Técnicas de Moldeo de los Polímeros

Técnicas de Moldeo de los Polímeros

1. El moldeo de los plásticos consiste en dar las formas y medidas deseadas a un plástico por medio de un molde. El molde es una pieza hueca en la que se vierte el plástico fundido para que adquiera su forma. Para ello los plásticos se introducen a presión en los moldes.

   • Moldeo a Alta Presión
     • Se realiza mediante máquinas hidráulicas que ejercen la presión suficiente para el moldeado de las piezas. Básicamente existen tres tipos
       • Compresión
         • En este proceso, el plástico en polvo es calentado y comprimido entre las dos partes de un molde mediante la acción de una prensa hidráulica, ya que la presión requerida en este proceso es muy grande.
         • Historia
           • El moldeo por compresión es uno de los procesos de transformación de plásticos más antiguos que existe, aparece descrito en bibliografía de principio del siglo XIX, aunque no comenzó a desarrollarse a escala industrial hasta 1908, cuando Leo Baeckeland desarrollo las resinas fenol-formaldehido, que siguen empleándose aún hoy en día.
         • Proceso
           • El moldeo por compresión es un método de moldeo en el que el material de moldeo, en general precalentado, es colocado en la cavidad del molde abierto. El molde se cierra, se aplica calor y presión para forzar al material a entrar en contacto con todas las áreas del molde, mientras que el calor y la presión se mantiene hasta que el material de moldeo se ha curado.
         • Usos
           • El proceso se emplea en resinas termoestables en un estado parcialmente curado, ya sea en forma de pellets, masilla, o preformas. El moldeo por compresión es un método de alta presión, adecuado para el moldeo de piezas complejas, de alta resistencia con refuerzos de fibra de vidrio. Los compuestos termoplásticos, aunque en menor medida, también pueden ser moldeados por compresión con refuerzos de cintas unidireccionales, tejidos, fibras orientadas al azar o de hilos cortados.
         • Ventajas
           • La ventaja de moldeo por compresión es su capacidad para moldear piezas grandes, bastante intrincadas o complejas. Además, es uno de los métodos de más bajo costo en comparación con el moldeo por otros métodos tales como moldeo por transferencia y moldeo por inyección, por otra parte se desperdicia poco material, dándole una ventaja cuando se trabaja con compuestos caros.
             • Fluido en pequeñas distancias: menores tensiones internas. Bajo costo de mantenimiento y de fabricación de moldes. Diseño sencillo de moldes, al no haber entrada y canales. Permite moldeo de piezas complejas Buen acabado superficial (en general) Desechos de materiales relativamente bajo.
         • Materiales
           • Materiales que normalmente se fabrican mediante moldeo por compresión incluyen: sistemas de resina poliéster con fibra de vidrio, (SMC / BMC), Torlon (Poliamida-imida: PAI), Vespel (Poliamida: PA), Polifenilen sulfuro (PPS), y muchos grados de PEEK.
             • Este proceso se utiliza comúnmente para la fabricación de componentes eléctricos, vajilla, y engranajes. Este proceso también se usa para producir botones, hebillas, perillas o manijas, carcasas de aparatos eléctricos y grandes contenedores. Los discos fonográficos de PVC se producían por este método.
         • Desventajas
           • Sin embargo, el moldeo por compresión a menudo proporciona productos de pobre consistencia y dificultad en el acabado, y no es adecuado para algunos tipos de piezas. En este proceso se produce una menor degradación de la longitud de la fibra en comparación con el moldeo por inyección.
             • El molde debe mantenerse a temperatura no excesiva, para que las paredes no curen mucho más rápido que el interior. Por tanto, tiempos largos de curado. No es aconsejable para este método en caso e empleo de moldes de formas complejas. Los moldes en moldeo por compresión suelen tener áreas muy elevadas, por lo que las prensas utilizadas deben desarrollar elevadas fuerzas de cierre. La figura siguiente muestra una prensa típica empleada en moldeo por compresión.
