Procesos y materiales (b)

MATERIALES Y PROCESOS

INDUSTRIALES

PLÁSTICOS

Materiales y procesos

PROCESOS DE TRANSFORMACIÓN (Generalidades)

En la actualidad se cuenta con la existencia de cientos de polímeros patentados; de ellos 30 por lo menos son imprescindibles. Los productos manufacturados con plásticos , son obtenidos por mas de 20 procesos de moldeo distintos, aproximadamente 10 gobiernan la mayor parte del volumen de plásticos transformados.

PROCESOS DE TRANSFORMACIÓN Clasificación

El proceso de transformación debe de ser entendido como la secuencia en etapas que tiene por objeto crear un artículo, con forma y dimensiones definidas y útiles a partir de la materia prima

Para facilitar el estudio de los procesos de transformación se clasifican en:

Procesos para termoplásticos• Extrusión * Inyección• Soplado * Termoformado• Calandreo * Sinterizado• Recubrimiento por cuchilla• Inmersión


Procesos para termofijos• Laminado *Transferencia• Embobinado de filamento continuo• Pultrusion Procesos para termoplásticos y termofijos• Vaciado *Rotomoldeo• Compresión *Espreado• RIM


Otra clasificación de los procesos de transformación se basa en los cambios del estado que sufre el plástico dentro de la maquinaria. Así podemos encontrar la siguiente división

• Procesos primarios• Procesos secundariosEn el primer caso el plástico es moldeado a través de un

procesos térmico donde el material pasa por el estado líquido y finalmente se solidifica, mientras que en los procesos secundarios se utilizan medios mecánicos o neumáticos para formar el artículo final sin pasar por la fusión del plástico.

PROCESOS DE TRANSFORMACIÓN Extrusión

La extrusión es un proceso primario que consiste en la fusión de la resina por medios mecánicos y térmicos , formando el artículo mediante una ranura llamada dado, enfriamiento y almacenamiento final.

El resultado es un producto de sección constante .

La extrusión es el proceso mas importante de obtención de formas plásticas en volumen de producción.

PROCESOS DE TRANSFORMACIÓN Extrusión

VENTAJAS Alta productividad Estabilidad Costo de maquinaria

moderado Versatilidad de

productos con una maquinaria

DESVENTAJAS Los productos

resultantes tendrán siempre secciones transversales constantes

Casi siempre se requiere un proceso paralelo para terminar el producto

PROCESOS DE TRANSFORMACIÓN Extrusión (Aplicaciones)

PELÍCULA TUBULAR Bolsa (comercial,

supermercado) Película plástica para

uso diverso Película para arropado

de cultivos Bolsa para envase de

alimentos y productos de alto consumo

TUBERIA Tubería para

conducción de agua y drenaje

Manguera para jardín Manguera para uso

medico Popotes


RECUBRIMIENTO Alambre para uso

eléctrico y telefónico

PERFIL Hojas para persiana Ventaneria Canales para flujo de

agua


LÁMINA Y PELICULA PLANA

Raffia Manteles para mesa

individuales Cinta adhesiva Fleje para embalaje

MONOFILAMENTO Filamentos Alfombra (filamento de

la alfombra


Coextrusión de tuboLa coextrusión es un proceso que tiene su

principal ventaja al poder usar materiales reciclados, pues produce tuberías en cuya parte interior se extruye material reciclado y una cubierta exterior de material virgen que conserva una buena apariencia del producto y contiene mayores cantidades de aditivos para la protección de los ataques del medio ambiente.


Coextrusion de tubo (Aplicaciones)

Tubería conduit (PVC,HDPE)

Tubería a presión (PVC,HDPE)

Tubería para instalaciones eléctricas (PVC, HDPE, LDPE)

Tubería de construcción de drenaje y desagüe (PVC,HDPE)

Tubería industrial (PVC, HDPE,PP)

Tubería para drenaje domestico (PVC,PP)

Tubería para gas (PVC, HDPE)

Tubería para conducción de agua potable (HDPE)

Tubería para agua de riego Tubería para uso médico Mangueras (PVC)

PROCESOS DE TRANSFORMACIÓN Soplado

El soplado es un proceso en el que una preforma es moldeada, que se expandirá por medio de aire a presión, dentro de un molde, donde se enfriará y adquirirá la forma final.

