Post on 24-Jun-2015
MATERIALES Y PROCESOS
INDUSTRIALES
PLÁSTICOS
Materiales y procesos
PROCESOS DE TRANSFORMACIÓN (Generalidades)
En la actualidad se cuenta con la existencia de cientos de polímeros patentados; de ellos 30 por lo menos son imprescindibles. Los productos manufacturados con plásticos , son obtenidos por mas de 20 procesos de moldeo distintos, aproximadamente 10 gobiernan la mayor parte del volumen de plásticos transformados.
PROCESOS DE TRANSFORMACIÓN Clasificación
El proceso de transformación debe de ser entendido como la secuencia en etapas que tiene por objeto crear un artículo, con forma y dimensiones definidas y útiles a partir de la materia prima
Para facilitar el estudio de los procesos de transformación se clasifican en:
Procesos para termoplásticos• Extrusión * Inyección• Soplado * Termoformado• Calandreo * Sinterizado• Recubrimiento por cuchilla• Inmersión
PROCESOS DE TRANSFORMACIÓN Clasificación
Procesos para termofijos• Laminado *Transferencia• Embobinado de filamento continuo• Pultrusion Procesos para termoplásticos y termofijos• Vaciado *Rotomoldeo• Compresión *Espreado• RIM
PROCESOS DE TRANSFORMACIÓN Clasificación
Otra clasificación de los procesos de transformación se basa en los cambios del estado que sufre el plástico dentro de la maquinaria. Así podemos encontrar la siguiente división
• Procesos primarios• Procesos secundariosEn el primer caso el plástico es moldeado a través de un
procesos térmico donde el material pasa por el estado líquido y finalmente se solidifica, mientras que en los procesos secundarios se utilizan medios mecánicos o neumáticos para formar el artículo final sin pasar por la fusión del plástico.
PROCESOS DE TRANSFORMACIÓN Extrusión
La extrusión es un proceso primario que consiste en la fusión de la resina por medios mecánicos y térmicos , formando el artículo mediante una ranura llamada dado, enfriamiento y almacenamiento final.
El resultado es un producto de sección constante .
La extrusión es el proceso mas importante de obtención de formas plásticas en volumen de producción.
PROCESOS DE TRANSFORMACIÓN Extrusión
VENTAJAS Alta productividad Estabilidad Costo de maquinaria
moderado Versatilidad de
productos con una maquinaria
DESVENTAJAS Los productos
resultantes tendrán siempre secciones transversales constantes
Casi siempre se requiere un proceso paralelo para terminar el producto
PROCESOS DE TRANSFORMACIÓN Extrusión (Aplicaciones)
PELÍCULA TUBULAR Bolsa (comercial,
supermercado) Película plástica para
uso diverso Película para arropado
de cultivos Bolsa para envase de
alimentos y productos de alto consumo
TUBERIA Tubería para
conducción de agua y drenaje
Manguera para jardín Manguera para uso
medico Popotes
PROCESOS DE TRANSFORMACIÓN Extrusión (Aplicaciones)
RECUBRIMIENTO Alambre para uso
eléctrico y telefónico
PERFIL Hojas para persiana Ventaneria Canales para flujo de
agua
PROCESOS DE TRANSFORMACIÓN Extrusión (Aplicaciones)
LÁMINA Y PELICULA PLANA
Raffia Manteles para mesa
individuales Cinta adhesiva Fleje para embalaje
MONOFILAMENTO Filamentos Alfombra (filamento de
la alfombra
PROCESOS DE TRANSFORMACIÓN Extrusión (Aplicaciones)
Coextrusión de tuboLa coextrusión es un proceso que tiene su
principal ventaja al poder usar materiales reciclados, pues produce tuberías en cuya parte interior se extruye material reciclado y una cubierta exterior de material virgen que conserva una buena apariencia del producto y contiene mayores cantidades de aditivos para la protección de los ataques del medio ambiente.
PROCESOS DE TRANSFORMACIÓN Extrusión (Aplicaciones)
Coextrusion de tubo (Aplicaciones)
Tubería conduit (PVC,HDPE)
Tubería a presión (PVC,HDPE)
Tubería para instalaciones eléctricas (PVC, HDPE, LDPE)
Tubería de construcción de drenaje y desagüe (PVC,HDPE)
Tubería industrial (PVC, HDPE,PP)
Tubería para drenaje domestico (PVC,PP)
Tubería para gas (PVC, HDPE)
Tubería para conducción de agua potable (HDPE)
Tubería para agua de riego Tubería para uso médico Mangueras (PVC)
PROCESOS DE TRANSFORMACIÓN Soplado
El soplado es un proceso en el que una preforma es moldeada, que se expandirá por medio de aire a presión, dentro de un molde, donde se enfriará y adquirirá la forma final.
