2 termoformado y rotomoldeo.pdf

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Definición

Es un proceso de transformación secundario , en el cual una lámina de material termoplástico se moldea por la acción de temperatura y presión. La temperatura ayuda a reblandecer la lámina y por medio de moldes y la intervención de vacío o presión, se adquiere la forma final.

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Ventajas

• Por ser un proceso secundario es de alta productividad

• Uso de moldes muy sencillos en comparación de otros procesos

• La sencillez relativa en la construcción de moldes ofrece al proceso una mayor agilidad e inversiones bajas cuando se cambia de diseño de producto

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Desventajas o restricciones• Como se parte del uso de lámina en

lugar de pellets, el costo de la materia prima es mucho mayor que para los procesos primarios

• Existe limites en las geometrías y en las dimensiones (como es un proceso basado en el estiramiento, la forma final esta restringida por las propiedades mecánicas de la lámina y al espesor de la lámina)

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• En los espesores del producto las láminas muy gruesas no permiten el calentamiento uniforme en su parte interna debido a su baja conductividad térmica

• La inserción de partes metálicas o la producción de piezas con perforaciones, no es posible directamente.

• La generación de descarte

Desventajas o restricciones

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• Envase y embalaje

• Artículos de oficina

• Artículos de consumo

• Otros

Aplicaciones

• El mayor mercado esta en productos de vida corta, tales como envase y embalaje de alimentos y medicinas , productos plásticos descartables y algunas aplicaciones de tipo industrial

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Descripción del proceso

•POSICIONAMIENTO

•CALENTAMIENTO

•FORMADO

•ENFRIAMIENTO

•DESMOLDE

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Descripción del proceso•POSICIONAMIENTO

Consiste en sujetar firmemente lámina en el bastidor de formado mediante pinzas u otros dispositivos que impidan el desplazamiento o deslizamiento de la lámina

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• Placas de cerámica con alambres empotrados como resistencia

• Lámpara de radiación infrarrojas

B) Convección

C) Conducción

• CALENTAMIENTOLa lámina se reblandece a su respectiva temperatura

de formado por tres métodos diferentes

A) Radiación• Alambres en espiral níquel cromo• Calentadores en barras de acero• Calentadores en tubo de cuarzo


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b) PresiónA través de aire a presión, se empuja la lamina hacia el molde para que se

adhiera y adopte la forma

c) MecánicoTambién conocido como formado hembra macho y consiste en el uso de un

molde y un contra molde y por medio del ensamble de ambos, se logra que la lámina reblandecida tome el contorno del molde

• FORMADO

Consiste en adecuar la lámina previamente sujetada y calentada a tomar los contornos del molde. Para ello se requiere de una fuerza externa que puede ser de tres tipos:

a) Vacío

Por medio de una bomba se acciona el vacío que tira la

lámina hacia la superficie del molde hasta lograr que se adapte


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El grado de estiramiento de la lamina depende de:

• Temperatura de lámina

• Nivel de fuerza aplicada durante el proceso

• Grado de orientación y orden molecular del material

• Comportamiento de esfuerzo estiramiento del material


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• ENFRIAMIENTO

Se deja la pieza sostenida en el paso de formado hasta que solidifique o bien dependiendo de los requerimientos del proceso se implementa un sistema de enfriamiento, que puede ser

- Introducir agua al molde- Aire forzado (sopladores) sobre la pieza terminada- Rociando agua presurizada (spray) sobre la pieza


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• DESMOLDEO Una vez enfriada la pieza se desmolda y se separa

de las pinzas sujetadoras

• CORTE DEL DESPERDICIOSe eliminan las partes innecesarias y se puede

realizar- Compresión- Desgarre- Calor- Abrasión


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Tipos de procesos

• Procesos Básicos o de un solo paso

• Procesos Multipasos

• Procesos con ayuda de pistón

• Procesos especiales

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Formado a Vacío Directo

Este es un proceso que tiene un molde hembra sobre el que se coloca la lámina previamente calentada y bajo el que se aplica vacío, así la lámina baja y adquiere la forma final

