Técnicas de conformación de los plásticos (III)

· EL MOLDEO Y SUS TIPOS :

Las principales técnicas de fabricación de piezas mediante moldeo que proporcionan la forma deseada de esta son : el moldeo por soplado, el moldeo por inyección y el moldeo por compresión.

Moldeo por soplado :

El moldeo por soplado es un proceso semicontinuo que se puede dividir en dos partes:

– La extrusión del polímero fundido a través de un dado especial con un perfil tubular llamado párison.

– El inflado de ese tubo en un molde, del cual toma la forma final el polímero extruido.

Este proceso consta de los siguientes pasos:

  1. El material en forma de tubo (obtenido en el proceso de extrusión se introduce en un molde hueco cuya superficie interior corresponde a la forma del objeto que se quiere fabricar).
  2. Una vez cerrado el molde, se inyecta aire comprimido en el interior del tubo para que el material se adapte a las paredes del molde y tome su forma.
  3. Tras enfriarse, se abre el molde y se extrae el objeto.

Este proceso suele aplicarse en objetos huecos ( botellas para aceite de uso culinario y agua mineral; frascos) y algunos juguetes ( balones).

1- Moldeo por soplado horizontal :

Aquí os dejo una animación del moldeo por soplado horizontal:

Como los textos explicativos de la animación vienen en Inglés yo con ayuda de mi compañero Antonio (trotek) os vamos a dejar la traducción:

Estación de inyección :

  1. El núcleo (vara de metal) es insertado en el molde de preforma, y a su vez conectado a la máquina inyectora de plástico.
  2. El molde se llena.
  3. El molde se retrae para separar la preforma y el núcleo.
  4. El molde se abre y se extraen la preforma y el núcleo.

Estación de moldeado :

  1. El núcleo con la preforma entra en el molde del producto final
  2. El molde se cierra sobre la preforma y el núcleo inyecta aire en esta.Debido a la presión que ejerce el aire, la preforma toma la forma del molde y la temperatura se baja a una temperatura inferior a la temperatura de fusión del polímero
  3. El molde se abre y deja salir al polímero con la forma ya adaptada. El polímero es llevado a la estación de desunión del núcleo.

Estación de Desunión :

  1. Una placa lisa es conectada al núcleo para separar al polímero de él.
  2. La placa ejerce presión sobre el polímero, empujando la botella fuera del núcleo.
  3. La botella es expulsada, el núcleo vuelve a la estación de inyección para volver a repetir el ciclo.

2- Moldeo por soplado vertical :

Y aquí os dejo otra animación del moldeo por soplado vertical:

En esta animación solo aparece una serie de palabras:

– injection: inyección, inyectar…

– condition: estado

– blow: moldear, molde, moldeado

-discharge: desunir, separar.

Y también voy a poner un vídeo del proceso en el que se fabrica un botellín:

Moldeo por inyección :

El moldeo por inyección es un proceso semicontinuo que consiste en inyectar un polímero en estado fundido en un molde cerrado a presión y frío, a través de un orificio pequeño llamado compuerta.En ese molde el material se solidifica, comenzando a cristalizar en polímeros semicristalinos.La pieza o parte final se obtiene el abrir el molde y sacar de la cavidad la pieza moldeada.

Para realizar este proceso se siguen los pasos siguientes:

  1. Se inyecta material termoplástico fundido en un molde.
  2. Cuando el material se ha enfriado y solidificado, se abre el molde y se extrae la pieza ya moldeada.

Este proceso suele aplicarse en utensilios domésticos (cubos,recipientes…), en componentes para automóviles, aviones, naves espaciales y juguetes.

Aquí os dejo unos vídeos del moldeo por inyección:

Vídeo 1 :

Como el vídeo está en Francés os dejo la traducción de esas palabras:

El título es Injection plastique: Inyección plástica.

– Présentation de la presse: Presentación de la prensa.
– Cycles de l´injection plastique: Ciclos de la inyección plástica.

Vídeo 2 :

Moldeo por compresión :

Para realizar este proceso se siguen los siguientes pasos:

  1. Se introduce el material termoestable en forma de polvo o gránulos en un molde hembra.
  2. Se comprime con un contramolde macho, mientras un sistema de recalentamiento ablanda el material para hacerlo maleable.
  3. El material adopta la forma de la cavidad interna de ambos moldes.
  4. Seguidamente, se refrigera y se extrae la pieza del molde.