Clasificación:

Por el método de Por el método de

obtención de la preforma soplado

Extrusión – Manga o parison Sin biorientación

Inyección - Preforma


VENTAJAS Producción de artículos de

boca angosta (el diámetro de la boca siempre será menor al diámetro del cuerpo)

Moldes de costo moderado Piezas con buenas

propiedades mecánicas Flexibilidad en cambios de

producción

DESVENTAJAS Requiere generalmente de

un molino Solo para artículos huecos Es difícil competir con

mercados lejanos Se requieren de almacenes

de gran capacidad


Partes principales del proceso de extrusión soplo

1) Extrusora

2) Cabezal de extrusión

3) Molde

4) Prensa o sistema de cierre del molde

5) Equipo auxiliar

6) Compresor de aire

7) Sistema de enfriamiento del molde

PROCESOS DE TRANSFORMACIÓN Soplado (procesos especiales)

Extrusion Soplo - Sellado - Llenado Form - Full – Seal

Es igual en todo el proceso pero después del soplo se llena con liquido y se sella

Tecnología 3D o Soplado TridimensionalEn este proceso el molde está a 45° y un robot

manipulador del parison lleva a todas las partes del molde el material, este proceso se usa para piezas tridimensionales

PROCESOS DE TRANSFORMACIÓN Soplado (procesos especiales)

Soplado de piezas profundas de doble pared

Ultra Deep Draw Blow Molding


Productos comunes de la extrusión soplo

Envases para productos de cuidado personal

Envases para aceites Frascos para

farmaceuticos Tanques automotrices Juguetes Potafolios

Aplicaciones automotrices en general (tanques de gasolina, mangueras, fuelles)

Envases para jugos Botes para basura

(rubbermaid) Hieleras Contenedores para

productos quimicos


INYECCIÓN SOPLO

La inyección soplo es un proceso que produce recipientes de boca y cuerpo ancho (aunque esto no es restrictivo) que no pueden ser obtenidos por extrusión soplo, genera un ahorro de material en envases pequeños, se emplean materiales cuya viscosidad no permite la extrusión del parison.


INYECCION SOPLO (Limitantes) Ciclos mas largos Herramienta costosa Contenedores grandes y formas ovaladas Capacidad requerida para envases o

artículos grandes Contenedores de boca ancha


Inyeccion soplo (partes principales)

Inyectora

Molde de inyección

Moldes de soplado

Prensa o Sistema de cierre

Equipo auxiliar – compresor de aire

- Sistema de enfriamiento

PROCESOS DE TRANSFORMACIÓN Soplado Inyección soplo (aplicaciones)

PP- Recipientes de boca

ancha- Artículos farmaceuticos PC- Biberones TPE- Fuelles

PS- Botellas para tabletas- Recipientes para

vaselinas- Envases de alimentos PET- Cosmeticos - Farmaceuticos- Envases de refrescos

PROCESOS DE TRANSFORMACIÓN Soplado Inyección soplo (aplicaciones)

Adornos navideños Botellas con cuello no

centrado Fuelles Floreros Saleros, pimienteros Tarros de crema Guarda polvos

Implantes quirúrgicos Partes automotrices Botellas con bisagras

integradas Botellas para refrescos

PROCESOS DE TRANSFORMACIÓN INYECCIÓN

La inyección es un proceso intermitente de tres etapas que consiste en:

1. Plastificación: El material es fundido por efecto de temperatura y fricción

2. Introducción: El material fundido es introducido en la cavidad del molde por efecto de presión

3. Enfriamiento, solidificación y desmoldeo


COMPONENTES BÁSICOS DE UNA MAQUINA DE INYECCIÓN

- Unidad de inyección• Grupo de plastificación:

TolvaBarril

Sistema de calefacción

Husillo

Boquilla

Unidad de cierre:

Barra guía

Sistema de cierre

Platinas : Fijas o

móviles

Placa de soporte

Molde


VENTAJAS- Máxima exactitud- Posibilidad e crear

orificios- Obtención de superficies

lisas- Buenas propiedades

mecánicas- Producciones elevadas

DESVENTAJAS- Poca flexibilidad en

cambios de producción- Moldes de elevados

costos en cambios de producción

- Gastos energéticos altos en relación a otros procesos

- Complejidad para producir paredes muy delgadas


VARIABLES BÁSICAS DE OPERACIÓN

Perfil de temperaturas Presión de inyección Presión de

sostenimiento

Contrapresión Velocidad de inyección Velocidad del husillo

PROCESOS DE TRANSFORMACIÓN TERMOFORMADO

El termoformado es un proceso de transformación secundario donde una lámina de material termoplástico, se molde por acción de temperatura (sin que el material se funda) y presión


