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POLIMEROS

Principales Técnicas de transformación de plásticos

EXTRUSIÓN

Consiste en obligar a un material fundido a pasar a través de una boquilla o matriz que tiene la forma adecuada, para obtener el diseño deseado

Se utiliza ampliamente en la industria de plásticos para la producción en continuo de piezas con sección constante de materiales termoplásticos.Se utiliza también para recubrimiento de superficies y en el moldeo por soplado y termoconformado

INYECCIÓN

Consiste básicamente en fundir un material plástico en condiciones adecuadas e introducirlo a presión en las cavidades de un molde donde se enfría a una temperatura apta para que las piezas puedan ser extraídas sin deformarse

En el moldeo por inyección son de gran importancia las características de los polímeros tales como peso molecular y distribución, configuración química y morfología, cristalinidad, estabilidad

Primera fase tiene lugar la fusión del material

Segunda fase consiste en la inyección en el molde.

MOLDEO POR SOPLADO

El proceso consiste básicamente en insuflar aire en una preforma tubular fundida que se encuentra en el interior del molde.. Se emplea exclusivamente con materiales termoplásticos

Para ello son necesarias dos piezas fundamentales: una extrusora o una inyectora y una unidad de soplado

MOLDEO ROTACIONAL

Es un método para transformar plásticos, que generalmente se encuentran en polvo o en forma de pasta líquida, para producir artículos huecos

En este proceso el plástico frío funde sobre las paredes de un molde metálico caliente que gira en torno a dos ejes.donde más tarde se enfría hasta que adquiere consistencia para poder ser desmoldeado. Se puede emplear indistintamente para materiales termoplásticos y termoestables

MOLDEO POR COMPRESIÓN

La industria transformadora de plásticos utiliza el moldeo por compresión para moldear materiales termoestables

Puede considerarse que el ciclo comienza con la apertura del molde para la extracción de la pieza obtenida en el ciclo anterior. Una vez limpio el molde se colocan en él las inserciones metálicas si las hubiere y se introduce el material de moldeo, bien en forma de polvo o en forma de pastilla; se cierra el molde caliente y se aplica presión.

TERMOCONFORMADO

Es un proceso de moldeo de preformas de termoplásticos que generalmente se encuentran en forma de lámina o plancha

El proceso de moldeo del semifabricado o preforma se desarrolla en tres etapas

En el primer paso el material se calienta, generalmente por radiación infrarroja, aunque también se puede calentar mediante convección o conducción

A continuación se tensa encima de un bastidor y, por medio de aire a presión o vacío, se estampa o se presiona sobre las paredes de un molde frío

Se distingue entre procesos en positivo y en negativo, según sea la cara exterior o interior de la pieza la que se moldea

OPERACIONES UNITARIAS EN EL PROCESADO DE POLÍMEROS

MANEJO DE SÓLIDOS

La mayoría de los polímeros se suministran a los transformadores en forma de sólidos particulados. Esta es la forma más conveniente de manejarlos, transportarlo, mezclarlos, almacenarlos y más importante, de procesarlos en la maquinaria existente. Las formas más frecuentes son los pelets o granza, en una gran variedad de formas, como cubos, cilindros, esferas, lentejas o elipsoides, así como polvos o granulados

La capacidad calorífica de los plásticos y el calor latente de fusión tienen valores elevados, de modo que la cantidad de calor que hay que aplicar para fundir estos materiales es muy alta.

FLUJO A TRAVÉS DE CANALES

En el procesado de polímeros es frecuente que éstos sean obligados a fluir desde un punto a otro de la máquina a través de canales de geometría cilíndrica. Si la longitud del canal es L y su radio R, la caída de presión a lo largo del canal es AP y Q es el caudal de fluido que circula por el interior, el esfuerzo de cizalla y la velocidad de cizalla en la pared del canal se pueden calcular por medio de las siguientes expresiones

SOLIDIFICACIÓN O ENDURECIMIENTO

Una vez que el material que se encuentra en estado líquido o fundido ha adquirido la forma final deseada debe solidificarse. En las diferentes técnicas de transformación encontramos 2 posibilidades; que la solidificación del sistema se produzca mediante reacción química (en el caso de los termoestables) o bien simplemente enfriando el polímero (termoplásticos)

Solidificación química o física

Existen diferentes tipos de reacciones químicas que pueden darse para conseguir la solidificación. A veces se emplean resinas líquidas que se introducen en el molde con una mezcla de aditivos que contienen agentes entrecruzantes, generalmente peróxidos que son iniciadores de radicales libres, junto con otros aditivos como iniciadores y catalizadores de la reacción, de modo que el entrecruzamiento del material se produce en el molde. En otros casos se emplean “polvos de moldeo

Enfriamiento de termoplásticos

El proceso de enfriamiento es inverso al de calentamiento o fusión de polímeros, si bien hay una diferencia básica y es que el enfriamiento se realiza mediante la eliminación de calor por conducción, y a veces por convección, y el trabajo realizado sobre el polímero no contribuye al enfriamiento del mismo como si ocurría en el proceso de calentamiento