         • Prensa
           • Las prensas de moldeo por compresión están orientadas verticalmente y contienen dos placas a las cuales se sujetan las mitades del molde. Las prensas de compresión del molde se fabrican en una amplia variedad de tamaños. La mayoría de las prensas utilizan un cilindro hidráulico con el fin de producir la suficiente fuerza durante la operación de moldeo. Las prensas pueden generar presiones que van desde 300 a 4.000 toneladas.
         • Moldes
           • Los moldes de compresión pueden clasificarse en moldes manuales usados para corridas de ensayo; semiautomáticos, en los cuales a la etapa de prensado le sigue un ciclo programado, pero el operador carga y descarga manualmente la prensa; y automático el cual opera bajo ciclos de prensado completamente automático (incluyendo la carga y la descarga automática).
       • Inyección
         • Una de las técnicas de procesado de plásticos que más se utiliza es el moldeo por inyección, siendo uno de los procesos más comunes para la obtención de productos plásticos. Hoy en día cada casa, cada vehículo, cada oficina, cada fábrica, etc. contiene una gran cantidad de diferentes artículos que han sido fabricados por moldeo por inyección.
         • Usos
           • El moldeo por inyección requiere temperaturas y presiones más elevadas que cualquier otra técnica de transformación, pero proporciona piezas y objetos de bastante precisión (siempre y cuando la resina utilizada no tenga una retracción excesiva), con superficies limpias y lisas, además de proporcionar un magnífico aprovechamiento del material, con un ritmo de producción elevado. Sin embargo, a veces, las piezas deben ser refinadas o acabadas posteriormente, para eliminar rebabas.
         • Procedimiento
           • El fundamento del moldeo por inyección es inyectar un polímero fundido en un molde cerrado y frío, donde solidifica para dar el producto. La pieza moldeada se recupera al abrir el molde para sacarla. Una máquina de moldeo por inyección tiene dos secciones principales La unidad o grupo de inyección. La unidad de cierre, o prensa, que aloja al molde.
             • El ciclo de producción consta de ocho fases: 1) Cierre del molde 2) Avance del grupo de inyección 3) Inyección del material en el molde, cerrado y frío 4) Mantenimiento de la presión 5) Refrigeración y solidificación del objeto (comienza al terminar la inyección y dura hasta que empieza la apertura del molde) 6) Retroceso del grupo de inyección 7) Plastificación del material para el ciclo siguiente 8) Apertura del molde y expulsión de la pieza.
         • Ventaja Principal
           • El grado de automatización alcanzado con estas máquinas La posibilidad para fabricar productos plásticos con tolerancias muy pequeñas Versatilidad para el moldeo de una amplia gama de productos, tanto en formas como en materiales plásticos distintos.
         • Tipos de máquinas
           • Máquina de émbolo (o pistón)
             • Como su propio nombre indica, la máquina de émbolo se sirve de un émbolo para forzar el paso del polímero fundido al interior del molde. Un sistema de pre-plastificación previa, basado en un tornillo extrusor, puede emplearse para mejorar la mezcla y preparación del polímero fundido. La máquina de émbolo fue la primera en ser desarrollada y la tendencia es a que este tipo de máquinas sean sustituidas por la máquina de tornillo recíproco, pero todavía existen algunas en la actualidad.
               • Su funcionamiento es el siguiente: Una cantidad predeterminada del material a moldear cae del dispositivo de almacenamiento en la camisa. A continuación, el émbolo transporta el material a lo largo de la camisa donde es calentado por conducción por medio de los calentadores externos. El material plastificado bajo presión es forzado a pasar a través de la lanza hacia la cavidad del molde. Para dividir la masa de material en la camisa y mejorar la transferencia de calor, se ajusta un torpedo en la camisa.
           • Máquina de tornillo recíproco
             • En este tipo de máquina se utiliza un tornillo de extrusión tanto para fundir y manejar el polímero fundido, como para inyectarlo en el interior del molde. El tornillo tiene un movimiento de vaivén, como si fuera un pistón, dentro de la camisa durante la parte de inyección del ciclo de producción. Se utiliza para procesar tanto termoplásticos como termoestables.
