MOLDEADO POR SOPLADO Y MOLDEADO ROTACIONAL
MOLDEADO POR SOPLADO Y MOLDEADO ROTACIONALI. INTRODUCCION
El moldeo de plsticos es un proceso de manufactura que consiste
en dar forma a los termoplsticos con diversos procesos como
extrusin, moldeo, colado y termoformado, con cierto parecer con
algunos que se usan en trabajos con metales. Logran sensibilidad
del material a la deformacin permitiendo un extenso estiramiento en
las operaciones de formado, de tal manera que se puede trabajar
compleja y profundamente en las piezas.
Los plsticos termofijos se moldean o se cuelan, por su parte los
plsticos reforzados con fibras se procesan para formar componentes
estructurales usando monmeros lquidos. Se deben tomar en cuenta
propiedades importantes como: el tipo y orientacin de las fibras,
resistencia de la adhesin entre fibras, matriz y entre las capas
del material.
Adems en el diseo de piezas plsticas se deben considerar
propiedades como su baja resistencia y rigidez, la gran dilatacin y
la baja resistencia trmica.
En vista de la gran cantidad de materiales, y las tcnicas
manufactureras actuales disponibles, es de hacer la consideracin
que influyen de manera importante en la economa del procesamiento
de los plsticos, solos o reforzados (en comparacin a los
componentes metlicos) estos aspectos han impulsado esta tcnica de
manufactura en la industria.
II. OBJETIVOConocer cmo se desarrolla el proceso de moldeado por
soplado y rotacional de los plsticos.
III. REVISION BIBLIOGRAFICA
MOLDEADO POR SOPLADOElmoldeo por sopladoes un proceso utilizado
para fabricar piezas de plstico huecas gracias a la expansin del
material. Esto se consigue por medio de la presin que ejerce el
aire en las paredes de la preforma, si se trata de
inyeccin-soplado, o del parisn, si hablamos de
extrusin-soplado.Este proceso se compone de varias fases, la
primera es la obtencin del material a soplar, despus viene la fase
de soplado que se realiza en el molde que tiene la geometra final,
puede haber una fase intermedia entre las dos anteriores para
calentar el material si fuera necesario, seguidamente se enfra la
pieza y por ltimo se expulsa. Para facilitar el enfriamiento de la
pieza los moldes estn provistos de un sistema de refrigeracin as se
incrementa el nivel productivo.
Variantes del proceso Moldeo por inyeccin-sopladoEl moldeo por
inyeccin-soplado consiste en la obtencin de una preforma del
polmero a procesar, similar a un tubo de ensayo, la cual
posteriormente se calienta y se introduce en el molde que alberga
la geometra deseada, en ocasiones se hace un estiramiento de la
preforma inyectada, despus se inyecta aire, con lo que se consigue
la expansin del material y la forma final de la pieza y por ltimo
se procede a su extraccin. 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 tamaos, los cuales pueden hacerse en lugares distintos a
donde se realizar el soplado. Las preformas son estables y pueden
ser sopladas a velocidad alta segn la demanda requerida.
Moldeo por extrusin-sopladoEl moldeo por extrusin soplado es un
proceso de soplado en el que la preforma es una manga tubular,
conformada por extrusin, llamada prison, el cual se cierra por la
parte inferior de forma hermtica debido al pinzamiento que ejercen
las partes del molde al cerrarse, posteriormente se sopla, se deja
enfriar y se expulsa la pieza.
Moldeo por soplado y estirado El estirado mejora las propiedades
mecnicas en la direccin de estirado. En extrusin y soplado, la
direccin axial del recipiente no aprovecha este efecto. Se trata de
realizar un proceso extrusin, estirado y soplado, para que haya
estirado en direccin tanto circunferencial como axial.
Etapas:
Velocidad de enfriamiento: Materiales de baja cristalinidad: el
enfriamiento debe ser rpido para mantener orientacin molecular en
zonas amorfas. Materiales de alta cristalinidad: depende de la
velocidad de cristalizacin. El objetivo es obtener cristalitas
orientadas en forma de plaquetas paralelas a la superficie (no
esferulitas) Mtodo para acelerar enfriamiento: corriente de gas
interior con boquilla de entrada y de salida.
