UNIVERSIDAD EAFIT

Laboratorio de Procesamiento de Plsticos

Prctica de Laboratorio

LAMINADO Y MOLDEO DE RESINA POLISTER CON FIBRA DE VIDRIOINTRODUCCINEl moldeo por colocacin manual o moldeo por contacto, denominado as debido a las bajas o nulas presiones que necesita el procedimiento, fue la primera tcnica que se emple en el laminado de los plsticos reforzados con fibra de vidrio y hoy es todava uno de los procesos ms utilizados.

En producciones de series industriales cortas y piezas de gran superficie es el mtodo ms econmico al presentar las ventajas de su relativa sencillez y no requerir mano de obra excesivamente especializada ni inversiones extraordinarias.

Por el contrario, presenta los inconvenientes de un ambiente de trabajo molesto, produccin lenta, mayor necesidad de mano de obra, acabado fino slo por la ara de la pieza en contacto con el molde y calidad final sometida a la especializacin y sensibilidad del operario.

Indudablemente, las caractersticas mecnicas y fsicas alcanzadas mediante el estratificado a mano son inferiores a las obtenidas por cualquier otro mtodo de transformacin (moldeo de prensa, por ejemplo), debido sobre todo a la limitacin que tiene este procedimiento en cuanto al porcentaje de fibra de vidrio de las piezas moldeadas, qu se sita entre el 25 y 40% al utilizar el mat y el 40 y 60% utilizando tejido. No obstante, una cuidada seleccin del refuerzo y una oportuna colocacin del mismo conducen la obtencin de partes estructurales eficientsimas, tal y como se demuestra en la enorme diversidad de aplicaciones en multitud de campos.

Cualquier pieza que exija unas determinadas prestaciones, ser elaborada de una forma diferente en cuanto al tipo y nmero de capas de refuerzo, pero el mtodo de fabricacin ser siempre idntico cuando apliquemos el procedimiento que se especifica a continuacin.

FUNDAMENTOEl moldeo por contacto a mano se basa en la combinacin de un material lquido, que habitualmente es una resina de polister, y un material slido, fibra de vidrio, en diferentes prestaciones.

Por medio de un sistema cataltico, se provoca la reaccin qumica que conduce al endurecimiento controlado de la resina.

Previamente, la fibra ha sido impregnada por la resina y el conjunto de materiales utilizados, convenientemente manipulado para que se adopte la forma del molde.

El procedimiento se desarrolla a temperatura ambiente, aunque puede ser acelerado si aumentamos de forma controlada la temperatura del proceso.

MATERIALESDESMOLDEANTES

Tienen la funcin de permitir la separacin de la pieza moldeada de la superficie del molde.

Pueden ser de diferente naturaleza:

a.- Vinlicos: Generalmente son disoluciones de alcohol polivinlico, que se aplican mojando la superficie del molde con esponja, o proyectndolos con pistola, produciendo una pelcula que debe secar completamente (15-20 minutos en tiempo seco y temperaturas moderadas)

b.- Ceras Carnauba: Sustancias slidas que se aplican sobre la superficie del molde, atacando ste progresivamente por zonas reducidas, con la ayuda de trapos limpios y suaves. Para que la cera penetre bien en los poros del molde, su aplicacin debe llevarse a cabo efectuando un movimiento circular de la mano y apretando moderadamente. Se recomienda aplicar hasta 5 o 6 veces convenientemente espaciada, sacando brillo en cada operacin.

GEL - COATSSon sistemas a base de resinas especiales con pigmentos y aditivos en suspensin qu se emplean para formar lo que sern las superficies exteriores de los plsticos reforzados con fibra de vidrio.

Pueden se aplicados a brocha o a pistola.

Existe una gama muy amplia cuya eleccin debe efectuarse teniendo en cuenta el tipo de pieza, color deseado, equipo de aplicacin, sistema de curado, etc.

RESINA POLIESTERSon lquidos ms o menos viscosos que estn formados por la mezcla de:

Un polister no saturado, producto de la condensacin lineal de un dicido (maleico, ftlico, etc.), con un dialcohol (glicol, etc.)