               • Durante la fase de plastificación, el extremo de salida está sellado por una válvula, y el tornillo acumula una reserva, o “carga” de material fundido frente a él, al moverse hacia atrás en contra del frente de presión. Cuando se completa esta etapa, abre la válvula de sellado, el tornillo detiene su giro y se le aplica presión que lo convierte en un empujador mecánico o pistón que impulsa el material fundido acumulado, a través de la boquilla que conecta con el molde, que se encuentra en la unidad de cierre. Esta es la etapa de inyección del proces
                 • Durante la fase de plastificación, el extremo de salida está sellado por una válvula, y el tornillo acumula una reserva, o “carga” de material fundido frente a él, al moverse hacia atrás en contra del frente de presión. Cuando se completa esta etapa, abre la válvula de sellado, el tornillo detiene su giro y se le aplica presión que lo convierte en un empujador mecánico o pistón que impulsa el material fundido acumulado, a través de la boquilla que conecta con el molde, que se encuentra en la unidad de cierre. Esta es la etapa de inyección del proceso.
                   • El molde se cierra, y el tornillo (sin girar) se mueve hacia delante a lo largo del cilindro actuando como un émbolo o pistón e inyecta el polímero fundido en el molde. La válvula se ha abierto y el tornillo fuerza el paso del material fundido por la boquilla hacia el molde. El tornillo permanece adelantado, manteniendo la presión, hasta que el polímero fundido que ha estado entrando en el molde. Esta etapa se denomina de “retención”, donde se mantiene la presión mientras el material se enfría para evitar la contracción.
                     • En un determinado momento (idealmente cuando el material del orificio para inyección se ha solidificado) puede eliminarse la presión y el tornillo comienza nuevamente a girar, con la válvula cerrada, cogiendo nuevo material de la tolva de alimentación, que se calienta a lo largo de la máquina hasta fundir cuando alcanza la parte de adelante del tornillo. Como consecuencia de este nuevo volumen de material que estamos llevando hacia adelante se originan unas fuerzas de presión (el polímero fundido no puede salir) contrarias al sentido de avance del tornillo cuando éste estaba funcionando como émbolo. El resultado de estas fuerzas de presión es el empuje del tornillo hacia atrás hasta que se alcanza un límite.
                       • Cuando que se alcanza el volumen necesario de polímero fundido para llenar el molde y todas las cavidades de entrada, el tornillo deja de girar. Durante el período de retroceso del tornillo el polímero que estaba en el molde ha tenido tiempo de solidificar convenientemente, por lo que el molde se abre y el plástico solidificado es expulsado. (c) El molde se cierra nuevamente y el tornillo hace de émbolo volviendo a inyectar el polímero fundido en el molde. (d) El tornillo permanece adelantado, manteniendo la presión hasta que material del orificio para inyección se ha solidificado y el tornillo comienza a girar y a retroceder, volviendo a repetirse el ciclo.
       • Extrusión
         • Uno de los métodos más comunes de procesado de los plásticos es la EXTRUSION. Sobre un 60 % de los plásticos se procesan por dicho método, por ejemplo marcos de ventanas. La operación o procedimiento de extrusión es la acción de forzar, por medio de presión, a pasar de forma continua a través de un “dado” o “boquilla” un plástico o material fundido. A su salida el material ya conformado es recogido por un sistema de arrastre, con velocidad regulable, que le proporciona las dimensiones finales mientras se enfría y adquiere la necesaria consistencia.
         • Evolución
           • El procedimiento se ha utilizado durante muchos años para metales, como el aluminio, que fluyen plásticamente cuando se someten a una presión de deformación. En el procedimiento original para someter los polímeros a extrusión, se utilizaron máquinas similares impulsadas por un ariete o empujador mecánico. En el proceso moderno se usan tornillos para hacer fluir el polímero en el estado fundido o gomoso a lo largo de la camisa de la máquina.
         • Usos
           • La extrusión es un proceso para la producción de forma continua de productos de sección transversal constante. Productos típicos son: Tubos (1 – 1500 mm. de diámetro), film, láminas, planchas, fibras, cintas, barras, varillas, revestimiento de alambres, perfiles, etc.
         • Componentes
           • Los componentes esenciales de una línea de extrusión son: - Extrusor - Dado o boquilla - Aparatos secundarios de conformado (Conjunto de equipos que maneja el material extruido para asegurar que enfría adecuadamente y con la forma deseada y con la orientación molecular requerida.