Aquí os dejo un vídeo del proceso:

Vídeo :

Técnicas de conformación de los plásticos (II)

Calandrado :  

 El proceso de calandrado consiste en hacer pasar el material termoplástico, procedente del proceso de extrusión, entre unos cilindros o rodillos giratorios con el fin de obtener láminas y planchas continuas. Con el calandrado se pueden conseguir superficies con diferentes tipos de acabado(brillante,mate…), dependiendo del cubrimiento aplicado en el último rodillo. 

calandrado

calandrado

 

   

Conformado al vacío :  

Esta técnica es utilizada sobre todo con láminas de plástico de gran superficie.Se siguen los siguientes pasos:  

  1. El material termoplástico se sujeta a un molde.
  2. La lámina se calienta con un radiador para ablandar el material.
  3. A continuación, se succiona el aire que hay debajo de la lámina, haciendo el vacío, de modo que el material se adapte a las paredes del molde y tome la forma deseada.
  4. Una vez enfriado, se abre el molde para extraer la pieza.

 Aquí os dejo un vídeo del proceso de conformación al vacío:  

Y una imagen de su funcionamiento:  

   

conformación al vacío

conformación al vacío

Técnicas de conformación de los plásticos (I)

Los materiales plásticos que se obtienen industrialmente puede presentarse en diferentes formas : polvo, gránulos, resinas… Estos materiales se someten posteriormente a técnicas de conformación, que varían según sus aplicaciones.

· Las técnicas de conformación de los plásticos son:

Extrusión :

Para realizar esta técnica se deben seguir los siguientes pasos:

  1. El material termoplástico se introduce en forma de gránulo por el embudo o tolva de alimentación de la extrusora y cae en un cilindro que ha sido previamente calentado.
  2. El cilindro está formado por un husillo o tornillo de grandes dimensiones que desplaza el material fundido, forzándolo a pasar por una boquilla o molde de salida.
  3. El material, ya conformado, se enfría lentamente y se solidifica en un baño de refrigeración.
  4. Y en  último lugar, se recogen las piezas obtenidas por un sistema de arrastre.

            Os dejo dos vídeos referentes al proceso de extrusión:

 – Vídeo 1

 

 – Vídeo 2

Aquí os dejo la animación que antes puso mi compañero Antonio (trotek) en forma de vídeo , como él ya explico el vocabulario no lo vuelvo a escribir.

Vídeo 3

Clasificación de los plásticos según su estructura

Bueno, en este post hablaremos sobre los tipos de plásticos según su estructura, que se clasifican en tres: termoplásticos, termoestables y elastómeros.

Bien, empecemos por los termoplásticos.

  • Se obtienen principalmente de derivados del petroleo. Están constituidos por cadenas muy débilmente unidas entre sí.  Esto hace que a temperatura ambiente sean “blandos” y deformables, que se fundan al calentarse y se queden en un estado vítreo al enfriarse lo suficiente.

Los mas corrientes son:

-El PVC (tuberías, impermeables, botas, mangueras)

-El Poliestireno (envases y tetrabricks)

-Polietileno (cubos de basura, contenedores, cajones, juguetes, bolsas, vasos, cubiertos…)

-Metacrilato (faros, carteles,gafas de protección…)

-Teflón (sartenes, utensilios de cocina, paletas…)

-Celofán ( cintas de embalaje, envasado, empaquetado…)

-Nailon (tejidos, cepillos, hilos para pesca, encordado de raquetas…)

Termoplásticos

Termoplásticos

Ahora vamos con los termoestables.

  • También se obtienen de derivados del petroleo, pero las cadenas por las que están formados los termoestables se encuentran unidas fuertemente y en muchas direcciones.  Al someterlos al calor  se vuelven rígidos, solo pueden ser calentados una vez, además no se deforman. Suelen ser duros y extremadamente resistente, pero mas frágiles  que los termoplásticos.

Los mas usuales son:

-Poliuretano (colchones, esponjas sintéticas, barnices y pegamentos…)

-Resinas fenólicas (carcasas de electrodomésticos, mangos y asas…)

-Melamina (accesorios eléctricos, aislantes…)

Termoestables

Termoestables

Y por último los elastomeros.

  • Éstos se obtienen mediante el proceso de vulcanización, que fue inventado por Charle Goodyear y consiste en mezclar caucho con varios productos químicos y azufre y calentarlo a 160 ºC. Así se potencian las propiedades del caucho, sobre todo la elasticidad. Podemos ver este proceso en este vídeo, que además de enseñarnos el proceso nos muestra las distintas pruebas de propiedades que debe superar.

Los elastómeros están formados por cadenas unidas lateralmente y plegadas sobre ellas mismas, como una bobina.

