PROCESOS DE CONFORMADO PARA PLSTICOS

UNIVERSIDAD POLITECNICA SALESIANA

Materia: fundicin

Tema: PROCESOS DE CONFORMADOPARA PLSTICOSIntegrantes:-Kelvin Aponte-Alfonso Jimenez-Ivn Prez

1PROPIEDADES DE LOS POLMEROS FUNDIDOSPara dar forma a un polmero termoplstico ste debe calentarse de modo que se suavice hasta adquirir la consistencia de un lquido. Esta forma se denomina polmero fundido.Viscosidad

Viscoelasticidad

EXTRUSINLa extrusin es un proceso de compresin, se fuerza al material a fluir a travs de un orificio practicado en un troquel.

Anlisis de la extrusin

QdGasto volumtrico por arrastre VVelocidad de placa mvilDDimetro de la cuerda del tornillo NVelocidad de rotacin del tornilloAAngulo de la cuerda dProfundidad de canal del tornillowAncho de filo de la cuerda QbFlujo a contrapresinQxGasto resultante del polmero fundido Configuraciones del troquel y productos extruidosPerfiles slidos

Perfiles huecos

Recubrimiento de alambre y cable

Defectos de la extrusin

PRODUCCIN DE HOJAS Y PELCULA

Extrusin de hoja y pelcula con troquel de rendija

Proceso de extrusin de pelcula soplada

Calandrado

PRODUCCIN DE FIBRAS Y FILAMENTOS (HILADO O HILANDERA)El hilado fundido

PROCESOS DE RECUBRIMIENTOInvolucra la aplicacin de una capa del polmero dado sobre un material.El recubrimiento plano se emplea para cubrir telas, papel, tableros y hojas de metal, polietileno y polipropileno, naylon, PVC y polister menor proporcin.Con el mtodo del bistur, un cuchillo afilado controla la cantidad de polmero fundido con que se recubre al sustrato.El recubrimiento de contorno de objeto tridimensionales se lleva a cabo por inmersin o rociado.

En el hilado seco, el polmero de inicio est en solucin, y el solvente se separa por evaporacin. El extruido se jala a travs de una cmara caliente que elimina el solvente.En el hilado hmedo, el polmero tambin est en solucin, slo que el solvente no es voltil. Para separar al polmero, debe pasarse al extruido a travs de un producto qumico lquido que coagula al polmero en bandas coherentes que luego se colocan en bobinas.

MOLDEO POR INYECCINEl moldeo por inyeccin es un proceso con el que se calienta un polmero hasta que alcanza un estado muy plstico y se le fuerza a que fluya a alta presin hacia la cavidad de un molde.Evolucion a partir de la fundicin con troquel.

El moldeEs la herramienta especial en el moldeo por inyeccin; est diseado sobre medida y se fabrica para la pieza especfica que se ha de producir.

Molde de dos placas: un molde consiste en 1) una o ms cavidades que determinan la forma de la pieza, 2) canales de distribucin a travs de los cuales el polmero fundido fluye a las cavidades, 3) un sistema de eyeccin para la remocin de la pieza 4) un sistema de enfriamiento y 5) conductos para permitir la evacuacin del aire de las cavidades.

Mquinas de moldeo por inyeccinEl nombre de la mquina de moldeo por inyeccin por lo general se basa en el tipo de unidad inyectora que se emplea.

Unidades de inyeccin:mquina de tornillo reciprocantemquina preplastificadora de tornillo o mquina de dos etapas.mquina preplastificadora de tornillo o mquina de dos etapas.

Unidades de sujecin:sujecin de palanca.abrazaderas hidrulicas.abrazaderas hidrodinmicas.

ContraccinLa contraccin se expresa por lo general como la reduccin en el tamao lineal que ocurre durante el enfriamiento a temperatura ambiente a partir de la temperatura del molde para el polmero dado.

Conforme se incrementa la presin de la inyeccin y se fuerza a que entre ms material en la cavidad del molde, la contraccin se reduce.Las piezas ms gruesas presentan ms contraccin, debido a que contiene una proporcin ms grande de material fundido.Defectos en el moldeo por inyeccinDisparos cortos.Rebabas.Marcas de hundimiento y vacos.Lneas de soldadura.