         • Máquinas
           • Las máquinas de extrusión constan de un cilindro en cuyo interior se aloja un tornillo, que al girar recoge el material de la tolva de alimentación, lo hace avanzar a lo largo del cilindro, le somete a importantes esfuerzos de cizalla a la vez que lo comprime y lo dosifica a través de un plato rompedor hasta la boquilla. Debido al movimiento relativo entre el tornillo y el cilindro, el material se mezcla íntimamente, se calienta por efecto, no sólo del calor aplicado al cilindro, sino, sobre todo, por la energía disipada por los esfuerzos cortantes.
   • Modelo por Inyección - Soplado
     • El soplado de materiales termoplásticos comenzó a principios de la década del cuarenta. El poliestireno (PS) fue el primer material que se usó en el desarrollo de las primeras máquinas de soplado, y el polietileno de baja densidad (LDPE), el que se empleó en la primera aplicación comercial de gran volumen (un bote de desodorante).
     • Historia
       • Hoy en día es el tercer método más empleado en el procesado de plásticos. Durante muchos años se empleó casi exclusivamente para la producción de botellas y botes, sin embargo los últimos desarrollos en el proceso permiten la producción de piezas de geometría relativamente compleja e irregular, espesor de pared variable, dobles capas, materiales con alta resistencia química, etc., y todo ello a un costo razonable.
     • Usos
       • Básicamente el proceso de soplado está pensado para su uso en la fabricación de productos de plástico huecos; una de sus ventajas principales es su capacidad para producir formas huecas sin la necesidad de tener que unir dos o más partes moldeadas separadamente. Aunque hay diferencias considerables en los diferentes procesos de soplado, todos tienen en común la producción de un precursor o preforma, su colocación en un molde hembra cerrado, y la acción de soplarlo con aire para expandir el plástico fundido contra la superficie del molde, creando así el producto final.
         • Aproximadamente el 75% de las piezas sopladas se fabrican mediante extrusión-soplado y el 25% mediante inyección-soplado. Dentro de estas últimas el 75% son biorientadas (tensión-soplado). Mediante extrusión-soplado se pueden obtener velocidades de producción muy elevadas y los costos de producción son bajos, sin embargo se producen muchos recortes y el control del espesor de pared y de la distribución de espesores es muy limitado.
           • Mediante inyección-soplado el control de espesor de las piezas es muy bueno y no se producen recortes, sin embargo sólo se puede emplear para piezas relativamente pequeñas y el costo de producción es mucho mayor. Mediante tensión-soplado se obtienen piezas de muy buena transparencia, buenas propiedades mecánicas y de barrera (impermeables a gases), si bien el proceso es más caro que los anteriores.
     • Proceso
       • Las etapas del proceso de inyección-soplado comprenden: 1.- Fusión del material plástico 2.- Obtención del precursor o preforma 3.- Introducción del precursor hueco en el molde de soplado 4.- Insuflado de aire dentro del precursor que se encuentra en el molde 5.- Enfriado de la pieza moldeada 6.- Desmolde de la pieza.
   • Moldeo por tensionado-soplado (STRETCH BLOW MOLDING)
     • El proceso de tensión-soplado o estirado-soplado se emplea básicamente para producir botellas para bebidas carbonatadas que deben ser impermeables al CO2 y que deben por tanto soportar las presiones que pudieran desarrollarse en su interior (hasta 5 atm) y además poseer muy buena transparencia.
     • Historia
       • La idea de fabricar este tipo de botellas surgió de Coca-Cola, quien había observado que el consumo del producto aumentaba si se vendía en botellas grandes, y en principio comenzó a envasarse en botellas de vidrio de 2 litros. Estas botellas resultaban demasiado pesadas, y por otra parte la crisis del petróleo de los años 70 llevó al desarrollo del proceso de tensión-soplado.
         • Es curioso resaltar que aunque los plásticos se obtienen directamente del petróleo, otros materiales como el aluminio o el vidrio consumen cantidades mucho mayores de petróleo, debido a que son necesarias grandes cantidades de energía durante su procesado.
