Semana III Formado Por matriz / Moldeado · Geometrías Inyección Rotomoldeo Soplado Espumas Compresión RTM Clasificación de los tipos de geometría de una pieza Prismáticas

Ing. Juan Pablo Arango R.

Procesos productivos Semana III – Formado

Por matriz / Moldeado

Clasificación de Geometrías

Procesos de Inyección

Procesos de Rotomoldeo

Procesos de Soplado

Formado de Espumas

Procesos de Compresión

Transferencia de Resina

Se

ma

na

3

GeometríasInyecciónRotomoldeoSopladoEspumasCompresiónRTM

Clasificación de los tipos de geometría de una pieza

Prismáticas

Pared delgada


Masas


GeometríasInyecciónRotomoldeoSopladoEspumasCompresiónRTM Operaciones de Formado

• Transforman el material de trabajo.

• Se encargan de cambiar la geometría, las propiedades o la apariencia del material inicial.

• Utilizan energía para alterar la forma y propiedades físicas de la pieza.


MatrizEs un molde de cualquier clase con la que se le dan forma a algo


MoldePieza o conjunto de piezas acopladas en que se hace en hueco la forma que en sólido quiere darse a la materia fundida, fluida o blanda, que en él se vacía, como un metal, la cera, etc.

RAE

GeometríasInyección:inyección

inyección – reaccióninyección con gasMoldeo con inserto.inyección de metales

RotomoldeoSopladoEspumasCompresiónRTM

Inyección

Introducir a presión un gas, un liquido, o una masa fluida, en el interior de un cuerpo o de una cavidad.

RAE

Procesos de Inyección

GeometríasInyección:

inyección



Moldeo por inyecciónSe trata del proceso que nos permite transformar el plástico en un sinnúmero de embalajes, juguetes y carcasas de componentes electrónicos.

Dragón lego - Disney




El moldeo por inyección emplea gránulos de plástico que se introducen desde una tolva en un cilindrocaliente en cuyo interior hay un sinfín. El sinfín transporta el plástico caliente, lo va fundiendo poco apoco y, finalmente, lo inyecta a gran presión en una serie de compuertas y canales, que van llenandode polímero un molde de acero refrigerado por agua. Una vez que la pieza ha solidificado bajopresión, unas barras expulsan del molde el producto final.

Pellets

PartesProceso

Proceso

https://www.youtube.com/watch?v=eUthHS3MTdA




Volúmenes de producción: mínimo 10,000 unidades.Precio: bajo (precio de mecanizado altos)Velocidad: ciclos muy rápidos 5 y10 seg. (piezas complejas (30 y 40 seg)Superficie: depende del molde.Forma: piezas muy complejas.Tamaño: desde piezas de menos de 1mm hasta sillas de jardín.Tolerancias: ±0,1mmMateriales: termoplásticos, compuestos con base de termoplástico, termoestables y elastómeros.Productos: se realiza un sinfín de productos desde envases de caramelos hasta implantes médicos.

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Adrina flat - Crocs


• Gran versatilidad paramoldear distintas formas.

• Sistemas de producciónautomatizado

• Piezas eficientes en términosde costes.

• Implica una gran inversión yproducciones altas.

• Tiempos de entrega altos.

Hara armchair – Giorgio Gurioli




Palluco coral- pendant lampstudio lagranja

Tic-tac




Moldeo por inyección – reacción (RIM)

Es conocido por las siglas RIM. Un proceso empleado en la fabricación de componentes estructurales de espuma. Este proceso a diferencia de la inyección usa dos resinas (reactivo y catalizador) las cuales se mesclan y generan una reacción que hace que el material crezca llenando el molde. Dependiendo de estas resinas se pueden generar productos muy blandos o productos solidos de alta rigidez.

Asiento - sparco




RIM

Tabla de surf

Proceso

https://www.youtube.com/watch?v=y7flfaAmq9A




Volúmenes de producción: permite realizar grandes y pequeñas producciones, debido a que los moldes son baratos.Precio: en comparación con la inyección son ajos pero los costos se elevan debido a que hay que realizar muchos ensayos para lograr una buena rentabilidadVelocidad: la velocidad es baja a comparación de la inyección y depende mucho del tipo de pieza.Superficie: este método son “autorebestibles” el material genere una costra de buen acabado.Forma: piezas muy complejas y de gran tamaño.Tamaño: hasta 2mts de longitud. Tolerancias: ±0,1 mm muy altasMateriales: espumas de poliuretano de diferentes densidades es lo mas común, pero también se usa para nailon 6, el poliéster y resinas epóxicas.Productos: parachoques (los interiores), paneles industriales, espumas para sillas, etc.