Un monmero no saturado (generalmente estireno)

Estas resinas se conservan en estado lquido durante varios meses, sobre todo en lugares frescos. Para favorecer este estado, el fabricante suele aadir agentes estabilizadores (inhibidores de la polimerizacin).

Existen diversos tipos de resinas que deben ser seleccionadas en funcin de las exigencias particulares de las piezas a fabricar:

Rgidas Flexibles

Alimentarias

Anticorrosivas, etc.SISTEMA CATALITICOPara provocar la reaccin de polimerizacin (endurecimiento de la resina), a temperatura ambiente, son necesarios dos tipos de ingredientes:

a.- Acelerado, que activa el catalizador.

Por s solo no provoca la polimerizacin y muchos fabricantes suministran la resina ya acelerada. Suele utilizarse el octoato de cobalto en solucin al 6%, empleando proporciones comprendidas entre el 0,1 y 0,3% con relacin al peso de la resina.

b.- Iniciadores o catalizadores, que tienen la funcin de iniciar la reaccin de polimerizacin.

Generalmente se utiliza una solucin al 60% de perxido de metiletilcetona en dimetilftalato, en unas proporciones entre 1 y 3% con relacin al peso de la resina.

NOTA: Es muy importante tener en cuenta el carcter explosivo de la mezcla catalizador-acelerador, por lo que no deben ser mezclados directamente entre ellos.

REFUERZOEl refuerzo que generalmente se emplea en la estratificacin a mano es la fibra de vidrio que se presenta en las siguientes formas:

Mats de superficie (25-70 g/m2)

Mats (entre 200 y 900 g/m2)

Tejidos (300, 500 y 800 g/m2)

De ellos, el Mat es el ms empleado en los estratificados normales, aportando la resistencia mecnica el de los gramajes elevados y el mejor acabado superficial con el empleo de Mat de superficie.

con frecuencia se puede hacer una pieza empleando ambos refuerzos, Mat y tejidos.

El espesor y las caractersticas de la pieza dependen del refuerzo de vidrio elefido, debindose hacer la eleccin cuidadosamente ya que de ello depender el peso y el precio de la pieza.

Elegido el tipo de refuerzo qeuda determinada tambin la cantidad de resina necesaria teniendo en cuenta que la proporcin en peso alzanza el 25-30% de fibra utilizado Mat y el 45-55% utilizando tejido.

METODO OPERATIVOAsegrese de que la superficie del molde est perfectamente lisa y seca. En caso necesario aplicar devastadores y pulimentos en funcin del tipo de material que constituya el molde.

Aplicar el agente desmoldeante, tal y como ya se explic.

Preparar la resina destinada a la impregnacin del refuerzo.

A la cantidad de resina a utilizar se le aade (en el caso de que no se reciba ya acelerada), una cantidad de acelerante a razn del 0,1-0,3% en peso.

Posteriormente se aade catalizador (1-2% en peso). con estos porcentajes de catalizador y acelerador, la resina tardar del orden de 30 minutos en gelificar.

Se inicia el moldeo aplicando con pincel una capa de resina sobre el molde.

Sin esperar a que esta resina gelifique se adapta al molde la primera capa de refuerzo. La impregnacin de refuerzo se ayuda aplicando ms resina sobre el mismo. Se contina el proceso hasta aplicar el nmero de capas previsto. Se intentar ir eliminando las burbujas que puedan crearse.

Para desmoldar la pieza debe haber alcanzado la polimerizacin completa para evitar deformaciones y distorsiones. Para acelerar el endurecimiento, puede introducirse el molde antes del desmolde en una estufa de 40-50C durante unos 30 minutos.SINTESISFormas de piezas = Muy variadas

Dimensiones = Sin lmite

Espesores = a partir de 1 mm

Radio de curvatura = mnimo 5 mm

Aspecto =Una cara lisa

% fibra = 25-30% con Mat; 45-50% con Tejido

Series a realizar = Pequeas

Mano de obra = Importante en cantidad, baja en cualificacin

Inversiones = Casi nulas

Condiciones de trabajo. = Necesidad de ventilacin

Productos utilizados = Resina, fibra, catalizador y activador, cargas y pigmentos (opcional)

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