     • Ventajas y Desventajas
       • Estas máquinas ofrecen la ventaja de que son la vía menos costosa de introducirse en el mercado, y que someten al material al menor calentamiento posible. En cuanto a desventajas, es un sistema relativamente lento ya que es el ciclo de inyección quien controla el rendimiento de la máquina y la pieza no puede alcanzar los niveles más elevados de orientación ya que el soplado tiene lugar a una temperatura relativamente elevada.
     • Proceso
       • En el caso de las máquinas de tensión-soplado en una etapa el equipo necesario consta de: - una máquina de inyección, generalmente con husillo plastificador. - un molde de inyección para obtener la preforma. - una estación de acondicionamiento. - una estación de tensión-soplado. - una estación de desmoldeo.
   • Moldeo por transferencia
     • El moldeo por transferencia es un desarrollo a partir del moldeo por compresión en el que el compuesto de moldeo se introduce en una cavidad dentro del molde, de modo que al cerrar el molde el compuesto se transfiere hasta las diferentes cavidades de moldeo a través de una serie de canales.
     • Usos
       • El proceso de transferencia es, por lo tanto, un proceso intermedio entre la inyección y la compresión y presenta una serie de ventajas y desventajas respecto a estos. El moldeo por transferencia está indicado en el caso de que se deseen moldear muchas cavidades o cuando el llenado del molde con el material de moldeo resulte problemático (moldes muy planos, con inserciones metálicas, cuando se emplea polvo de moldeo de densidad aparente muy baja, etc.).
     • Ventajas y Desventajas
       • El ciclo en moldeo por transferencia suele ser algo más corto debido a la mejor transferencia de calor cuando el material circula por los canales. En contrapartida el moldeo por transferencia presenta una serie de desventajas frente al moldeo por compresión: el flujo del material a través del molde es más complejo, por lo que puede darse cierto grado de orientación;
         • los moldes sufren más abrasión de modo que el mantenimiento es más costoso; los equipos son más complejos y más caros; y por último el material que queda en los canales tras el proceso es material de desecho, que no se puede reutilizar (nota: en la industria por lo general este material puede ser utilizado en bajas proporciones, reducido a polvo, como relleno en este u otros procesos de termoestables para reducir costos, pero reduciendo las propiedades técnicas de las piezas obtenidas).
     • Proceso
       • Una cantidad cuantificada de un termo fijo (preformado), por lo general precalentado, se carga en una cámara inmediata a la cavidad del molde (cámara de transferencia), donde se calienta; se aplica entonces presión mediante un pistón hidráulico para forzar al polímero a fluir, a través de un canal llamado bebedero, dentro del molde caliente. Si bien dependerá de la resina utilizada y el tamaño de la pieza, el cilindro de transferencia empuja el plástico termoestable a través de los canales de alimentación hacia las piezas con una fuerza de 5.5 – 6.9 MPa y un tiempo de entre 3 - 8 segundos. El molde se mantiene cerrado y calefaccionado hasta que el material del interior se cura. Una vez curado el material, el molde se abre y los pines o pernos eyectores expulsan la pieza terminada.
     • Materiales Utilizados
       • A pesar de moldeo por transferencia también puede ser utilizado para los termoplásticos, la mayoría de los materiales utilizados en este proceso son termoestables, los más comunes son: Resinas epoxi · Resinas poliéster insaturadas · Resinas de viniléster · Resinas Fenol-formaldehído · Elastómeros (Caucho natural, Caucho de silicona, caucho SBR, etc.) Si la resina moldeada utilizada es un termoplástico, el molde se puede abrir en estado caliente. Los termoestables curados mantienen su forma y dimensiones, incluso en estado caliente. Si se trata del moldeo de un termoplástico, el molde y la pieza moldeada se enfrían antes de ser abierto.
     • Piezas Obtenidas
       • Algunos productos comunes obtenidos por moldeo por transferencia son mangos utensilios, botones o teclas, piezas de aparato eléctrico, componentes electrónicos y conectores. El moldeo por transferencia es ampliamente utilizado para encerrar o encapsular elementos tales como bobinas, circuitos integrados, clavijas, conectores y otros componentes.