Clasificación:
Por el método de Por el método de
obtención de la preforma soplado
Extrusión – Manga o parison Sin biorientación
Inyección - Preforma
PROCESOS DE TRANSFORMACIÓN Soplado
VENTAJAS Producción de artículos de
boca angosta (el diámetro de la boca siempre será menor al diámetro del cuerpo)
Moldes de costo moderado Piezas con buenas
propiedades mecánicas Flexibilidad en cambios de
producción
DESVENTAJAS Requiere generalmente de
un molino Solo para artículos huecos Es difícil competir con
mercados lejanos Se requieren de almacenes
de gran capacidad
PROCESOS DE TRANSFORMACIÓN Soplado
Partes principales del proceso de extrusión soplo
1) Extrusora
2) Cabezal de extrusión
3) Molde
4) Prensa o sistema de cierre del molde
5) Equipo auxiliar
6) Compresor de aire
7) Sistema de enfriamiento del molde
PROCESOS DE TRANSFORMACIÓN Soplado (procesos especiales)
Extrusion Soplo - Sellado - Llenado Form - Full – Seal
Es igual en todo el proceso pero después del soplo se llena con liquido y se sella
Tecnología 3D o Soplado TridimensionalEn este proceso el molde está a 45° y un robot
manipulador del parison lleva a todas las partes del molde el material, este proceso se usa para piezas tridimensionales
PROCESOS DE TRANSFORMACIÓN Soplado (procesos especiales)
Soplado de piezas profundas de doble pared
Ultra Deep Draw Blow Molding
PROCESOS DE TRANSFORMACIÓN Soplado
Productos comunes de la extrusión soplo
Envases para productos de cuidado personal
Envases para aceites Frascos para
farmaceuticos Tanques automotrices Juguetes Potafolios
Aplicaciones automotrices en general (tanques de gasolina, mangueras, fuelles)
Envases para jugos Botes para basura
(rubbermaid) Hieleras Contenedores para
productos quimicos
PROCESOS DE TRANSFORMACIÓN Soplado
INYECCIÓN SOPLO
La inyección soplo es un proceso que produce recipientes de boca y cuerpo ancho (aunque esto no es restrictivo) que no pueden ser obtenidos por extrusión soplo, genera un ahorro de material en envases pequeños, se emplean materiales cuya viscosidad no permite la extrusión del parison.
PROCESOS DE TRANSFORMACIÓN Soplado
INYECCION SOPLO (Limitantes) Ciclos mas largos Herramienta costosa Contenedores grandes y formas ovaladas Capacidad requerida para envases o
artículos grandes Contenedores de boca ancha
PROCESOS DE TRANSFORMACIÓN Soplado
Inyeccion soplo (partes principales)
Inyectora
Molde de inyección
Moldes de soplado
Prensa o Sistema de cierre
Equipo auxiliar – compresor de aire
- Sistema de enfriamiento
PROCESOS DE TRANSFORMACIÓN Soplado Inyección soplo (aplicaciones)
PP- Recipientes de boca
ancha- Artículos farmaceuticos PC- Biberones TPE- Fuelles
PS- Botellas para tabletas- Recipientes para
vaselinas- Envases de alimentos PET- Cosmeticos - Farmaceuticos- Envases de refrescos
PROCESOS DE TRANSFORMACIÓN Soplado Inyección soplo (aplicaciones)
Adornos navideños Botellas con cuello no
centrado Fuelles Floreros Saleros, pimienteros Tarros de crema Guarda polvos
Implantes quirúrgicos Partes automotrices Botellas con bisagras
integradas Botellas para refrescos
PROCESOS DE TRANSFORMACIÓN INYECCIÓN
La inyección es un proceso intermitente de tres etapas que consiste en:
1. Plastificación: El material es fundido por efecto de temperatura y fricción
2. Introducción: El material fundido es introducido en la cavidad del molde por efecto de presión
3. Enfriamiento, solidificación y desmoldeo
PROCESOS DE TRANSFORMACIÓN INYECCIÓN
COMPONENTES BÁSICOS DE UNA MAQUINA DE INYECCIÓN
- Unidad de inyección• Grupo de plastificación:
TolvaBarril
Sistema de calefacción
Husillo
Boquilla
Unidad de cierre:
Barra guía
Sistema de cierre
Platinas : Fijas o
móviles
Placa de soporte
Molde
PROCESOS DE TRANSFORMACIÓN INYECCIÓN
VENTAJAS- Máxima exactitud- Posibilidad e crear
orificios- Obtención de superficies
lisas- Buenas propiedades
mecánicas- Producciones elevadas
DESVENTAJAS- Poca flexibilidad en
cambios de producción- Moldes de elevados
costos en cambios de producción
- Gastos energéticos altos en relación a otros procesos
- Complejidad para producir paredes muy delgadas
PROCESOS DE TRANSFORMACIÓN INYECCIÓN
VARIABLES BÁSICAS DE OPERACIÓN
Perfil de temperaturas Presión de inyección Presión de
sostenimiento
Contrapresión Velocidad de inyección Velocidad del husillo
PROCESOS DE TRANSFORMACIÓN TERMOFORMADO