Otros procesos del moldeo por inyeccinMoldeo por inyeccin de espuma termoplstica llamado moldeo de espuma estructural: Involucra el moldeo de piezas de termoplstico que poseen una capa exterior densa que rodea a un centro de espuma ligera. Dichas piezas tienen razones de rigidez a peso apropiadas para las aplicaciones estructurales.

Moldeo por inyeccin mltiple:El moldeo en sndwich: consiste en dos plsticos distintos, cada uno de los cuales tiene caractersticas propias adecuadas para la aplicacin.El moldeo por inyeccin doble se utiliza para combinar plsticos de dos colores distintos o para obtener propiedades diferentes en secciones distintas de la misma pieza.

Moldeo por inyeccin de termofijos: ste se emplea para plsticos termofijos (TS), con ciertas modificaciones del equipo y procedimiento de operacin, a fin de permitir el entrecruzamiento. Los termofijos principales para el moldeo por inyeccin son los fenoles, polisteres insaturados, melaminas, epxicos y formaldehdos de urea.Moldeo por inyeccin de reaccin (RIM): involucra la mezcla de dos ingredientes lquidos muy reactivos, con la inyeccin inmediata de sta en la cavidad de un molde, donde reacciones qumicas hacen que ocurra la solidificacin. Entre las ventajas del RIM estn que 1) se requiere poca energa para el proceso, 2) los costos del equipo y molde son menores que los del moldeo por inyeccin, 3) se dispone de una variedad de sistemas qumicos que permiten obtener propiedades especficas del producto moldeado y 4) el equipo de produccin es confiable, los sistemas qumicos y las relaciones de la mquina se comprenden bien

MOLDEO POR COMPRESIN Y TRANSFERENCIA

Moldeo por compresin

Es un proceso antiguo y muy utilizado para plsticos termofijos. Sus aplicaciones tambin incluyen discos de fongrafo termoplsticos, llantas de caucho y varias piezas compuestas de matriz de polmero.

Moldeo por transferenciaEn este proceso se introduce una carga termofija (preformada) a una cmara inmediatamente delante de la cavidad del molde, donde se calienta; despus se aplica presin para forzar al polmero suavizado a fluir hacia el molde caliente en el que ocurre la cura. a) moldeo por transferencia de vasija, en el que la carga se inyecta desde una vasija a travs de un canal de mazarota vertical en la cavidad; y b) moldeo por transferencia de pistn, en el que la carga se inyecta por medio de un pistn desde un depsito caliente a travs de canales laterales hacia la cavidad del molde.

MOLDEO POR SOPLADO Y MOLDEO ROTACIONALEstos dos procesos se emplean para fabricar piezas huecas y sin costura de polmeros termoplsticos. El moldeo rotacional tambin se utiliza para termofijos.Moldeo por Soplado

Es un proceso en el que se utiliza presin del aire para inflar plstico suave dentro de la cavidad de un molde.Es ms apropiado para la produccin en masa de contenedores desechables pequeos.El moldeo por soplado se lleva a cabo en dos etapas: 1) fabricacin de un tubo de inicio de plstico fundido, llamado parison (igual que en el soplado del vidrio), y 2) inflacin del tubo hasta que adquiere la forma final que se desea. El formado del parison se lleva a cabo por cualquiera de dos procesos: 1) extrusin o 2) moldeo por inyeccin.Moldeo por soplado y extrusin

Moldeo soplado por inyeccin

La estructura resultante es ms rgida, con ms transparencia y resistencia mayor al impacto. El material ms utilizado para el moldeo soplado por estiramiento es el tereftalato de polietileno (PET).Moldeo Rotacional Esta tambin llamado rotomoldeo, es una alternativa al moldeo por soplado ya que se puede fabricar formas grandes y huecas.Es aplicable a los termoplsticos .Es favorable realizar con este tipo de moldeo para configuraciones geomtricas complejas.Proceso Se carga una cantidad predeterminada de polvo en la cavidad de un molde deslizante.Se calienta el molde y se gira de forma simultanea en los dos ejes perpendicularesMientras este sigue girando este se enfra mientras que la capa exterior se solidifica.Se abre el molde y se descarga.En todo este proceso tiene una desventaja que es el tiempo de produccin que dura aproximadamente unos 10min.Para esta desventaja se crea una maquina diseada para indizar tres moldes en secuencia a travs de tres estaciones de trabajo.