   • Moldeo rotacional de polímeros
     • En ingeniería, el moldeo rotacional o rotomoldeo es una técnica de procesamiento de polímeros que permite obtener piezas huecas de tamaño mediano a muy grande con relativamente poco material y buena estabilidad.
     • Usos
       • El rotomoldeo, conocido también como moldeo rotacional o rotocasting, es un proceso utilizado para la fabricación de productos plásticos huecos. Aunque compite con el moldeo por soplado, termoconformado, y moldeo por inyección para la fabricación de productos huecos, el moldeo rotacional tiene ventajas particulares en términos de niveles relativamente bajos de tensiones residuales y moldes de bajo costo.
         • El rotomoldeo también tiene pocos competidores para la producción de grandes objetos huecos (más de 2 metros cúbicos) en una sola pieza. El moldeo rotacional es principalmente conocido por su utilización en la fabricación de tanques, pero también puede ser utilizado para hacer productos médicos complejos, juguetes, embarcaciones recreacionales, y productos altamente estéticos.
     • Evolución
       • En la actualidad, la industria del rotomoldeo se encuentra en una emocionante etapa de su desarrollo. En los últimos años ha sido testigo de importantes avances técnicos, y nuevos tipos de máquinas, moldes y materiales disponibles. La industria ha atraído la atención de muchos de los principales proveedores y esto se ha traducido en una inversión significativa. Importantes nuevos sectores del mercado se abren a medida que el rotomoldeo es capaz de ofrecer piezas de alta calidad a precios competitivos. Más que nunca las universidades se están interesando en el proceso, y foros técnicos de todo el mundo una oportunidad para moldeo rotacional para ocupar su lugar junto a los otros métodos de fabricación más importantes para los plásticos.
     • Historia
       • El rotomoldeo se desarrolló por primera vez a principios del siglo 20. Pero no fue hasta la década de 1960, cuando Equistar Chemicals reemplazado resinas de vinilo de plastisol por resinas de poliolefina, que el rotomoldeo ganó una amplia aceptación. En pocos años, el desarrollo de polietileno de baja y alta densidad diseñado específicamente para rotomoldeo permitió a los moldeadores rotacionales entrar en los mercados donde las piezas y los procesos de vinilo no podían competir. En la década de 1970, llegaron el polietileno entrecruzado y polietileno de grados modificados al mercado de moldeo rotacional. Estas nuevas resinas abrieron nuevas áreas de mercado, especialmente la producción de tanques de gran tamaño. El polietileno lineal de baja densidad para rotomoldeo fue desarrollado a finales de 1970, mientras que la década de 1980 trajo un aumento de las resinas no-polietilénicas, como el nylon, polipropileno y policarbonato para rotomoldeo.
     • Proceso
       • El principio de rotomoldeo de plásticos es muy simple. El proceso básicamente consiste en introducir una cantidad conocida de plástico en forma de polvo, granular, o líquido viscoso en un molde hueco. El molde se hace girar y/o agitado alrededor de dos ejes principales a velocidades relativamente bajas al mismo tiempo que se lo calienta de manera que el plástico encerrado en el molde se adhiere a la superficie del molde y forme una capa monolítica. La rotación del molde continúa durante la fase de enfriamiento de modo que el plástico conserve su forma deseada hasta que se solidifica. Cuando el plástico es lo suficientemente rígido, el enfriamiento y la rotación del molde se detienen para permitir retirar el producto de plástico del molde. En esta etapa se puede repetir el ciclo del proceso.
     • Diferencias
       • Las principales diferencias entre el rotomoldeo y otras técnicas de moldeo de plásticos, tales como soplado y moldeo por inyección, son los siguientes: • se utiliza polvo de resina en lugar de gránulos; • la resina se funde dentro de los moldes en lugar de ser forzada bajo presión a los moldes en estado fundido; • el molde tiene una rotación en dos ejes; • los moldes de rotomoldeo son menos costosos debido a su simplicidad; • las presiones de operación son relativamente bajas, lo que permite que los moldes estén hechos de materiales menos costosos.
