Procesos de Moldeo de Plásticos

Moldeo por Inyección

Los gránulos de plástico son alimentados en el cilindro de inyección desde una tolva, sobre la superficie de un tornillo rotatorio que los transporta hacia delante en dirección al molde. Cuando se funde suficiente material plástico en el extremo del tornillo unido al molde, el tornillo se detiene, y luego se inyecta un disparo de plástico fundido hasta las cavidades cerradas del molde. El eje del tornillo mantiene la presión sobre el material plástico hasta que se vuelva sólido, y luego se retrae. El molde se enfría con agua. Al final se abre el molde y la parte es extraída con aire o con pivotes eyectores accionados por muelles.

Ventajas:

• Piezas de alta calidad a gran velocidad de producción.
• Costos de mano de obra bajos.
• Buenos acabados de superficie.
• Se puede automatizar.
• Formas complicadas.
• Buenas propiedades de resistencia.
• Gran aprovechamiento de materia.

Desventajas:

• Alto costo de maquinaria.
• Se debe controlar el proceso cuidadosamente.
• Alto costo de moldes.

Se usa para termoplásticos.

Moldeo por Extrusión

Es un proceso continuo y se usa para elaborar tuberías, varillas, láminas, caños, cables y cualquier otro tipo de elemento continuo. En el proceso, el polímero alimenta a un cilindro calentado a través de una tolva; el material fundido es forzado mediante un tornillo giratorio a través de una abertura de un cabezal adecuado para producir formas continuas. Después de salir del cabezal, la parte extruida debe ser enfriada bajo temperatura de transición vítrea para asegurar su estabilidad dimensional. El enfriamiento es con agua o aire.

Moldeo por Soplado

Un cilindro o tubo de plástico caliente, llamado preforma, se coloca entre las mordazas de un molde. El molde se cierra para excluir los extremos del cilindro y se insufla en él un chorro de aire comprimido que empuja al plástico contra las paredes del molde.

Termoformado

Una lámina de plástico calentada es forzada a adaptarse a los contornos de un molde por medio de presión.

Rotomoldeo

Consiste en un molde montado en una máquina capaz de rotar simultáneamente en dos ejes. El material se coloca en el molde y se aplica calor para fundir el polímero. La rotación se usa para distribuir el plástico sobre las paredes del molde y el movimiento continúa hasta que la pieza fragua por enfriamiento.

Ventajas:

• Libertad de diseño.
• Bajo costo de producción.
• Bajo costo de moldes.
• Piezas moldeadas con pocas tensiones internas.
• Pérdidas de material mínimas.

Moldeo por Compresión

Ventajas:

• Factible producción de piezas grandes.
• Moldes sencillos.
• Fácil liberación de gases.

Desventajas:

• Difícil piezas con forma complicada.
• Es necesario cortar las rebabas de las piezas moldeadas.
• Difícil mantener los márgenes de tolerancia.

Moldeo por Transferencia

Difiere del moldeo por compresión ya que la resina plástica es alimentada a través de una cámara exterior. Cuando se cierra el molde, un émbolo empuja la resina plástica desde la cámara exterior hacia el molde.

Ventajas:

• No se forman rebabas y requiere menos acabado.
• Se pueden elaborar muchas piezas al mismo tiempo.
• Útil para elaborar piezas pequeñas y complejas.

Vulcanización

Se vinculan las cadenas de gran elasticidad mediante la incorporación de azufre, el que al elevarse la temperatura provoca el desdoblamiento del restante enlace doble de cada mero, permitiendo vincular dos cadenas. Durante el proceso, este vínculo entre cadenas denominado enlace cruzado, se multiplica de forma de unir todas las cadenas e impedir el deslizamiento. Se produce un material más duro y menos flexible.

Termofijos

Las cadenas moleculares están fuertemente unidas entre sí mediante puentes de otras moléculas o polímeros, que carecen de libertad de movimiento aun en caliente, lo que le otorga mayor resistencia a altas temperaturas. El material no se ablanda al aplicarle calor, mantiene su forma hasta que la intensidad del calentamiento comience a quemarlo. Se producen procesos químicos irreversibles que destruyen al material (no son reciclables). Están compuestos por una red de átomos de carbono enlazados en forma covalente. Tienen un alto grado de entrecruzamientos.

Propiedades:

• Alta estabilidad térmica.
• Alta rigidez.
• Alta estabilidad dimensional.
• Resistencia a la deformación bajo carga.
• Peso ligero.
• Propiedades aislantes eléctricas y térmicas altas.

Termoplásticos

Es necesario calentarlos para darles su forma, y después enfriarlos para que conserven esa forma. Pueden volverse a calentar cierto número de veces para darles nuevas formas sin que haya un cambio significativo en sus propiedades. Están constituidos por cadenas principales muy largas de átomos de carbono, enlazados entre sí de forma covalente. Estas cadenas están ligadas entre sí por enlaces secundarios, por lo que al entregarles energía en forma de calor llegará un momento en que se vencen las uniones débiles, disminuyendo la viscosidad, comportándose como un líquido.

Propiedades:

• Buena resistencia a la corrosión.
• Resistencia a la intemperie.
• Resistencia al impacto.
• Transparentes.
• Resistencia a la fricción.

Elastómeros

Materiales poliméricos cuyas dimensiones pueden cambiar en gran medida cuando se someten a esfuerzos, y retornan a sus dimensiones originales al cesar la fuerza. Tienen cadenas moleculares que se mantienen unidas por medio de entrecruzamientos, pero no tantos como los termofijos. El calor los hace muy elásticos pero no se funden. Para fabricarlos, el látex se diluye hasta alcanzar 15% de contenido en caucho y luego se coagula con ácido fórmico. El material coagulado se comprime a través de rodillos para eliminar el agua y producir un material en forma de lámina. Las láminas se secan y luego se rompen algunas de las largas cadenas del polímero y se reduce su peso molecular promedio.

Propiedades:

• Resistentes al desgaste.
• Capacidad de cambiar de forma.