Cuando se les aplica fuerza estas se estiran, con lo que es un tipo de plástico muy elástico ademas de que son adherentes y duros.

Los más corrientes son:

-Caucho natural (aislantes, neumáticos…)

-Caucho sintético (componentes de coches, tuberías, esponjas…)

Elastomeros

Elastomeros

Y hasta aquí llega este post.

Propiedades Ecológicas, Reciclaje de los plásticos

Propiedades Ecológicas :

Generalmente los plásticos son no biodegradables y para eliminarlos se hace mediante una incineración.

Esto es una típica bolsa no biodegradable que tarda mucho en deteriorarse, debido a eso contamina más.

bolsa-no biodegradable

bolsa-no biodegradable

La incineración o descomposición pirolítica como fuente de energía, que suele ser principalmente para la obtención de electricidad y calor. Pero la incineración forma parte de un grave problema medioambiental, pues contribuye a la contaminación atmosférica,a la destrucción de la capa de ozono y al incremento del efecto invernadero.

Pero hay también otros plásticos biodegradables que se descomponen de manera natural por la acción de bacterias y agentes biológicos, como por ejemplo el biopol, que se emplea en la fabricación de botellas y molduras, que es degradado por los microorganismos del suelo.

Esto es una bolsa biodegradable que al descomponerse de forma natural por bacterias y agentes biológicos se degrada antes, por lo que contamina menos.

bolsa-biodegradable

bolsa-biodegradable

Reutilización :

Algunos materiales plásticos que tienen valor en su forma, como cajas de poliestireno expandido, bidones…Estos se reutilizan.

Se hace un lavado y almacenamiento del producto limpio y se recupera.Las aguas de lavado se utilizan en plantas de compostaje,papel u otra recuperación dentro del mismo complejo.

Reciclado :

Los materiales de plástico son sometidos también a un proceso de reciclado.Hay dos tipos de reciclado:

Reciclado químico : consiste en recuperar los constituyentes originales y obtener materiales nuevos.

Reciclado mecánico : en este proceso  se trituran los materiales hasta obtener gránulos que se usan para fabricar un nuevo plástico o se mezclan para producir un material compuesto por varios tipos de plásticos(aglomerado). A este reciclado se someten botellas de PVC y las piezas de automóviles o carcasas de electrodomésticos, que están formadas por baquelitas.

Propiedades Químicas, Térmicas, Eléctricas y Ópticas

En este post continúo con las propiedades de los plásticos, escribiendo sobres sus propiedades químicas, térmicas, eléctricas y ópticas.

· Propiedades Químicas : generalmente los plásticos a bajas temperaturas son más resistentes, también los plásticos son resistentes a los ataques del agua, pero son muy sensibles ala luz solar(rayos ultravioletas) y soportan bien los ataques atmosféricos.

· Propiedades Térmicas : los plásticos suelen ser malos conductores del calor, pero a estos se les puede agregar aditivos para mejorar su conductividad térmica.

· Propiedades Eléctricas : los plásticos también suelen ser malos conductores de la electricidad, pero a estos también se les pueden agregar aditivos para cambiar su propiedad y conseguir que mejoren su conductividad eléctrica.

· Propiedades Ópticas : los plásticos presentan una gama muy amplia de propiedades ópticas. Estas dependen de la refracción de la luz, los polímero pueden ser opacos, translucidos o transparentes.

Propiedades Mecánicas (II) : Ductillidad y Dureza

Este post es la segunda parte de las propiedades mecánicas, y aquí os hablara de la ductilidad y la dureza.

· Ductilidad : la ductilidad es el grado de deformación plástica que puede soportar un material hasta la fractura.

Cuando un material es frágil, significa que se rompe fácilmente  sin soportar ninguna deformación.Por eso, un material dúctil es lo opuesto a uno frágil. Un material dúctil soporta bastante deformación antes de romperse.

· Dureza :  la dureza es la resistencia que ofrece un material a ser rayado.Uno de los plásticos duros por ejemplo es el poliestireno cristal.

Hay muchos instrumentos para medir la dureza de los materiales, pero hay uno más concreto para medir la dureza de plásticos, entre otros materiales.

Durómetro Barcol Elcometer 3101 : este es un instrumento muy manejable que mide la dureza de materiales que incluyen plásticos, poliéster… Cuando se aplica la presión al dispositivo, una punta penetra en el material y el grado de dureza aparece en el marcador, que está graduado del 0 al 100.

 Aquí os dejo una imagen del instrumento :

Máquina para medir la dureza

Máquina para medir la dureza

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