     • Ventajas
       • Una de las ventajas del moldeo rotacional es que las piezas están libres de estrés a excepción de las fuerzas de contracción leves, debido a que las piezas se producen sin ningún tipo de presión externa. Además, en el rotomoldeo prácticamente no hay desperdicios. La uniformidad de espesor de pared se puede mantener con una precisión de ± 10 por ciento, que es mejor que la que normalmente se puede alcanzar con el proceso de moldeo por soplado. El espesor de pared puede variar desde 1/32 de pulgada a 1 pulgada (0,8 mm a 25 mm). La mayoría de las resinas utilizadas en el rotomoldeo se muelen en polvos de malla 35 y con un diámetro de entre 74 micras y 2.000 micras.
     • Aplicaciones
       • El rotomoldeo permite la producción de un sinnúmero de artículos generalmente huecos que pueden ser total o parcialmente cerrados, con paredes sencillas o múltiples. La versatilidad en el diseño de piezas rotomoldeadas es casi ilimitada. La rigidez o flexibilidad de un elemento es controlado por las propiedades de la resina utilizada y por el espesor de la pared.
         • Casi todos los productos comerciales fabricados utilizando el proceso de rotomoldeo están hechos de materiales termoplásticos, aunque también se puede utilizar materiales termoestables. La mayoría de los termoplásticos procesados mediante moldeo rotacional son semicristalinos, y las poliolefinas dominan el mercado mundial.
     • Materiales
       • Actualmente polietileno, en sus diversas formas, representa alrededor del 85% al 90% de todos los polímeros que son rotomoldeados. El polietileno reticulado también es utilizado frecuentemente en el moldeo rotacional. Los plastisoles de PVC constituyen aproximadamente el 12% del consumo mundial, y el policarbonato, nylon, polipropileno, poliésteres insaturados, ABS, poliacetal, acrílicos, celulósicos, epoxis, fluorocarbonos, fenólicos, polibutilenos, poliestirenos, poliuretanos, y siliconas conforman el resto de los materiales utilizados en la industria del rotomoldeo.
     • Maquinarias
       • Máquinas Rock-and-Roll
         • El concepto de las máquinas Rock-and-Roll consiste en una acción oscilante alrededor de un eje (rock) y una rotación total de 360° alrededor de un eje perpendicular (roll). Este tipo de máquinas fue una de las primeras utilizadas para moldeo rotacional.
           • Actualmente en la mayoría de las aplicaciones las máquinas que son capaces proporcionar una rotación de 360º en dos ejes perpendiculares han reemplazado el concepto de Rock-and-Roll, pero sigue existiendo un interés en este tipo de máquinas, ya que ofrecen simplicidad en su diseño y tienen la gran ventaja de que en ellas es más fácil realizar los servicios de carga y descarga del molde. También se ha encontrado que para la mayoría de formas de molde el control sobre la distribución de espesor de pared puede ser tan buena como la obtenida en una máquina de rotación biaxial.
       • Máquinas de carrusel
         • En la actualidad el tipo más común de máquina de rotomoldeo es una de múltiples cabezales o máquina de carrusel. La máquina carrusel fue desarrollado para la producción de grandes tiradas de partes medianas a moderadamente grandes.
           • Las primeras máquinas de carrusel tenían tres brazos fijos a 120°, que salían de una torre central. En todo momento, cada uno de los brazos se encuentra en una de las tres estaciones: calefacción, refrigeración, mantenimiento. También existen máquinas con cuatro brazos fijos (con los brazos a 90° entre sí). Por lo general, el cuarto brazo se encuentra en una estación de enfriamiento auxiliar cuando los otros tres se encuentran en las estaciones de calefacción, refrigeración, y de servicio.
       • Máquinas de carrusel con brazos independientes
         • El desarrollo de las máquinas de brazos independientes es un esfuerzo para mejorar la versatilidad de las máquinas rotativas. Las máquinas actuales tienen cinco estaciones designadas, y puede tener dos, tres, o cuatro brazos que trabajan independientemente uno de otro. Aunque en una máquina de brazo independiente los brazos no pueden moverse y pasarse uno al otro, si la etapa de calentamiento ha terminado entonces el brazo puede moverse fuera del horno y continuar la rotación del molde en el aire ambiente en espera de que el brazo de adelante complete su ciclo en el enfriador.
