Moldeo por compresión
El
moldeo por compresión es uno de los proceso de transformación de
plásticos más antiguo que existe. aparece descripto 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.
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. 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. 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. 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. 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.
Moldeo
por compresión tiene un alto desarrollo en la fabricación de piezas de
materiales compuestos para aplicaciones de reemplazo de metales, se
utiliza normalmente para hacer piezas más grandes planas o de forma
levemente curvas. Este método de moldeo es muy utilizado en la
fabricación de piezas de automóviles, tales como cubiertas, defensas,
cucharones, spoilers, así como pequeñas piezas más complejas. El
material a ser moldeado se coloca en la cavidad del molde y los platos
calientes son cerrados por un pistón hidráulico. El moldeo de compuestos
a granel (BMC) y el moldeo de lámina compuesta (SMC) utilizan este
método de moldeo, estos compuestos son conformados a la forma del molde
por la presión aplicada y se calienta hasta que se produce la reacción
de curado. El material para el SMC por lo general se corta para
ajustarse a la superficie del molde. El molde se enfría y se retira la
pieza. Los materiales pueden ser cargados en el molde, ya sea en forma
de pellets o lámina, o el molde se puede cargar desde una extrusora de
plastificación. Los materiales se calientan por encima de su punto de
fusión, se forman y se enfrían. El material de alimentación se
distribuye en forma uniforme en la superficie del molde, la orientación
del flujo se produce durante la fase de compresión.
En el moldeo por compresión que hay seis factores importantes que se debe tener en cuenta
· Determinar la cantidad adecuada de material.
· Determinar la cantidad mínima de energía necesaria para calentar el material.
· Determinar el tiempo mínimo necesario para calentar el material.
· Determinar la técnica de calefacción adecuada.
· Predecir la fuerza necesaria, para asegurar que el material alcance la forma adecuada.
· Diseño de molde para un enfriamiento rápido después de que el material ha sido comprimido en el molde.
Matrices
termoplásticas son comunes en las industrias de producción masiva, por
ejemplo las aplicaciones en automoción, donde las principales
tecnologías son termoplásticos reforzados con fibra larga (LFT) y
termoplásticos reforzados con fibra “Glass Mat” (GMT).
Definición del proceso
El
moldeo por compresión es un proceso de conformación en que se coloca un
material plástico directamente en un molde de metal se calienta y luego
se ablanda por el calor, y obligado a conformarse con la forma del
molde en el molde cerrado.
Características del proceso
El
uso de compuestos de plástico termoestable caracteriza a este proceso
de moldeo de muchos otros procesos de moldeo. Estos termoestables pueden
ser ya sea en forma de pellets o de preformas.
A diferencia de algunos de los otros procesos nos encontramos con que
los materiales suelen ser precalentado y se cuantifican antes del
moldeo. Esto ayuda a reducir el exceso de rebarbas. Insertos,
generalmente metálico, también puede ser moldeados con el plástico. Se
evitan retenciones en la forma del molde, que generan que la eyección
sea especialmente difícil. Se ha vuelto una práctica común precalentar
la carga antes de colocarla en el molde; esto suaviza el polímero y
acorta la duración del ciclo de producción. Los métodos de
precalentamiento incluyen calentadores infrarrojos, calentamiento por
convección en estufa y el uso de tornillos giratorios dentro de un
cilindro calentado. Esta última técnica (tomada del moldeo por
inyección) se usa también para medir la cantidad de la carga.
Esquema del proceso
El
moldeo por compresión se inicia, con una cantidad determinada de
colocada o introducida en un molde. Luego el material se calienta a un
estado maleable y moldeado. Poco después, la prensa hidráulica comprime
el plástico flexible contra el molde, dando como resultado una pieza
perfectamente moldeada que mantiene la forma de la superficie interior
del molde. Después la prensa hidráulica retrocede, un pin eyector en el
fondo del molde rápidamente expulsa la pieza final fuera del molde y
entonces, el proceso concluye.
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| Esquema del proceso |
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| Prensa para moldeo de plásticos |
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