El termoformado es un proceso de transformación secundario donde una lámina de material termoplástico, se molde por acción de temperatura (sin que el material se funda) y presión
PROCESOS DE TRANSFORMACIÓN TERMOFORMADO
VENTAJAS Alta productividad por se
un proceso de transformación secundario
Moldes muy sencillos en comparación con los moldes de inyección
Mayor agilidad e inversiones bajas cuando se cambia de diseño de un producto
DESVENTAJAS Costo superior e materias
primas Limitados espesores y
dimensiones del producto Difícil calentamiento
uniforme del interior, en láminas muy gruesas
Desperdicio de material inevitable
PROCESOS DE TRANSFORMACIÓN TERMOFORMADO
Aplicaciones actuales- Charolas- Envase farmaceutico- Blister pack- Skin pack- Protectores de teclado- Desechables- Adornos navideños- Liner- Domos- Aplicaciones técnicas como
pueden ser carcasas
PROCESOS DE TRANSFORMACIÓN TERMOFORMADO
ETAPAS DEL PROCESO- Sujeción de la lámina- Precalentamiento- Formado: Vacio
PresiónMécanico
- Enfriamiento: AguaAireRociado de flujo
- Corte- Expulsión
PROCESOS DE TRANSFORMACIÓN ROTOMOLDEO
Este es un proceso en el que una cierta cantidad de material (polvo o líquido) es vertido en un molde hueco; El producto es formado en el interior del molde que rota biaxialmente dentro de una cámara caliente
PROCESOS DE TRANSFORMACIÓN ROTOMOLDEO
Estaciones del proceso:
- Horno- Enfriamiento- Carga y descarga
ETAPAS DEL PROCESO
1. Carga
2. Moldeo
3. Enfriamiento
4. Desmoldeo
PROCESOS DE TRANSFORMACIÓN ROTOMOLDEO
Aplicaciones Pelotas Montables Balones Cabezas de muñecas Tinacos Resbaladillas Columpios
PROCESOS DE TRANSFORMACIÓN ROTOMOLDEO
Por rotomoldeo se van a adquirir artículos:
- Huecos- Libres de esfuerzos- Con espesores de
pared uniforme- Con buen acabado- Se pueden hacer
insertos
- Se logran construcciones de doble pared
- Configuraciones complicadas
- De grandes dimensiones
- Producciones cortas- Se pueden ocupar
termoplásticos y termofijos
PROCESOS DE TRANSFORMACIÓN CALANDREO
Es un proceso de transformación primario que es muy usado cuando el contenido de carga es muy alto y se puede definir cuando una masa termoplástica es transformada en lámina o película de espesor uniforme, que al pasar a través de una serie de rodillos calientes y fríos que pude o no tener una textura
PROCESOS DE TRANSFORMACIÓN CALANDREO
VENTAJAS:- Bajo costo- Grandes producciones- Se producen piezas
libres de esfuerzos
LIMITANTES:- Limitado a producir
lámina o película- Los espesores muy
pequeños son difíciles de lograr
PROCESOS DE TRANSFORMACIÓN CALANDREO
APLICACIONES:
Linoleum
Imitación piel
Tarjetas de credito
Laminas grabadas
PROCESOS DE TRANSFORMACIÓN MOLDEO POR COMPRESIÓN
El moldeo por compresión es un proceso de transformación primario que consta de cuatro etapas:
- Precalentado del compuesto de moldeo- Vaciado a la cavidad caliente del molde- Cierre y formado de la pieza- Curado del productoEste proceso suele ser usado con termofijos
generalmente
PROCESOS DE TRANSFORMACIÓN MOLDEO POR COMPRESIÓN
VENTAJAS- Bajos esfuerzos internos- Deformaciones menores- Multicavidades- Cantidades mínimas de
desperdicio- No existen canales de
distribución- Gran precisión dimensional- Secciones delgadas- Contracción controlable
LIMITANTES- Estricto control de carga del
material- Costoso limpieza de flash
en materiales de alto impacto
- Profundidad limitada de cavidades
- Problemática limpieza de insertos
- No recomendable para insertos delicados
PROCESOS DE TRANSFORMACIÓN MOLDEO POR COMPRESIÓN
APLICACIONES- Carcasas superiores de los traileres- Algunas defensas de automóviles - Manijas- Asas de cacerolas - Mangos de sartenes
PROCESOS DE TRANSFORMACIÓN MOLDEO POR TRANSFERENCIA
Este proceso consiste en colocar el material en una cámara de calentamiento, y que es forzado a fluir entre el molde, llenando las cavidades al molde caliente, en este proceso se usan comúnmente termofijos y las principales aplicaciones se pueden observar en un gran número de partes automotrices
PROCESOS DE TRANSFORMACIÓN MOLDEO POR TRANSFERENCIA
VENTAJAS No requiere acabado Libre de flash Bajo costo y
mantenimiento de herramientas
Tolerancia en molde Empleo de insertos Ciclo de vida del molde
alto
LIMITANTES Extremo balance en las
cavidades del molde Erosión en los canales
de distribución Desperdicio de material Costo del molde alto