Diferentes lneas de trabajoLos procesos de soplado suelen
realizarse de forma continua utilizndose el sistema de carrusel
vertical u horizontal, tanto en extrusin como en inyeccin-soplado.
Pero gracias a la sencillez del proceso de extrusin-soplado, se han
diversificado en gran medida las formas de trabajo y se pueden
clasificar en; procesos de macarrn ribeteado, en los que la
extrusin no es continua, procesos de macarrn continuo y el proceso
de aire atrapado, el cual tiene como peculiaridad la fabricacin de
piezas huecas y cerradas al estrangularse la boquilla de la pieza
tras el soplado.
Representacin del proceso giratorio de macarrn ribeteado.
Materiales a los que se aplicaLos materiales empleados para el
proceso de soplado pertenecen a la familia de los termoplsticos.
Esto se debe a que se necesita que el material tenga un
comportamiento viscoso y se pueda deformar cuando tenga una
temperatura determinada, pues de otra forma la presin ejercida por
el aire inyectado no podra expandir el material por la cavidad del
molde. Los principales termoplsticos utilizados dependen de la
tcnica empleada, para extrusin-soplado son; PEBD, PEAD, PVC-U, PS,
PP, PA y ABS. Los utilizados en la tcnica de inyeccin soplado son;
todos lo empleados en extrusin-soplado y adems el PE cristal y
PET.
Geometras obtenibles en las piezas
Las piezas obtenidas por este proceso son piezas huecas que no
tienen un espesor constante debido a que la deformacin del material
no es igual en todas las zonas de la pieza. Adems suelen ser piezas
abiertas puesto que es necesaria una entrada para el aire (excepto
en la tcnica de aire atrapado). Por lo general las tolerancias
obtenidas no suelen ser muy estrechas aunque son algo mejores si se
utiliza la tcnica de inyeccin-soplado aunque esto no suele ser un
problema en la gran mayora de las piezas. Adems pueden fabricarse
piezas de gran complejidad, debido a la ausencia de machos, que
seran muy costosas de obtener por otro mtodo.
Equipos y utillaje
Los equipos que se utilizan en el proceso dependen de la tcnica
empleada. Si se trata de inyeccin-soplado se necesitar como mnimo;
una inyectora, encargada de realizar la preforma inicial, un equipo
calefactor para incrementar la temperatura de la preforma y llevar
el material as a un estado plstico para poder deformarlo y por
ltimo un equipo de soplado que se utilizar para inyectar el aire a
presin. Si se trata de extrusin-soplado entonces se necesitar una
extrusora, para la obtencin del macarrn y un equipo de soplado para
la inyeccin del aire, si el proceso lo requiere se aadir un equipo
calefactor. Adems esta tcnica requiere en algunas ocasiones un
equipo auxiliar, el cual puede estar formado por un acumulador y/o
una boquilla de orificio variable. El equipo acumulador est
compuesto por una cavidad, encargada de almacenar la dosis
requerida y un pistn cuyo objetivo es empujar el plstico fundido
hacia el cabezal de la boquilla. Por otra parte la boquilla de
orificio variable se utiliza para programar una extrusin con
diferentes espesores.Aspectos econmico- productivo El proceso de
moldeo por soplado tiene una productividad muy alta, es de los
procesos para plsticos ms productivos que existen y en la
actualidad est muy extendido. Esto se debe a que los tiempos de
fabricacin son realmente bajos, pues generalmente de todo el ciclo
del proceso slo el enfriamiento supone 2/3 de este y adems, el
enfriamiento no suele ser muy elevado, pues los espesores
generalmente son muy delgados y la pieza enfra rpidamente. Si nos
fijamos en lo que supone econmicamente el proceso de soplado es un
proceso rpidamente amortizable, debido a que generalmente se dirige
a la fabricacin de grandes lotes. Aplicaciones habituales Este
proceso se utiliza habitualmente para envases y contenedores, como
botellas, garrafas sin asa, garrafas con asa hueca, bidones, etc.