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• AplicacionesBandejas Platos descartablesProtectores y

separadores de frutas

Protecciones de cosméticos

Protecciones de fármacos

La gran mayoría de blister pack

• VentajasSencillez de moldesFacilidad de procesamientoBajo costo

• DesventajasNo se logra uniformidadProfundidad limitadaFondo y esquinas delgadas

y borde grueso

Formado a Vacío Directo

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• Para este caso la lámina reblandecida, se coloca sobre un molde macho y debajo de este se aplica el vacío para que el material tome la forma del mismo

Formado a Vacío Molde Macho

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•Aplicaciones

Blister en los que se desee proteger el producto

Blister unido con cartón

•VentajasFácil desmoldeoSe pueden utilizar moldes mas complicadosMoldes mas económicos que en el caso anterior

•DesventajasNo se logra uniformidad en el espesorFondo y esquinas gruesas y paredes delgadas

Formado a Vacío Molde Macho

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Formado a Presión libre

En este proceso se carecen de moldes, un sensor determina el tamaño de la burbuja, se fija la lámina reblandecida sobre la cámara de presión y se le inyecta aire hasta que al burbuja alcanza la altura deseada

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Aplicaciones

Todo el bubble pack y protecciones que sean medio esféricas

Ventajas Muy bajo costoFacilidad de moldeoNo se requieren moldes

Desventajas Solo se pueden obtener burbujasEl control del tamaño de la burbuja depende de la exactitud del sensor y la habilidad del operario

Formado a Presión libre

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Este proceso sigue el principio de vacío. Para ayudar a bajar la lamina hasta el fondo del molde se coloca sobre ésta una cámara de presión y se inyecta aire; de esta forma la lámina alcanza la profundidad total y se puede reducir un poco el adelgazamiento de las paredes, al ejercer dos fuerzas en el momento del formado

Formado a Presión

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Aplicaciones

Para piezas de superficies muy detalladas

Para materiales difíciles de procesar como el PP

Ventajas

Se alcanzan mayores profundidades

La dif. con el espesor de las paredes se reduce

Desventajas

Se requieren dos sistemas (Vacío e inyección de aire)

Costoso

Formado a Presión

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Formado Mecánico

Se logra al presionar la lámina reblandecida entre un juego de moldes hembra macho. La presión que se aplica es de casi 50 PSI y puede llegar hasta 150 PSI

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Procesos multipasos

Estos son procesos de dos o mas pasos, en los cuales se involucran fuerzas para el formado, obteniendo productos de mayor calidad. Esto en función de que una primera fuerza estira la lámina y una segunda lo forma, logrando que el producto terminado tenga uniformidad en el espesor de sus paredes

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Formado al vacio con colchón de aire

Sigue el principio de formado a vacío directo, antes de aplicarlo se forma una burbuja inyectando aire que estira la lámina

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Se forma una burbuja y cuando la lámina toca el molde, este baja hasta cerrar la cámara y logra que la presión haga que la lámina se adhiera a él

Formado a presión con colchón de aire

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Formado a vacío con retorno

Se genera una burbuja que en lugar de generarse por presión, se produce al aplicar vacío y esta no toca el molde hasta que se cierra la cámara; es entonces cuando nuevamente se aplica vacío, pero en sentido inverso para lograr que el material se adhiera al molde

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Formado a presión con retorno

La presión crea la burbuja y la fuerza que logra que la lámina adquiera la forma del molde. Genera una cavidad inversa a la cavidad final del recipiente

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Procesos con ayuda de pistón

En algunos casos además del uso de aire ya sea como presión o fuerza de vacío para lograr un previo estiramiento, el proceso se auxilia de medios mecánicos como un pistón, para alcanzar grandes profundidades antes de efectuar el proceso de formado total

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Procesos con ayuda de pistón

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Dependiendo el producto el semielaborado puede ser lamina o bobina. Puede estar en línea con una extrusora plana

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TERMOFORMADO CONTINUO

Extrusión directa

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MOLDESLas matrices para termoformado son económicas respecto a las de inyección, ya que estas pueden realizarse en materiales como zamac, aluminio , resina epoxi, madera , en incluso en ocasiones donde solo se necesitan unas pocas piezas es posible hacer la matriz con yeso o algún producto similar.

