1Proceso de RotomoldeoFabricacin de Envases y

JuguetesDr. Carlos H Braunstein

Noviembre 2006

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Introduccin

El Rotomoldeo o moldeo rotacional es un proceso donde un molde hueco es llenado con resina lquida o en polvo. Este es colocado en una cmara caliente rotando en dos direcciones, hasta que la resina cubre la superficie del molde y se cura formando una pieza.

Es un proceso econmico. No requiere aplicacin de esfuerzos sobre la

resina.

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2Caractersticas del Proceso Produce artculos plstico huecos. Sin costura. Sin esfuerzo residual. Con espesores de pared uniforme. Amplias posibilidades de diseo. Alta verasatilidad de produccin. Desde un tapn para odos a un bote a

tanques de 100.000 litros Representa una opcin interesante.

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El Proceso

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3Llenado o cargado del molde

Se introduce en el molde abierto, fro y cubierto previamente en su interior con

agente desmoldante (aceite siliconado) una cantidad conocida en peso de material. Por lo general un termoplstico finamente molido o lquido

La cantidad introducida es el peso deseado de la pieza.

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Calentamiento del molde

Una vez preparado y cerrado el molde con tornillos y tuercas, se lo hace rotar sobre dos ejes perpendiculares y se lo clienta a llama abierta o en un horno.

Esto permite que el material se vaya adhiriendo poco a poco a la pared interna.

Se fusiona as en una masa continua hueca. Este ciclo es la etapa de mayor duracin: 7,

15 y hasta 45 min. Depende del tamaa del artculo y del espesor de pared.

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4Enfriado del Molde

Cuando todo el material tomo la forma interna del molde se procede a enfriarlo.

El molde sigue girando para que no colapsen las paredes de la pieza.

Se puede utilizar sobra la superficie del molde: Agua fra dispersada en gotas, Corriente de aire con vapor de agua

condensado o aire fro.C H BC H B

Vaciado del Molde

Al estar la pieza terminada, se procede a encarar la ltima etapa, que consiste en sacar el artculo del molde.

Se retiran los tornillos con sus tuercas y se separa el molde en sus partes constitutivas.

Se retira la pieza terminada aunque an caliente.

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5Tipos de polmeros utilizados

PE PEX Plastisoles PVC PP PA, Nylon Policarbonato

Propiedades Bsicas

Indice de fluencia Densidad Resistencia al impacto ESCR Resistencia Qumica

6Determinacin de Indice de Fluencia

El equipo se mantiene a 190 C para PE y 210 C para PP

Se deja escurrir el material durante 10 minutos

Se pesa el extrudo. Ese peso es el IF

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Equipo Resistencia a la Traccin y Dardo

Dinammetro

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PlacaRotomoldeada

7ESCR 10 Probetas por Muestra a 50 C

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Pulverizado del Material Plstico Cmara de molienda Vertical

150 a a200 Kg./h, 500 a 700 Kg./h

8Pulverizador con Cmara de Molienda HorizontalProduccin: 80 a 100 Kg/h

Flujo en Seco - Dry FlowCada sin interrupciones

1 minuto

Polvo de PE

9Resquebrajamiento superficial sobre una superficie de PE debido a la accin del los rayos

UV

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Luz UV y su posicin en el Espectro Electromagntico

Porque la luz UV afecta al PE?

607C=C228315

413C-H473253

347C-C647189

Energa para romper la

ligadura, KJ/mol

Tipo de ligadura en PE

Energa contenida a esta longitud de onda,

KJ/m2

Longitud de onda, nm

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Efecto de diferentes colores frente a la radiacin UV.HDPE Estabilizado con 0,03% Irganox 1076 + 0,05% Estearato de Ca

Estabilizacin UV: 0,15% Tinuvin 770

Factores que afectan la influencia de la radiacin UV

NegativoDeposicin de algunas partculas

PositivoMayor estabilizacin

NegativoMayor Solicitacin Mecnica

NegativoPositivo

Menor ndice de fluencia

PositivoMayor Densidad

Positivo/neutralParedes ms gruesas

NegativoCiclo de moldeo ms largo o > temperatura

EFECTO EN UVFACTOR

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Maquinas y equipos

Las mquinas para rotomoldeo poseen tres parmetros importantes: Capacidad de calentamiento Tiempo promedio por ciclo velocidad de rotacin del molde

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Los tipos de Mquina

Los tipos de mquina pueden ser: Giro y vaivn (Rock and Roll) Horno tipo caja Maquinas tipo carrusel Mquinas tipo lanzader (Shuttel)

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Maquina de Giro y Vaivn con Llama Abierta

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Mquina Horno Tipo Caja

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Ejemplo de Mquina de Rotomoldeo

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Mquina de 4 Brazos y 5 Estaciones

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Mquina Tipo Lanzadera-Shuttle

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Equipo de Molienda y Rotomoldeo

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El Molde

El material ms comn para su elaboracin es:

Aluminio fundidoHojas de metalAluminio maquinadoAcero dctilAcero inoxidable

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El Horno

Se utilizan hornos convencionales de gas, donde el aire que rodea el molde es calentado y transfiere el calor por conveccin al molde.