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• Permite variados grosoresde pared en una mismapieza.

• Debido a que el procesorequiere menos presión loscostes de mecanizado sonmenores.

• Buena relación resistencia –peso.

• Se pueden fabricar piezasgrandes

• Para piezas pequeñas serequieren moldes demúltiples cavidades.

parachoques







Moldeo por inyección con gasEl moldeo por inyección a gas es similar al moldeo por inyección con la diferencia que en este método se inyecta gas (nitrógeno) en la cavidad del molde cuando el material aun esta en estado fundido, haciendo que dicho material se pegue a las paredes del molde hasta que el material se solidifique evitando así el fenómeno de la contracción. Este método produce piezas huecas o con cavidades.

air chair- jasper morrison




Proceso

Rubik´s cube




apoyabrazos

carcasas

Vegetable – Bouroullec Vitra




Volúmenes de producción: solo para altos volúmenes de producciónPrecio: cotes unitarios bajos pero altos de inversión.Velocidad: altas velocidades de producción.Superficie: acabados de alta calidad.Forma: uno de los mejores métodos para generar piezas complejasTamaño: desde piezas muy pequeñas hasta piezas de mobiliarioTolerancias: superiores a el método de inyección Materiales: termoplásticos, PSHD, PP+talco, ABS, PVC y nailonProductos: prácticamente todas las piezas moldeables se pueden fabricar por este método. Se puede utilizar para fabricar piezas de gran tamaño como paneles de carrocerías, puertas, mobiliario de jardín de alta gama, etc.

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Ergo chair – Alan Heller




• Permite fabricación deproductos de espesorvariable.

• Se reducen los tiempos deciclo.

• Productos mas ligeros.• Menos marcas que la

inyección convencional.• Consume menos energía

que la inyecciónconvencional.

• Debido a la introducción dela nueva variable (el gas) serequiere experiencia en elmanejo.

Thalya Chair -Kartell




Moldeo con insertoEl moldeo con inserto es una variable del moldeo por ciclos en donde yo puedo combinar distintos plásticos en el transcurso de un único proceso de fabricación. Es un proceso en el que se insertan piezas con el fin de aumentar la resistencia y se colocan antes de la inyección de los plásticos.

Oral-B Pulsar Pro-Health




ProcesoPellets

Proceso

Cepillo







Colori Knives

Pala de jardín

Venus Embrace - Razor Gillette




Volúmenes de producción: orientado a grandes volúmenes de producción mayores a 100,000 unidades.Precio: económico si se comprara con un proceso manual.Velocidad: depende del diseño y los materiales que se usen.Superficie: comparable con el proceso de inyección.Forma: al igual que la inyección se pueden lograr formas complejasTamaño: similar ala inyección. Tolerancias: elevadas ±0,1mmMateriales: cualquier combinación de materiales. Aunque los termoestables y los elastómeros no suelen presentar unión químicaProductos: la combinación de materiales permite conjugar múltiples funciones. Cepillos de dientes destornilladores, maquinas de afeitar, carcasas y muchas empuñaduras.

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• Permite en una sola piezaincorporar una gama depropiedades físicas y táctilesdiversas.

• Reduce los costes de mano deobra para el montaje.

• Añade funcionescomplementarias al producto.

• Costes de mecanizado altos.• Requiere conocimientos de

combinación de materiales,debido a las contracciones yfatigas que se puedengenerar.

Luces traseras de un automóvil




Moldeo por inyección de metal (MIM)

Este método es una variante del moldeo por inyección de plásticos teniendo como gran diferenciador que aquí se usan metales con puntos de fusión muy elevados (aceros para maquinaria) y con la restricción que la materia prima son polvos metálicos que deben de ser muy finos.




Metal en polvo+

ligante

Proceso




Piezas de ingeniería

Apple Corer -Eva Solo




Volúmenes de producción: mínimo 10,000 unidadesPrecio: montaje muy costoso pero valor unitario bajo.Velocidad: similar ala inyección pero los proceso anexos aumentan un poco los tiempos (sinterizado y eliminación del ligante)Superficie: excelente.Forma: muy complejasTamaño: pequeños tamaños Tolerancias: elevadas ±0,1mmMateriales: metales como bronce, acero inoxidable, aceros de baja aleación, aceros para maquinas, aleaciones magnéticas y aleaciones de baja expansión térmica.Productos: instrumental quirúrgico y dental, piezas de automóviles, carcasa para productos electrónicos, teléfonos móviles, etc.

