas de paredes finas. ¾ Desventajas: mayor coste, menor homogeneidad del material, mayor riesgo de degradación. o Características más importantes: volumen máximo de tiro (shot size) y máxima presión.

EL MOLDEO POR SOPLADO 
Es un proceso utilizado para fabricar piezas de plástico huecas gracias a la expansión del material. Esto se consigue por medio de la presión que ejerce el aire en las paredes de la preforma, si se trata de inyección-soplado, o del párison, si hablamos de extrusión-soplado.
Este proceso se compone de varias fases, la primera es la obtención del material a soplar, después viene la fase de soplado que se realiza en el molde que tiene la geometría final, puede haber una fase intermedia entre las dos anteriores para calentar el material si fuera necesario, seguidamente se enfría la pieza y por último se expulsa. Para facilitar el enfriamiento de la pieza los moldes están provistos de un sistema de refrigeración así se incrementa el nivel productivo.















MOLDEO POR INYECCIÓN-SOPLADO

El moldeo por inyección-soplado consiste en la obtención de una preforma del polímero a procesar, similar a un tubo de ensayo, la cual posteriormente se calienta y se introduce en el molde que alberga la geometría deseada, en ocasiones se hace un estiramiento de la preforma inyectada, después se inyecta aire, con lo que se consigue la expansión del material y la forma final de la pieza y por último se procede a su extracción. En muchas ocasiones es necesario modificar el espesor de la preforma, ya sea para conseguir una pieza con diferentes espesores o para lograr un espesor uniforme en toda la pieza, pues en la fase de soplado no se deforman por igual todas las zonas del material. La ventaja de usar preformas consiste en que estas se pueden inyectar y almacenar, producir diferentes colores y tamaños, los cuales pueden hacerse en lugares distintos a donde se realizará el soplado. Las preformas son estables y pueden ser sopladas a velocidad alta según la demanda requerida.



MOLDEO POR EXTRUSIÓN-SOPLADO
El moldeo por extrusión soplado es un proceso de soplado en el que la preforma es una manga tubular, conformada por extrusión, llamada párison, el cual se cierra por la parte inferior de forma hermética debido al pinzamiento que ejercen las partes del molde al cerrarse, posteriormente se sopla, se deja enfriar y se expulsa la pieza.


MOLDEO POR COEXTRUSIÓN-SOPLADO

Mediante esta técnica de soplado se consigue productos multicapa. Esto puede interesar por diversas cuestiones como son; incluir diferentes caracteríasticas de permeabilidad, disminuir el costo de los materiales, al poder utilizarse materiales reciclados o de menor calidad, combinar características ópticas de los polímeros o crear efectos de colores iridiscentes.
El párison extruido incluye todas las capas necesarias que en forma de tubo ingresan al molde, en la misma forma que el párison de monocapa. Además el control de espesor del párison se puede llevar a cabo al igual que en el proceso de extrusión-soplado.

BIBLIOGRAFIA




domingo, 10 de agosto de 2014

ESTRUCTURA DE LOS POLIMEROS



ESTRUCTURA DE LOS POLIMEROS

Los polímeros se producen por la unión de cientos de miles de moléculas pequeñas denominadas monómeros (grupos funcionales) que forman enormes cadenas de las formas más diversas
•La palabra polímero procede del griego:  poly (muchos) y meros-reducidoa mer(parte)
•La mayor parte de los polímeros están formados por estructuras de carbon y portantose consideran compuestos orgánicos
•Aunque existen polímeros naturales de gran valor comercial, la mayor parte de los polímeros que usamos en nuestra vida diaria, son materiales sintéticos con propiedades y aplicaciones variadas
Ejemplos de polímeros de origen natural son las proteínas (seda, enzimas, colágeno), los
polisacáridos (almidón, celulosa) y los ácidos nucleicos, los cuales cumplen funciones específicas  en los seres vivos.  Dentro de los polímeros sintéticos, el más simple es el polietileno, siendo el etileno el  monómero a partir del cual se forma:

http://www.monografias.com/trabajos97/tipos-polimeros/image001.gif

TIPO DE POLIMEROS: TAMAÑO
Los oligómeros tienen pesos moleculares inferiores a 1500 y longitudes de cadena inferiores a 50 Å, son solubles y pueden destilarse

http://www.scielo.cl/fbpe/img/infotec/v24n3/art03-f5.jpg

Los polímeros pueden clasificarse en: Hemicoloídes: 1500-5000g/mol. Longitud de cadena 50-500Å


Mesocoloídes-Tienen pesos moleculares entre 5.000 y 10.000 y longitudes de cadena de 500 Å a 2500 Å


Eucoloídes-Tienen pesos moleculares mayores de 10.000 y longitudes de cadena mayores de 2500 Å

Tipos de polímeros: Naturaleza de los monómeros

Homopolímeros Todos los monómeros que los constituyen son iguales .

Copolímeros Están formados por 2 o más monómeros diferentes.


TIPOS DE POLÍMEROS: COPOLÍMEROS

Copolímero aleatorio:Estáformado por una disposición aleatoria de dos ómás monómeros.

http://html.rincondelvago.com/0005721810.png

Copolímero en bloques: Tiene bloques de monómeros del mismo tipo.

http://html.rincondelvago.com/0005721812.png


TIPOS DE POLÍMEROS: ESTRUCTURA DE LA CADENA

Lineal:Se repite siempre el mismo tipo de unión .

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/de/Polystyrene_linear.svg/350px-Polystyrene_linear.svg.png


Ramificado:Con cadenas laterales unidas a la principal.

http://patentados.com/img/2010/04-descripcion/poliaminoacidos-ramificados-funcionalizados-por-grupos-hidrofobos-sus.2.png

Entrecruzado:Si se forman enlaces entre cadenas vecinas.

http://html.rincondelvago.com/000572188.png

Tipos de polímeros: Ramificados
Hay muchos tipos entre los que cabe destacar las estructuras: En árbol o en estrella
Dendrímeros: Polímeros con un alto grado de ramificación.
Un dendrímeroes una macromolécula tridimensional de construcción arborescente

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/e8/Graphs.jpg/220px-Graphs.jpghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/e8/Graphs.jpg/220px-Graphs.jpg



TIPOS DE POLÍMEROS: ENTRECRUZADOS
Unión directa:Si se forman directamente entre las mismas cadenas. A través de una tercera molécula: Cuando lo hacen con un injerto




Aunque nos son tan fuertes como los enlaces dentro de la cadena, estos entrecruzamientos tienen un importante efecto sobre el polímero.         

POLÍMEROS DE VINILO Y VINILIDENO:
Pueden sintetizarse muchos materiales poliméricos que tienen una estructura de sus cadenas principales de carbono similar a la del polietileno, reemplazando uno o más átomos de hidrógeno del etileno por otros tipos de átomos. Si sólo uno de los átomos de hidrógeno del monómero de etileno es reemplazado por otro átomo, el polímero plomerizado se denomina polímero de vinilo. Algunos ejemplos pueden ser: el polipropileno, poliestireno. La relación general para la polimerización de polímeros de vinilo es:
Donde R1 puede ser otro tipo de átomo.
Si ambos átomos de hidrógeno sobre uno de los átomos de carbono del monómero de etileno son reemplazados por otros átomos, el polímero se denomina entonces polímero de vinilideno.


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BIBLIOGRAFIA