Introducción al polímero

Para familiarizarse con los métodos de producción de materiales poliméricos, es mejor saber que el polímero y el plástico son dos conceptos diferentes. El plástico es un producto resultante de diversos procesos sobre el polímero. Mientras que el polímero se forma como una materia prima cruda bajo presión, calor y moldeo para ser utilizado en diversas industrias para la producción de productos plásticos. Los polímeros están disponibles en diversas variedades como polietileno, polipropileno, etc., cada uno con características diferentes según sus especificaciones químicas. La amplia aplicación del polímero en diversas industrias ha llevado a que esta materia prima se produzca de diversas maneras. En general, para producir un polímero, primero se consideran especificaciones como el tipo de resina polimérica, la cantidad de producción, la resistencia y la forma geométrica necesarias, para que finalmente el polímero deseado se produzca mediante uno de los métodos disponibles.

En general, los métodos de conformado de los polímeros dependen de los siguientes factores:

Tipo de resina polimérica

Forma geométrica del producto final

Resistencia requerida

Cantidad de producción

Al elegir los métodos de producción, se deben considerar cuidadosamente los factores mencionados. Los métodos que se utilizan más para la producción de materiales poliméricos son los siguientes:

Extrusión

Moldeo por soplado

Moldeo por inyección

Moldeo rotacional

Termoformado

En todos los métodos de producción de polímeros, el material primero debe ser calentado hasta alcanzar la temperatura de ablandamiento (fusión); en este estado, el material está listo para ser moldeado adecuadamente. Conocer el comportamiento de cada tipo de material plástico a altas temperaturas es un aspecto importante, donde, por ejemplo, el índice de fusión o la velocidad de flujo del material fundido son los métodos más comunes para examinar el comportamiento de estos materiales.

A continuación, proporcionaremos una descripción completa de estos procesos.

Extrusión

La extrusión es un proceso práctico y flexible para conformar materiales poliméricos, donde la fuerza necesaria para este trabajo se proporciona hidráulicamente o mecánicamente. En resumen, se llama extrusión al proceso en el que un material polimérico, bajo la influencia de la presión, pasa a través de un molde con una forma específica y reduce su sección transversal. Este proceso es relativamente nuevo y más práctico en comparación con otros métodos de conformado.

En la extrusión, gránulos o polvo plástico, masterbatch y otros aditivos se mezclan y se introducen en la tolva de la máquina extrusora; luego, esta mezcla se funde en la máquina extrusora bajo calor y tensiones de corte y se mueve hacia el molde mediante el movimiento del tornillo. El producto fundido, debido a la presión, toma la forma del molde deseado y, finalmente, se enfría el molde y se extrae el producto. Es uno de los métodos más conocidos para la producción de materiales plásticos.

Con este método, se pueden producir una amplia variedad de productos plásticos como recubrimientos de cables, nylon para embalaje, bolsas para alimentos, tubos y perfiles, cubiertas de invernaderos, etc.

Ventajas del método de extrusión:

Enfriamiento de la pieza después de salir del molde

Capacidad para producir piezas delgadas

Facilidad del proceso de producción

Moldeo por inyección

Para producir materiales plásticos de esta manera, se debe prestar mucha atención a cómo se funden los materiales poliméricos para que el producto en el proceso discontinuo de producción por moldeo por inyección tenga una calidad adecuada. En los diversos métodos de producción de materiales poliméricos, el proceso se lleva a cabo de acuerdo con la capacidad de las materias primas bajo condiciones específicas, donde en este método se debe prestar atención a la estabilidad de la presión y la temperatura durante la producción del producto. Al utilizar métodos de producción de materiales plásticos, es posible que el producto producido necesite modificaciones que se realicen durante varios procesos de acabado. Sin embargo, en el moldeo por inyección, debido a la alta precisión del proceso de producción, el producto se produce en una sola etapa a alta velocidad y tiene una calidad adecuada. En los diversos métodos de producción de materiales poliméricos, las dimensiones de los productos producidos son de gran importancia y puede haber limitaciones dimensionales en algunos métodos.