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• Se puede usar para generaraleaciones de altastemperaturas.

• Se obtienen formas complejas.• No requiere pos acabado.• Piezas de gran resistencia.

• Los tamaños son pequeños.• La ofrecen pocos

proveedores.


Rotomoldeo o moldeo rotativoEste método muy diferente a la inyección este método permite la realización de piezas huecas sin costuras a partir de polímeros termoplásticos y termoestables.

Cono de señalización

ProcesoPolímero en polvo



MT1 ron arad

Alcancías

tanques kayaks

GeometríasInyecciónRotomoldeoSopladoEspumasCompresiónRTM Volúmenes de producción: desde lotes hasta altos volúmenes

de producción.Precio: montaje es mas económico que la inyección y los costes por unidas son bajos.Velocidad: depende del tamaño y espesor del producto Superficie: la superficie interna pueden quedar grumos pero la externa copia el molde.Forma: permite generar muchas formas y espesores de pared entre 2mm hasta 15mm.Tamaño: desde huevos de pascua hasta productos de 7mts de largo por 4mts de ancho.Tolerancias: bajas debido al difícil control de las tolerancias. Materiales: PE, ABS es lo mas común también se pueden adicionar fibras.Productos: huevos de chocolate, conos de señalización, sanitarios portátiles, juguetes grades tanques de almacenamiento, etc.

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• Se puede usar para generaraleaciones de altastemperaturas.

• Se obtienen formas complejas.• No requiere pos acabado.• Piezas de gran resistencia.

• Los tamaños son pequeños.• La ofrecen pocos

proveedores.

Ballon - Crous Calogero

Truffle - Jean Marie Massaud


Moldeo deespuma expandidaA diferencia de muchos otros procesoscon plásticos, la producción de espumaplástica expandida requiere que el materialpase por un proceso de pre-expansiónantes de la fabricación

Proceso



Metamorphosis - Ian Blasco

Epp Box - Crous Calogero

‘Twirl’ Chair - Ronen Kadushin

eggiolina Pop - Enzo Mari


Volúmenes de producción: altos volúmenes de producción.Precio: maquinaria costosa, piezas económicas.Velocidad: entre 1 y2 minSuperficie: es posible colorear y estampar el material, la superficie depende de la densidad del material.Forma: similar al proceso de inyección.Tamaño: desde piezas de 20mm hasta piezas de 1 a 2 mtsTolerancias: 2% de la dimensiones s totales Materiales: poliestireno expandido (EPS) polipropileno expandido (EPP), y polietileno expandido (EPE)Productos: tablas se surf, cascos para bicicletas, embalajes, aislamientos térmicos y acústicos

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GeometríasInyecciónRotomoldeoSopladoEspumasCompresiónRTM • Se versatilidad en cuanto a

escalas de producto.• Mejora las propiedades

estructurales del producto.• Reducir el peso.

• Maquinaria costosa

aislanteCascos para bicicleta


SopladoPartes huecas, de pared delgada, simétricaso asimétricas, cerradas.Presión de aire para inflar un material enla cavidad de un molde.

envases

Proceso



Volúmenes de producción: según los tamaños y materiales puede ser muy alta.Precio: bajos Velocidad: depende del material se pueden sacar 60000 botellas pequeñas.Superficie: excelente aunque deja una línea divisoria.Forma: formas sencillas y redondas.Tamaño: desde envases pequeños para cosméticos hasta piezas de 25kgTolerancias: buenas depende de las contracción del materialMateriales: HDPE es el mas frecuente, también se usa PP, PE, PET y PVCProductos: envases para el hogar, envase para combustibles

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• Precio unitario muy bajo.• Altos ritmos de producción.• Sirve para moldear detalles

como roscas.

• Altos costos de mecanizado.• Para ser rentable deben ser

altos volúmenes deproducción.

• Solo para moldear piezashuecas y sencillas

Sparkling - Marcel Wanders


Inyección-SopladoEs una subdivisión del moldeo de plásticospor soplado, ese proceso parecido alinflado de un globo, sólo que aquí el infladose realiza dentro de un molde, causantede la forma final del producto.

Preforma / Parison

GeometríasInyecciónRotomoldeoSopladoinyecto-soplado

EspumasCompresiónRTM



Proceso



Volúmenes de producción: muy alta.Precio: maquinado muy costoso pero precio unitario muy bajoVelocidad: depende del diseño. Botella de 150ml se puede producir 2,400 unidades minutoSuperficie: excelenteForma: formas simples, espesor de pared homogéneo.Tamaño: envases sea inferior a 250mlMateriales: PC y PETProductos: envases champú, detergentes, refrescos, etc.