Llama abierta con mecheros.

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Diagrama de Horno con Aire Caliente Recirculante

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Variables de Proceso Temperatura del horno Tiempo de residencia Cantidad de resina RPM-no mayor de 60 Medio de enfriamiento Duracin del ciclo de

enfriamiento Temperatura de

desmolde

Tamao de partcula del polvo. 500 mic

Distribucin de tamao de partcula

Densidad del polmero Forma del molde Espesor de molde Eficiencia y tipo de

molde y horno Ef. Y tipo de

enfriamiento

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Ventajas del Proceso de Rotomoldeo

Artculos huecos sin costura ni uniones

Artculos sin tensin residual

Moldes econmicos Construccin del

molde sencilla Producciones cortas

son econmicas

El descarte por pieza es nulo o muy bajo

Artculos multicapa Varios tipo de

artculos fabricados al mismo tiempo.

Los insertos se moldean con la pieza

Grficos moldeados OK

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Desventajas del Proceso de Rotomoldeo

Tiempos de fabricacin largos. La disponibilidad de materiales plsticos

es limitada. Costo de materia prima medio debidos a

los aditivos y el proceso de molienda. Algunos diseos son difciles de moldear.

Refuerzos internos por ejemplo.

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Caractersticas del Rotomoldeo Volumen de los

artculos: 10 a 100.000 L Disponibilidad de

materia prima: limitada Materia prima: lquida o

en polvo Refuerzos en fibra:

factible pero difcil de operar

Moldes de Al o acero

Presin en el molde: < 0,1 MPa

Costo del molde: medio

Tolerancia en el espesor de pared: 10-20%

Insertos: Si Ciclo de ciclo: lento

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Aplicaciones TpicasTanques

Spticos Para envasar aceite Para tratamiento de

agua Almacenamiento de

productos qumicos. Almacenamiento de

lquidos 5 a 100.000 litros

Tanques para combustible de vehculos

Tanque de transporte de materiales

Tanques en jaulas metlicas

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Aplicaciones TpicasAutomviles

Posa brazo Seales de trnsito Barricadas Tanques de

combustible

Panel de instrumentos

Conductos de aire Porta ruedas

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Aplicaciones TpicasRecipientes

Contenedores retornables de uso martimo

Tambores y Barriles IBCs

Contenedores para lneas areas

Cajas de refrigeracin Cultivos

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Aplicaciones TpicasJuguetes y Recreacin

Casitas de juego Pelotas Carros para que los

nios se suban Areneros Tneles con

escaleras y casetas

Muebles de patio Caballitos de

calesitas Cabezas de

muecas Partes del cuerpo

de muecas, trax, piernas, brazos etc.

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Aplicaciones TpicasArtculos para Manipuleo de

Mercadera

Pallets Tachos de basura Valijas para

paramdicos

Tambores para pescados

Empacado Bins para la

recoleccin de frutas

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Aplicaciones TpicasIndustria Marinera

Flotadores Flotantes

separadores de sectores de piletas

Vallados en decks

Embarcaciones y botes

Kayaks Cinturones de

seguridad

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Aplicaciones TpicasMiselanios

Cangilones Atades Tubera para equipo

de limpieza Tomas de aire Bocas de inspeccin

de cloacas Registros

Cajas de herramientas

Sillones odontolgicos

Artculos de agricultura

Equipos de jardinera Cuerpos de filtros de

piletas Esculturas

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Opciones en el Diseo Se puede incluir durante el moldeo

rotacional:RoscasInsertosRefuerzosManijasVlvulasEspumado qumico -

MulticapasC H BC H B

Distribusin del Mercado 99En America del Norte

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Distribucin del mercado 99Europeo

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Uso de Materiales Plsticos

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Carro Rotomoldeado

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Vehculo Fabricado por Rotomoldeo

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Cisne Rotomoldeado y Pintado

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Cajas y bales

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Cajas en rack para transporte de elementos electrnicos

Artculos Coloreados:Elimina el proceso de pintado

Preparacin en seco Se realiza la mezcla

de la materia prima en polvo con el colorante tambin en polvo.

Mezclado por tamboreo o mezcladores intensivos a temperatura.

Compuestos El material

coloreado se prepara por extrusin.

Mejores propiedades mecnicas y uniformidad de color

Ms costos que mezcla en seco.C H BC H B