VENTAJAS Alta productividad por se

un proceso de transformación secundario

Moldes muy sencillos en comparación con los moldes de inyección

Mayor agilidad e inversiones bajas cuando se cambia de diseño de un producto

DESVENTAJAS Costo superior e materias

primas Limitados espesores y

dimensiones del producto Difícil calentamiento

uniforme del interior, en láminas muy gruesas

Desperdicio de material inevitable


Aplicaciones actuales- Charolas- Envase farmaceutico- Blister pack- Skin pack- Protectores de teclado- Desechables- Adornos navideños- Liner- Domos- Aplicaciones técnicas como

pueden ser carcasas


ETAPAS DEL PROCESO- Sujeción de la lámina- Precalentamiento- Formado: Vacio

PresiónMécanico

- Enfriamiento: AguaAireRociado de flujo

- Corte- Expulsión

PROCESOS DE TRANSFORMACIÓN ROTOMOLDEO

Este es un proceso en el que una cierta cantidad de material (polvo o líquido) es vertido en un molde hueco; El producto es formado en el interior del molde que rota biaxialmente dentro de una cámara caliente


Estaciones del proceso:

- Horno- Enfriamiento- Carga y descarga

ETAPAS DEL PROCESO

1. Carga

2. Moldeo

3. Enfriamiento

4. Desmoldeo


Aplicaciones Pelotas Montables Balones Cabezas de muñecas Tinacos Resbaladillas Columpios


Por rotomoldeo se van a adquirir artículos:

- Huecos- Libres de esfuerzos- Con espesores de

pared uniforme- Con buen acabado- Se pueden hacer

insertos

- Se logran construcciones de doble pared

- Configuraciones complicadas

- De grandes dimensiones

- Producciones cortas- Se pueden ocupar

termoplásticos y termofijos

PROCESOS DE TRANSFORMACIÓN CALANDREO

Es un proceso de transformación primario que es muy usado cuando el contenido de carga es muy alto y se puede definir cuando una masa termoplástica es transformada en lámina o película de espesor uniforme, que al pasar a través de una serie de rodillos calientes y fríos que pude o no tener una textura


VENTAJAS:- Bajo costo- Grandes producciones- Se producen piezas

libres de esfuerzos

LIMITANTES:- Limitado a producir

lámina o película- Los espesores muy

pequeños son difíciles de lograr


APLICACIONES:

Linoleum

Imitación piel

Tarjetas de credito

Laminas grabadas

PROCESOS DE TRANSFORMACIÓN MOLDEO POR COMPRESIÓN

El moldeo por compresión es un proceso de transformación primario que consta de cuatro etapas:

- Precalentado del compuesto de moldeo- Vaciado a la cavidad caliente del molde- Cierre y formado de la pieza- Curado del productoEste proceso suele ser usado con termofijos

generalmente


VENTAJAS- Bajos esfuerzos internos- Deformaciones menores- Multicavidades- Cantidades mínimas de

desperdicio- No existen canales de

distribución- Gran precisión dimensional- Secciones delgadas- Contracción controlable

LIMITANTES- Estricto control de carga del

material- Costoso limpieza de flash

en materiales de alto impacto

- Profundidad limitada de cavidades

- Problemática limpieza de insertos

- No recomendable para insertos delicados


APLICACIONES- Carcasas superiores de los traileres- Algunas defensas de automóviles - Manijas- Asas de cacerolas - Mangos de sartenes

PROCESOS DE TRANSFORMACIÓN MOLDEO POR TRANSFERENCIA

Este proceso consiste en colocar el material en una cámara de calentamiento, y que es forzado a fluir entre el molde, llenando las cavidades al molde caliente, en este proceso se usan comúnmente termofijos y las principales aplicaciones se pueden observar en un gran número de partes automotrices

PROCESOS DE TRANSFORMACIÓN MOLDEO POR TRANSFERENCIA

VENTAJAS No requiere acabado Libre de flash Bajo costo y

mantenimiento de herramientas

Tolerancia en molde Empleo de insertos Ciclo de vida del molde

alto

LIMITANTES Extremo balance en las

cavidades del molde Erosión en los canales

de distribución Desperdicio de material Costo del molde alto

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Design

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