Mientras que el moldeo por inyección no tiene limitaciones para la producción de productos plásticos y puede ayudar a producir productos pequeños como tapas de botellas, utensilios de cocina, juguetes, etc., junto con productos grandes como carrocerías de automóviles.

Ventajas del método de moldeo por inyección

Posibilidad de producción en masa

Capacidad para incorporar materiales metálicos en el plástico

No se requieren modificaciones después de la producción de la pieza

Posibilidad de reutilizar desechos

Moldeo rotacional

Los diversos métodos de producción con su rendimiento diferente siempre están en competencia, y generalmente se presta más atención al método que produce productos de calidad y tiene un costo más razonable. En la producción mediante el método de moldeo rotacional, la conformación del polímero se realiza a alta velocidad, donde los productos producidos se fabrican en forma hueca con paredes delgadas y se utilizan. El funcionamiento de esta máquina es tal que a veces en el proceso de producción de algunas piezas, solo se utiliza esta máquina. El método de moldeo rotacional tiene muchas diferencias entre los diversos métodos de producción de materiales poliméricos y generalmente produce el producto plástico a través de 4 etapas: llenado del molde, calentamiento, enfriamiento y descarga del producto. Entre las aplicaciones principales de este método de producción de materiales plásticos se pueden mencionar la producción de piezas de automóviles, juguetes, diversos muñecos, tanques, etc.

Ventajas del método de moldeo rotacional

Bajo costo de equipos

Bajo nivel de desechos

Posibilidad de producir piezas multicapa

Posibilidad de producir piezas huecas

Proceso fácil de separación de la pieza del molde

Alta resistencia

Moldeo por soplado

Al familiarizarse con los métodos de producción de materiales poliméricos, además de la naturaleza de las materias primas y sus características, también se deben considerar otros factores como la forma geométrica del producto producido. En el método de moldeo por soplado, se pueden producir productos huecos como botellas de bebidas, latas, tubos, tanques, etc. Los gránulos de soplado entran en la máquina extrusora en forma de cilindros huecos y, después de fundirse, se dirigen hacia las paredes del molde con la ayuda de presión de aire. Después de aplicar frío al molde, el polímero se enfría, toma la forma del molde y se extrae.

Ventajas del método de moldeo por soplado

Mezcla y fusión uniforme de los materiales poliméricos

Posibilidad de utilizar termoplásticos en el proceso de producción

Bajo costo de fabricación del molde

Termoformado

Los métodos mencionados, cada uno de ellos, contribuyen de alguna manera a la producción de productos plásticos durante el proceso de moldeo. Mientras que el termoformado es un método de conformación de las materias primas que produce productos plásticos. En las producciones de este método, el material polimérico en forma de lámina alcanza su punto de suavidad debido al calor y está listo para cambiar de forma.

Luego, bajo la aplicación de presión de aire positiva o negativa, los materiales se mueven hacia las paredes del molde y toman la forma del molde.

Después de la conformación, la pieza se extrae del molde y, con la ayuda de operaciones de corte, se separan los desechos y se realizan las modificaciones necesarias.

Entre los diversos métodos de producción de materiales poliméricos, este método, con alta precisión y bajo costo, es un método adecuado para producciones en masa, donde la compra de su equipo inicial también es un trabajo muy fácil y de bajo costo.

Ventajas del método de conformado

Adecuado para producción en pequeñas cantidades

Posibilidad de producir piezas multicapa

No hay equipos costosos

Bajo costo del molde

Utilizable en la producción de diversos moldes plásticos

Resumen

Dada la diversidad de los polímeros y la posibilidad de producir productos plásticos en alta variedad, es mejor elegir un método que, teniendo en cuenta completamente las necesidades de producción del conjunto, le ayude a producir el producto deseado con menos etapas y también con precisión y calidad adecuadas.

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