Tambin pueden fabricarse piezas relativamente grandes, como
toboganes o tanques de grandes dimensiones, sin embargo si el nmero
de piezas no es muy elevado empieza a ser recomendable el moldeo
rotacional, pues la inversin a realizar es bastante menor.
MOLDEADO ROTACIONALEl moldeo rotacional utiliza la gravedad en
lugar de un molde rotatorio, a fin de lograr una forma hueca. El
tambin llamado rotomoldeo es una alternativa al moldeo por soplado
a fin de fabricar formas grandes y huecas. Se emplea principalmente
para polmeros termoplsticos, pero cada vez son ms comunes las
aplicaciones para termofijos y elastmerosEl proceso consiste en las
siguientes etapas:1) Se carga una cantidad predeterminada de polvo
de polmero en la cavidad de un molde deslizante.2) Despus se
calienta el molde y se gira en forma simultnea sobre dos ejes
perpendiculares, de modo que el polvo impregna todas las
superficies interiores del molde, y forma gradualmente una capa
fundida de espesor uniforme.3) Mientras an gira, el molde se enfra
de modo que la capa exterior de plstico se solidifica.4) Se abre el
molde y se descarga la pieza. Las velocidades rotacionales que se
emplean en el proceso son relativamente bajas. Es la gravedad, no
la fuerza centrfuga, la que genera el recubrimiento uniforme de las
superficies del molde.
En esta tcnica, que bsicamente es idntica a la utilizada con
plastisoles, pero aqu el termoplstico es alimentado en forma de
polvo, el cual debe tener caractersticas de fluidez adecuadas, como
bajo punto de fusin, viscosidad baja e ndice de fluidez altos. El
horno se hace girar en dos planos al mismo tiempo que se calienta
todo el sistema en un horno.
Los termoplsticos ms utilizados son los de PE, pero tambin se
utilizan en muy baja medida PP, ABS, PA y PC, cuyos grados son
especiales para tolerar lo agresivo de este proceso que tiende a
degradar los polmeros.
Principales ventajas
Permite procesar distintos moldes con diferentes formas y tamaos
al mismo tiempo.Los productos rotomoldeados apenas se encuentran
sometidos a esfuerzos mecnicos, ya que no se usan presiones ni
soldaduras.Se pueden conseguir formas y contornos complejos, piezas
espumadas, dobles capas, moldeos sin juntas, etc.La uniformidad de
piezas con paredes gruesas es bastante buena comparada con piezas
procesadas por soplado o termoconformado.En cuanto a inversiones y
costes de produccin, es una tecnologa ms econmica que el moldeo por
inyeccin o las tcnicas de soplado.
Aplicaciones potencialesIndustria juguetera: muecas, pelotas,
vehculos de juguete, etc.Industria general y transporte: tanques,
contenedores, etc.Ocio y recreo: barcas, kayaks, equipamiento para
parques infantiles, etc.Mueble y jardinera: accesorios y piezas
para jardinera, etc.
IV. CONCLUSIONESEl proceso de soplado compite con el modelo
rotacional pues las dos tcnicas se emplean para la fabricar piezas
huecas. En principio mediante inyeccin y termoconformado podra
obtenerse piezas de este tipo pero sera necesario unir o ensamblar
diferentes partes de la pieza en una etapa posterior. Mediante
modelo rotacional se pueden obtener piezas ms grandes y de forma ms
compleja que mediante soplado. Sin embargo, para un acabado
superficial es ms adecuado en soplado, y a pesar de que el proceso
de soplado requiere la fabricacin de la preforma, resulta ms
interesante que el moldeo rotacional en producciones grandes.
Mediante soplado es posible producir piezas de espesor muy fino,
que no podran obtenerse mediante moldeo rotacional ni mediante
inyeccin, aunque si mediante termoconformado. Por otra parte en
soplado es posible emplear materiales con pesos moleculares muy
elevados, lo que implica alta permeabilidad, resistencia UV y
resistencia a la oxidacin.
V. BIBLIOGRAFIA
Richardson y Lokensgard. Industria del Plstico, Plstico
industrial. Editorial Paraninfo ao 2000. Tim Osswald y Enrique
Gimnez. Procesados de polmeros, Fundamentos. Editorial Guaduales ao
2008.