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MOLDESEn las etapas de diseño se deben tener en cuenta los diversos ángulos de salida para facilitar el desmolde, por lo tanto es limitada las formas de piezas que se pueden obtener.

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Productos de extrusión plana: semielaborado para termoformado

materiales utilizados: ABS, PMMA, Poliolefinas, HIPS, PVC, PET, PET-G

• Rango punto de plastificación amplio

• Alta resistencia de fundido

Permite que las láminas puedan ser

calentadas y formadas sin deformación

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La temperatura de moldeo no es mayor a la temperatura de fusión o a la Tg, según corresponda

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g m

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Lo

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Observar el Rango de Temperatura de trabajo y el efecto de trabajar con alto peso molecular promedio y distribución ancha

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PROCESO DE MOLDEO ROTACIONAL o

ROTOMOLDEO

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INTRODUCCION

El rotomoldeo es un proceso utilizado para obtener artículos normalmente huecos. Se utiliza más a menudo para la producción de “pequeñas”cantidades de diversos tipos de artículos pueden ser productos tales como juguetes, pelotas y productos que pueden llegar a ser muy grandes como por ejemplo tanques de agua.

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ROTOMOLDEO

PROCESO Y MATERIALES

LA MAQUINARIA

LOS MOLDES

VENTAJAS Y DESVENTAJAS

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PROCESO

• Una cantidad de plástico, ya sea en forma líquida o en polvo, se depositan en el molde.

• El material se plastifica y se deposita sobre las paredes internas del molde mediante un movimiento biaxial.

• Es trasladado a una zona de enfriamiento.

• Finalmente se abre el molde y se retira la pieza.

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Materias primas - POLVO

• (Normalmente polietileno de alta densidad) mediante el calentamiento, forma inicialmente una película porosa en la superficie interna a la que se adhiere luego el resto del material que se había vuelto gradualmente fluido.

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Caracteristicas de los materiales para rotomoldeo

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Polvo en estado solido

Polvo parcialmente fundido (adhesión)

Fuente de calor

Fluido con burbujas

Fluido densificado

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Materias primas - LIQUIDO

• (Normalmente formulaciones de PVC llamadas plastisoles) se desliza a lo largo de las paredes del molde , se calienta hasta alcanzar la temperatura de plastificación (también llamada gelificación)

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MAQUINARIA

• Constituidas por un horno.

• Carros giratorios.

• La maquina puede ser de calesita o rock and roll.

• Brazo giratorio o de traslación porta moldes.

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HORNO

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CALESITA

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CARRO GIRATORIO

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CARRO GIRATORIO

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BRAZO GIRATORIO

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VAIVÉN O ROCK and ROLL

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MOLDES

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MOLDES

• Metálicos para poder transmitir adecuadamente la temperatura.

• Formas complejas y grandes son de aluminio.

• Pequeñas cantidades de piezas se utiliza chapa conformada.

• Se pueden incorporar insertos.

• Pueden tener postizos de materiales con diferentes conductividades térmicas.

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MOLDES

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MOLDES

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VENTAJAS Y DESVETAJAS

VENTAJAS

Costos de moldes relativamente bajos.

Poca perdida de material.

Posibilidad de obtener artículos de diferente forma y tamaño.

DESVENTAJAS

No es un proceso continuo.

Mala presentación interna del material.

Transportar el material es un poco complejo.

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