TermoformadoEste es un proceso por el cual se calienta una hoja termoplsticas para hacer que adquiera la forma deseada.La duracin del ciclo de calentamiento depende del polmero, de su espesor y color.La lamina debe estar aproximadamente un 125mm de los calentadores. PROCESOCalentamientoFormado

Termoformado al vacoFue creada en la dcada de los 1950.Se utiliza un presin negativa para empujar una hoja precalentada contra la cavidad del molde. Los agujeros para inducir el vaco estn del orden de los 8mm de dimetro.

Termoformado de presinLlamado formado por soplado.La ventaja de este es que se puede generar mayor presin a la anterior de unos 3 a 4atm

La parte exterior del molde es idntica a la del molde.Genera una distribucin mas pareja del estiramiento y adelgazamiento de la hoja antes de que haga contacto con la superficie fra.En este caso la superficie interior ser igual al molde convexo.Para este caso la base es mas gruesa que sus paredes ya que se enfra primero en esta.

Termoformado mecnicoUtiliza moldes positivos y negativos.Es mas costosa que los anteriores por el mismo echo que utiliza los dos moldes.Tanto la parte exterior como interior el igual a la de sus moldes.

FundicinEste proceso involucra verter una resina liquida con el uso de la gravedad para llenar una cavidad.

Ventajas El molde es mas sencillo y menos costosoEl articulo producido ser libre de esfuerzos residuales.Es apropiado para cantidades pequeas de produccin.

Procesamiento y formado de espuma de polmeroLa espuma de polmero es la mezcla de un polmero y gas.

Dando al material una estructura porosa o celular.

Caractersticas Baja densidad.Alta resistencia por unidad de peso.Buen aislamiento trmico.Buenas cualidades de absorcin de energa.

CLASIFICINElastomricas: La matriz de un polmero es un caucho capaz de una gran deformacin elstica.Flexible: La matriz es un polmero muy plstico tal como el PVC.Rgido: La matriz es un termoplstico.

Proceso de espumado Los gases mas comunes usados son : Aire, Nitrgeno y dixido de carbono.

Proceso de espumado.Mezclar una resina lquida con aire por agitacin mecnica, despus se endurece el polmero por medio de calor o reaccin qumica Mezclar un agente de soplado fsico con el polmero, un gas como el nitrgeno (N2) o el pentano (C5H12)Se mezcla el polmero con componentes qumicos, llamados agentes de soplado qumicos que se descomponen a temperaturas altas y liberan gases tales como e CO2 o el N2 dentro de la mezcla.

Celda cerrada: en la que los poros del gas son aproximadamente esfricos y estn separados por completo unos de otros por la matriz de polmero.Celda abierta: en la que los poros estn interconectados hasta cierto punto, lo que permite el paso de un fluido a travs de la espuma.

Consideraciones diseo del productoResistencia y rigidez: Los plsticos no son tan fuertes o rgidos como los metales.Resistencia al impacto: La capacidad que tienen los plsticos de absorber impactos por lo general es buena; se comparan de modo favorable con la mayora de metales.Temperaturas de servicio: Con respecto de las de los metales y cermicos, las de los plsticos son limitadas.Expansin trmica: Es mayor para los plsticos que para los metales, por lo que los cambios dimensionales debidos a las variaciones de temperatura son mucho ms significativos que para los metalesPlsticos Extruidos Espesor de pared: En la seccin transversal extruida es deseable un espesor uniforme de la pared. Las variaciones de ste darn como resultado un flujo no uniforme del plstico y enfriamiento irregular que tender a pandear el extruido.

Secciones huecas: stas complican el diseo del troquel y el flujo del plstico. Es deseable utilizar secciones transversales extruidas que no sean huecas, pero que satisfagan los requerimientos funcionales.

Esquinas: En la seccin transversal deben evitarse las esquinas agudas, dentro y fuera, porque dan como resultado un flujo irregular durante el procesamiento, y concentraciones de esfuerzos en el producto final.Piezas moldeadasCantidades econmicas de produccinComplejidad de la piezaEspesor de paredLas Costillas de refuerzo Radios de las esquinas y biselesAgujerosAhusado

PREGUNTASEjercicios.docx