TERMOCONFORMADO
VENTAJAS: es un proceso
totalmente automatizable y limpio, genera pocos productos por reproceso, y poca
escoria, materia prima es fácil de conseguir en el mercado.
DESVENTAJAS
- No demanda de muchos empleados
- Genera productos que son casi perennes por ende productos contaminantes
- Una restricción característica de este proceso es que la pieza a termoconformado debe ser fácilmente "desmoldable" esto significa que la matriz debe ser más ancha en la base y más angosta en la parte superior. Esto comúnmente se denomina ángulo de desmolde o de salida y generalmente es de 5 grados como mínimo.
El termoconformado es un proceso que consiste en dar forma a una lámina plástica por medio de calor y vacío utilizando un molde o matriz. Un exceso de temperatura puede "fundir" la lámina y la falta de calor o una mala calidad de vacío incurrirá en una pieza defectuosa y sin detalles definidos.
A diferencia de otros
procesos como la inyección, el
soplado y el rotomoldeado, el termoconformado parte de una lámina rígida de
espesor uniforme realizada por el proceso de extrusión, y permite realizar
pequeñas producciones por su bajo costo en matricería llegando a ser rentable
en altas producciones también.
ETAPAS DEL PROCESO
Calentamiento del
semielaborado: ya sea por radiación, contacto o convención.
Moldeo del semielaborado: que tras calentarse se
estira adaptándose al molde por medio de diferentes procesos (presión, vacío,
presión y vacío o un contramolde).
Enfriamiento del
producto: que comienza cuando el termoplástico entra en contacto con el molde y es
enfriado por un ventilador o a temperatura ambiente y termina cuando la
temperatura es la adecuada para desmoldear la pieza sin deformarla.
EQUIPOS Y ACCESORIOS
En general se puede afirmar que el costo del utillaje necesario para el termoconformado es bajo, debido a que las bajas presiones de trabajos permiten fabricar moldes muy económicos. Además, su puesta en servicio es rápida, al igual que el cambio de molde, lo que permite una gran flexibilidad del proceso, lo que hace que resulte muy económico para series pequeñas.
La mayor complejidad del
molde se encuentra en los pequeños orificios de los que deben disponer para
hacer vació o presión y los sistemas de eliminación de calor, que solo son
incorporados si procede. En el caso de los orificios siempre son preferibles y
más eficaces las ranuras que los agujeros para permitir que se elimine el aire
del interior del molde, y se deben fabricar con un diámetro inferior a 0,65 mm
para evitar defectos en la superficie de la pieza acabada. Normalmente se
sitúan en las zonas bajas o que no están conectadas al molde. Muchos equipos
incorporan una chimenea de equilibrio para asegurar un vacío constante que
suele estar entre los 500 y 760 mm de mercurio. Los moldes suelen incluir
siempre ángulos de salida para extraer fácilmente la pieza (entre 2 y 7º)
Hoy en día estamos
rodeados de todo tipo de artículos tercomonformados, aunque podemos dividirlos
en dos grandes grupos:
§ La fabricación de piezas de gran
superficie y estrechas paredes, como son bañeras, paneles interiores de
electrodomésticos, paneles de puertas de coches o embarcaciones.
§ Todo tipo de envases de industria
alimentaria, como son vasitos de yogur, hueveras, envases con diferentes
cavidades para repostería, tarrinas individuales de mantequilla o mermelada,
etc. Este tipo de envases con huecos también se pueden aplicar a piezas de
recambio o artículos de ferretería, portaherramientas o cubiteras.
§ Por otro lado, hay otros productos que se
fabrican por método como son las señales, accesorios de lámparas, cajones,
vajillas, juguetes, cabinas transparentes de aviones o limpiaparabrisas de
barcos.
VARIABLES DEL PROCESO
Temperatura de
conformado: que depende sobre todo del material a transformar, aunque también de la
complejidad y el espesor de la pieza.
Tiempo de calentamiento: que depende sobre todo
del espesor del material, aunque también del coeficiente de transmisión del
mismo. Este es de gran importancia, y ha de ser suficiente para que la lámina
alcance uniformemente en superficie y espesor la temperatura de conformado.
Tiempo de enfriamiento: que depende de los
mismos factores que el tiempo de calentamiento, y ha de ser suficiente para que
el elaborado final sea resistente y no se deforme al desmoldear.
Presión o vacío: depende sobre todo del
espesor de la lámina aunque también de la complejidad de la pieza. Debe
controlarse, ya que si es insuficiente no se obtendrán todos los detalles y si
es excesiva se pueden producir agujeros o marcas.
CLASIFICACIÓN DE
MATERIALES
Materiales para moldes
Los materiales más utilizados para los moldes son:
- Madera para los que se suele utilizar maderas duras secadas en horno, a las que se les aplica barniz para tapar los poros. Suele tardan en enfriar las piezas por lo se utiliza para series cortas o prototipos. Los agujeros suelen realizarse con broca.
- Escayola se suele emplear con un 5% de fibra de vidrio para evitar rotura por fragilidad o si se requiere gran duración, y se le aplica tapaporos para evitar desgaste. También se utiliza en pequeñas series o prototipos y los agujeros se realizan a partir de alambres lubricados
- Poliéster reforzado con fibra de vidrio: son de mayor duración por lo que se aplican a series de hasta 500 piezas.
- Colada epoxi: son de mayor resistencia y soportan temperaturas grandes, por lo que se aplica a series de mayor producción, hasta 1000 piezas. Es necesario un modelo para fabricar el molde.
- Aluminio:fácil de mecanizar y con gran capacidad de evacuación del calor, lo que son muy utilizados en grandes series.
- Acero: permiten fácil mecanizados y buenos acabados de superficie; sobre todo si se emplean aceros blandos.
INSTALACIONES
Para el proceso de
termoconformado existen varios tipos de instalaciones. Hay maquinas simples que
realizan el calentamiento y moldeo en una sola estación, se emplean en series
cortas y prototipos y suelen ser manuales.
Otro tipo de
instalaciones son las industriales, que constan por lo general de distintas
estaciones en cada una de las cuales se realiza una operación sobre el
material, que va pasando de forma continua. Generalmente constan de:
- Estación de suministro de lámina: que surte de material al resto de estaciones.
- Estación calefactor: que calienta el semielaborado hasta la temperatura adecuada.ç
- Estación de conformado: da forma a la lámina.
- Estación de troquelado:elimina el material sobrante y recoge el desperdicio.
- Estación de apilado: recoge las piezas conformadas.
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