Termoformado III : Plásticos

Termoformado III : Plásticos

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Comportamiento del material

El material más utilizado en el termoconformado es el PS, tanto en lámina como en espumado extruído. En el primer caso, como para otras láminas tradicionales, no se precisa más sofisticación del proceso que la descrita. Sin embargo, para obtener estampación profunda del espumado (EPS), no es suficiente el conformado a presión porque la presión interna del gas contenido en las células lo dificulta. Una solución es el calentamiento con vapor, que se difunde rápidamente por las células y se obtienen embuticiones profundas a temperaturas del orden de 105 C.

Ha sido necesario desarrollar nuevas técnicas para el moldeo de materiales como el PP y el C-PET, como la del SPPF (conformado a presión en fase sólida), que requieren técnicas sofisticadas de control para el calentamiento y demás fases del proceso, así como nuevas filosofías de recorte y reciclado. Estas técnicas han sido transportadas a otros procesos y los han mejorado de modo considerable.

Estos avances requieren una mejor comprensión del proceso. Por ejemplo, hasta el desarrollo del conformado del C-PET, todo el proceso se iniciaba y terminaba con el polímero en un estado “A”. Con el PET cristalino, se calienta con gran rapidez una lámina amorfa de PET altamente nucleado. La lámina empieza a cristalizar y continúa haciéndolo a medida que se conforma en el molde. La lámina inicial de PET es esencialmente amorfa y tiene el 0% de cristalinidad. En el momento de tocar por primera vez el molde caliente tiene un 8-10% de cristalinidad y cuando se extrae, llega de un 30% a un 35% y hace capaz al material de soportar temperaturas de hasta 200 C durante 1 hora, habiendo trasformado un material de propiedades “A” en otro de propiedades “B”.

El moldeo se completa con instalaciones automatizadas para todas las operaciones auxiliares, adaptadas al sistema de traslación de las láminas conformadas, por lo que las instalaciones de punzonado (recorte) como la ilustrada tienen movimiento vertical en ambas mitades de la matriz.

Casi todos los materiales que se termoforman carecen de cargas o refuerzo de fibras. Las excepciones son el PP-FV (reforzado con fibra de vidrio) o el PA-CF (reforzada con carbono) para aplicaciones del automóvil. Estas láminas deben calentarse a temperaturas superiores a las de fusión del polímero y forjarse entonces, a presiones elevadas para movilizar las rígidas fibras de refuerzo.

Otras fibras menos rígidas, tales como las de PET, PA-66 y HDPE altamente orientado pueden reforzar plásticos de baja Tg sin requerir condiciones atípicas de termoformado, aunque con la pérdida de características mecánicas debida a la elevada elasticidad de estas fibras. Otros materiales, como los polímeros de cristal líquidos, son auto-reforzantes, orientándose sus moléculas alargadas en la dirección del estirado.

Los plásticos amorfos tienen esencialmente estructuras similares al vidrio, por lo que las técnicas utilizadas en el moldeo de vidrio pueden ser aplicables a estos plásticos. Se sabe, por ejemplo, que el vidrio amorfo caliente no es penetrado por una barra fría si se aplica a gran velocidad. Esta técnica funciona también con algunos plásticos, tales como PS y PET. Si la barra se articula durante la introducción, puede conformarse mecánicamente un envase de fondo cuadrado. El desarrollo de nuevas aleaciones poliméricas con comportamientos diferenciados puede permitir también el de nuevos métodos de termoconformado.

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Diseñador 3D, CAD y CAM. Soy fanático amateur de GNU/Linux, la programación, redes y todo lo que tenga que ver con las nuevas tecnologías libres. Amante del Control eléctrico, electrónico y la Automatización.

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