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• Precio unitario muy bajo.• Altas velocidades de

producción.• Envases pequeños.• Permite un mayor control del

diseño de cuello, peso,espesor.

• Altos costos de mecanizado.• Exigen grandes volúmenes

de producción.• Método restringido a formas

finas y huecas

GeometríasInyecciónRotomoldeoSopladoinyecto-sopladoSoplado de vidrio


Soplado de vidrioConsiste en inflar un globo formado por vidrio colocado al otro extremo del tubo.

Lámpara matraz Air Switch - Mathmos



Proceso

Volúmenes de producción: individuales o por lotes.Precio: mayor debido a la mano de obraVelocidad: depende de la escala y del tamaño.Superficie: excelenteForma: cualquieraTamaño: tan grande como lo permita los pulmones.Tolerancias: muy difícil ya que es un proceso manual.Materiales: vidrio.Productos: cualquier cosa, vajillas, esculturas

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• Proceso muy flexible.• Piezas individuales como lotes.

• Pueden resultar costosas

GeometríasInyecciónRotomoldeoSopladoinyecto-sopladoSoplado de vidrioSoplado y resoplado


Moldeo de vidrio soplado y resopladoEsta técnica se usa para hacer botellas de cuello estrecho.

Salsa de soya kikkoman

Proceso



Volúmenes de producción: altos volúmenes de producción.Precio: altos costes de maquinado, piezas económicas.Velocidad: depende del tamaño de la botellaSuperficie: excelente.Forma: simples.Tamaño: botellas de altura máxima 300mmMateriales: vidrioProductos: botellas de vino, licores, vinagre, etc.

iGeometríasInyecciónRotomoldeoSopladoinyecto-sopladoSoplado de vidrioSoplado y resoplado


• Precio unitario muy bajo.• Solo para fabricación de

botellas de cuello estrecho.• Velocidades de producción

altos.

• Escasa versatilidad (solobotellas de cuello estrecho).

• Costes de maquinaria muyaltos.

• Requiere volúmenes deproducción altos.



Moldeo de vidrio prensado y sopladoSe usa para fabricar artículos de cuello ancho, la diferencia principal se da durante el proceso de moldeo , en el que en ves de soplar la gota de empuja a la parte exterior de un molde convexo.

GeometríasInyecciónRotomoldeoSopladoinyecto-sopladoSoplado de vidrioSoplado y resopladoPrensado y soplado




Proceso



Volúmenes de producción: altos volúmenes de producción.Precio: altos costes de maquinado, piezas económicas.Velocidad: es mayo que el soplado y resoplado.Superficie: excelente.Forma: simples.Tamaño: botellas de altura máxima 300mmMateriales: vidrioProductos: tarros de conservas, frascos para medicamentos.

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• Precio unitario muy bajo.• Solo para fabricación de

envases de cuello ancho.• Velocidades de producción

altos.• Tiempos de ciclos muy rápidos.

• Costes de mecanizado coros.• Solo funciona para formas

finas y huecas muy sencillas.• Para ser rentables se

requiere altos volúmenes deproducción

GeometríasInyecciónRotomoldeoSopladoinyecto-sopladoSoplado de vidrioSoplado y resopladoPrensado y sopladoHidroconformado


HidroconformadoEl hidroconformado o conformado hidráulicoes un proceso bastante novedosopara conformar acero y otros metales. Es un método que permite “inflar” tubos de metal y labrar chapas metálicas, al presionarlas contra un dado.



Volúmenes de producción: altos volúmenes de producción.Precio: altos costes de maquinaria, pero las posibilidades de fabricación permite bajar los costes del producto.Velocidad: alta.Superficie: deja pequeñas marcas que requieren un acabado.Forma: complejas.Tamaño: dentro mas grande es la pieza requiere mayores presiones y se vuelve complicado el manejo.Tolerancias: muy buenasMateriales: metales con muy buena elasticidad.Productos: cuadros de bicicletas, fuelles y distintas piezas para automóviles.

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• Se pueden producir piezasúnicas de gran robustez ycomplejidad.

• Capaz de producir piezasligeras y de gran resistencia.

• Capaz de simplificar en unasola pieza lo que de otro modonecesitaría varias piezas

• Gran inversión enmaquinaria.

• Pocas empresa que ofrecenel servicio.



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Semana III Formado Por matriz / Moldeado · Geometrías Inyección Rotomoldeo Soplado Espumas Compresión RTM Clasificación de los tipos de geometría de una pieza Prismáticas