Moldeo por compresión de polipropileno
El moldeo por compresión es uno de los diversos procesos de moldeo. Consiste en utilizar la compresión (fuerza) y el calor para dar forma a una materia prima, por ejemplo, a las juntas hidráulicas y neumáticas, utilizando un molde metálico. La materia prima se calienta en el molde hasta que se hace flexible mientras el molde se cierra durante un periodo determinado. Al retirarlo, es bastante común que el producto moldeado contenga un exceso de material, normalmente llamado “flashing”, que se ha extruido mientras se calentaba y comprimía en el molde. Un equipo de limpieza experimentado se encarga de eliminar el flashing para mantener la medida exacta del producto fabricado
Los plásticos termoestables y los termoplásticos son exclusivos del método de moldeo por compresión. Los plásticos termoestables se refieren a los plásticos flexibles, por ejemplo, las juntas hidráulicas que, una vez calentadas y fijadas en una forma, no pueden modificarse. Los plásticos termoestables se endurecen al ser calentados hasta el estado líquido y luego enfriados y pueden recalentarse y enfriarse tanto como sea necesario.
El tiempo también es un factor. El material, la presión y el grosor de la pieza son algunos de los factores que determinarán el tiempo que la pieza tendrá que estar en el molde. Los termoplásticos requieren que la pieza se enfríe y sea rígida antes de extraerla.
Moldeo por compresión de termoestables
La principal diferencia física es cómo responden a las altas temperaturas. Cuando se calientan hasta su punto de fusión, los termoplásticos se ablandan hasta adquirir una forma líquida. Por tanto, el proceso de curado es reversible, lo que significa que pueden volver a moldearse y reciclarse. En cambio, los polímeros termoestables forman una estructura reticulada durante el proceso de curado, lo que impide que se fundan y se vuelvan a moldear.
Como analogía, piense en los termoestables como el hormigón, una vez que han fraguado, nunca pueden volver a la forma líquida (proceso irreversible). Mientras que los termoplásticos son como el agua, pueden pasar del hielo al agua con la aplicación o retirada del calor (proceso reversible).
Un termoplástico es una resina que es sólida a temperatura ambiente, pero que se vuelve plástica y blanda al calentarse, fluyendo debido a la fusión de los cristales o al cruzar la temperatura de transición vítrea (Tg). Una vez procesados, normalmente mediante procesos de moldeo por inyección o soplado, los termoplásticos adoptan la forma del molde en el que se vierten como masa fundida, y se enfrían para solidificarse en la forma deseada. El aspecto más significativo de los termoplásticos es su reversibilidad, la capacidad de someterse a un recalentamiento, fundirse de nuevo y cambiar de forma. Esto permite procesar de nuevo el mismo material, incluso después de haberlo preparado como sólido. Procesos como la extrusión, el termoformado y el moldeo por inyección se basan en este comportamiento de las resinas. Algunos materiales termoplásticos comunes son el polietileno (PE), el policarbonato (PC) y el policloruro de vinilo (PVC).
Ventajas e inconvenientes del moldeo por compresión
Además de las propiedades de rendimiento superiores de los plásticos termoestables, el material puede procesarse de varias maneras para conseguir formas y propiedades. Se utilizan cinco procesos de fabricación diferentes para formar materiales compuestos:
La compresión (fuerza) y el calor se utilizan para dar forma a la materia prima mediante un molde. En una prensa de moldeo se montan matrices metálicas adaptadas. La carga de material se coloca en el molde, se cierran las mitades del molde calentadas y se aplica presión. El tiempo de ciclo varía en función del tamaño y el grosor de la pieza. El moldeo por compresión es ideal para piezas grandes que requieren una gran estabilidad dimensional. Los costes del utillaje varían en función del tamaño y la complejidad de la pieza, junto con la cavitación general.
Las fibras se hacen pasar por un baño de resina antes de enrollarlas en un mandril hasta conseguir el grosor deseado. El mandril y las fibras se curan mediante calor, y el tubo totalmente curado y acabado se retira del mandril.
La fibra de vidrio y los rovings se arrastran a través de un baño de resina (en lugar de empujarlos, como en el caso de la extrusión) y, a continuación, a través de una matriz calentada mediante un dispositivo de arrastre continuo. El material se forma y se cura a medida que pasa por la matriz. Por último, el perfil completamente curado se corta a la medida.
Moldeo por compresión de polímeros
Deringer, Tim y Drummer, Dietmar. “The influence of mold temperature on thermoset in-mold forming” (La influencia de la temperatura del molde en el moldeo de termoestables) Journal of Polymer Engineering, vol. 40, no. 3, 2020, pp. 256-266. https://doi.org/10.1515/polyeng-2019-0322
Deringer, T. y Drummer, D. (2020) La influencia de la temperatura del molde en la formación de termoestables en el molde. Journal of Polymer Engineering, Vol. 40 (Issue 3), pp. 256-266. https://doi.org/10.1515/polyeng-2019-0322
Deringer, Tim y Drummer, Dietmar. “The influence of mold temperature on thermoset in-mold forming” (La influencia de la temperatura del molde en el moldeo de termoestables) Journal of Polymer Engineering 40, no. 3 (2020): 256-266. https://doi.org/10.1515/polyeng-2019-0322