       • Máquinas Shuttle
         • Las máquinas de rotomoldeo Shuttle o de lanzadera fueron desarrolladas en un intento de conservar espacio. Existen muchos tipos de diseños de máquinas Shuttle. Por ejemplo en un tipo de máquina Shuttle, el conjunto del molde, montado en un carro sobre rieles, se transporta desde el la estación de servicio / estación de enfriamiento hasta la estación de horno, y de nuevo a la estación de servicio / enfriamiento.
           • La máquina rotomoldeo Shuttle se utiliza con frecuencia para el rotomoldeo de piezas grandes. El marco para sostener el molde se monta sobre un carro móvil. Incorporado en el carro se encuentran los motores de accionamiento para girar el molde en ambos ejes. El carro se encuentra sobre un riel que permite que el molde se mueva dentro y fuera del horno.
   • Calandrado de termoplásticos
     • Consiste en pasar el plástico en estado viscoelástico (Tg< T <Tm) por una serie de rodillos para producir una hoja continua. Alguno de los rodillos puede estar grabado para dar una textura a la hoja resultante. El espesor de la lámina está dado por la distancia existente entre dos rodillos. Con este proceso se producen láminas que se utilizan como materia prima para otros procesos secundarios, pero también productos como cortinas de baño, alfombras e impermeables.
     • Proceso
       • Características
         • Mediante el calandrado se obtienen diferentes acabados superficiales: brillante, mate, difuminado, texturas. Esto dependerá del recubrimiento aplicado en el último cilindro caliente. Las instalaciones de calandrado son costosas. La puesta en marcha del proceso es de aproximadamente 10 horas, lo que sólo lo hace rentable para grandes volúmenes de producción. Este es un proceso generalmente aplicable a materiales de alta viscosidad (goma) y que se degradan fácilmente (deben estar poco tiempo a temperatura elevada), como por ejemplo el PVC.
       • Condiciones de Operación
         • La temperatura del material se ve apenas modificada en el proceso por ser la generación viscosa pequeña (<10-20ºC) y baja la conducción de calor. A mayor temperatura del material se obtiene una mejor calidad superficial, menor riesgo de defectos de despegue y una disminución de la viscosidad. La disminución de la viscosidad genera una menor presión sobre la masa y consecuentemente un menor esfuerzo sobre los rodillos, pero puede generar la inclusión de burbujas en la lámina. Una temperatura demasiado elevada puede ocasionar la degradación del material
       • Velocidad de los Rodillos
         • La variación de la velocidad de los rodillos permite regular espesor de la lámina sin variar el entrehierro (espacio entre rodillos) A mayor velocidad se obtiene un mayor ritmo de producción, una mayor presión y la consecuente generación viscosa de calor. Un incremento exagerado de la velocidad puede ocasionar posibles problemas de aspereza superficial (ruptura del fundido) Campo de buena operatividad en un diagrama de velocidad-temperatura
       • Etapas del Proceso
         • Alimentación
           • El material de alimentación debe estar previamente plastificado en estado fundido previamente extruido en el caso de los termoplásticos (PE, TPU) o estado de gel (PVC con plastificantes. El calandrado de goma también se realiza en estado de gel (en general se agregan aditivos que ayudan el procesado)
         • Cilindros de calandria
           • Dependiendo de la lámina que se desea obtener los rodillos, su largo puede variar entre 2 y 4 metros. La calandrias consta de por lo general de 3 o 4 rodillos. Su disposición puede variar, pero la alimentación casi siempre se realiza por la parte superior.
         • Cilindros de calibración y enfriamiento.
         • Corte y bobinado.
     • Productos
       • Con este proceso se producen láminas que se utilizan como materia prima para otros procesos secundarios, pero también productos como cortinas de baño, alfombras, manteles e impermeables. Las características de los materiales obtenidos por el proceso de calandrado son: · posibilidad de obtener materiales planos con o sin brillo · productos transparentes, opacos o de color · baja permeabilidad al vapor de agua · productos no tóxicos · de espesor constante · obtención de materiales rígidos o flexibles. Entre los productos rígidos se encuentran las hojas para termoformado de blisters, confección de tarjetas de crédito y de uso general, rótulos, etiquetas, etc.

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