Fundición de polímero
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Fundición de polímeros
En la conformación de polímeros, la fundición involucra verter una resina líquida a un molde, con el uso de la gravedad para llenar la cavidad, y dejar que el polímero se endurezca. Tanto los termoplásticos como los termofijos se funden. Algunos ejemplos de los primeros incluyen los acrílicos, poliestireno, poliamidas (nylon) y vinilos (PVC). La conversión de la resina líquida en un termoplástico endurecido se lleva a cabo de varias maneras, que incluyen 1) calentar la resina termoplástica a un estado muy fluido de modo que se vierta y llene la cavidad del molde con facilidad, y después se le deja enfriar y solidificar en el molde; 2) usar un prepolímero (o monómero) de peso molecular bajo y polimerizarlo en el molde para que forme un termoplástico de peso molecular elevado; y 3) verter un plastisol (suspensión líquida de partículas finas de una resina termoplástica como el PVC, en un plastificador) en un molde calentado para que forme un gel y se solidifique. Los polímeros termofijos a los que se da forma por medio de fundición incluyen el poliuretano, poliésteres insaturados, fenoles y epóxicos. El proceso involucra verter los ingredientes del líquido que forman el termofijo en un molde para que ocurra la polimerización y el entrecruzamiento. Quizá se requiera calor y/o un catalizador en función del sistema de resina. Las reacciones deben ser suficientemente lentas para permitir que el molde se vierta por completo. Los sistemas termofijos que reaccionan rápido, tales como los de ciertos poliuretanos, requieren procesos de conformación alternativos como el moldeo por inyección de reacciónMuchos productos se fabrican fundiendo en lugar de moldeando. En la fundición, el líquido simplemente se vierte en el molde, en lugar de forzarlo. En la fundición de resina, una resina o caucho líquido reactivo llena un molde que reacciona químicamente y se solidifica. Los polímeros típicos para fundición incluyen poliuretano, epoxi, nailon, silicona y acrílico. A diferencia del moldeo y la extrusión, la fundición se basa en la presión atmosférica para llenar el molde en lugar de usar una fuerza significativa para empujar el plástico hacia la cavidad del molde. Algunos polímeros tienen una viscosidad similar a la masa de pan incluso cuando están a temperatura elevada, por lo que no son candidatos para el proceso de fundición. Ejemplos de esto son polímeros como POM, PC, PP y muchos otros. La fundición incluye una serie de procesos que toman una solución de monómero, polvo o disolvente y los vierten en un molde. Pasan de líquido a sólido por evaporación, acción química, enfriamiento o calor externo. El producto final se puede quitar del molde una vez que solidifique.El casting tiene varias ventajas:
-El costo de equipo, herramientas y moldes es bajo
-El proceso no es complejo
-Los productos tienen poco o ningún estrés interno
El casting puede tener algunas desventajas:
-La velocidad de salida es lenta y tiene ciclos largos.
-Las tolerancias dimensionales no son muy buenas.
-La humedad y las burbujas de aire pueden ser difíciles de controlar y pueden causar problemas.
Proceso de manufactura
- Preparación del molde: el molde se recubre con un agente desmoldante para facilitar el desmoldeo y, a menudo, se precalienta a una temperatura específica del material.
- Fundición: La resina sintética se mezcla con un agente de curado y se vierte o inyecta en el molde, donde llena la cavidad del molde.
- Curado: La fundición cura en el molde hasta que solidifica (someter el molde al calor puede acelerar el tiempo de curado de ciertos polímeros).
- Desmolde: Se abre el molde y se retira la parte curada.
- Recorte: los artefactos de fundición como rebabas, bebederos y uniones se cortan o lijan.
Los moldes flexibles hechos de caucho de látex o caucho de silicona vulcanizado a temperatura ambiente (RTV) son económicos en comparación con las herramientas duras, pero pueden producir solo un número limitado (alrededor de 25 a 100) de piezas fundidas como reacción química de uretanos, epoxis, poliéster y el acrílico degrada las superficies del molde. Los moldes de silicona RTV pueden reproducir hasta los detalles más pequeños, produciendo piezas fundidas de alta calidad. La impresión 3D de estereolitografía es una forma común de crear másters para moldes directamente a partir de diseños CAD, en parte debido a su alta resolución y capacidad similar para producir características finas. La fundición de polímeros es relativamente económica, con poca inversión inicial, pero los polímeros termoendurecibles para fundición suelen ser más caros que sus homólogos termoplásticos y el moldeado de piezas fundidas requiere mucha mano de obra. Cada pieza fundida requiere algo de mano de obra para el posprocesamiento, lo que hace que el costo final por pieza sea alto en comparación con los métodos de producción automatizados como el moldeo por inyección. La fundición de polímero se usa típicamente para la creación de prototipos, producción de tiradas cortas, así como para ciertas aplicaciones dentales y de joyería.
Proceso:
El plástico se prepara en forma líquida. En algunos casos, la resina es naturalmente un líquido y en otros un sólido granular se licua por calor. El plástico líquido se vierte en un molde cerrado y se eliminan las burbujas de aire. El plástico se cura a temperatura ambiente o en un horno a fuego lento. Luego, el plástico curado se retira del molde.
Fundición por inmersión:
Un tapón calentado del tamaño y la forma del interior del artículo que se va a moldear se sumerge en un recipiente de plastisol líquido. El molde se retira a una velocidad determinada. El plástico que rodea inmediatamente el molde se adhiere y solidifica. Cuanto más lenta sea la velocidad de retirada, más gruesa será la capa de plástico. Después del curado, el plástico se quita del molde.
Fundición de aguanieve:
Se vierte un plastisol líquido en un molde hueco calentado que tiene la forma del exterior del objeto que se va a fabricar. El plastisol en contacto inmediato con las paredes del molde solidifica. Cuanto más tiempo permanezca el plástico en el molde, más gruesa será la capa de plástico que se solidifica. El exceso de plástico, todavía en forma líquida, se vierte del molde. Una vez curado el plástico, se abre el molde y se retira la pieza.
Fundición rotacional:
Se coloca una cantidad predeterminada de plastisol líquido en un molde de dos piezas cerrado y calentado. Luego, el molde se gira, generalmente en dos planos: esto distribuye el plástico contra las paredes del molde en una capa delgada y uniforme. Al entrar en contacto con el molde, se solidifica. Una vez curado el plástico, se abre el molde y se retira la pieza.
Existe una amplia gama de materiales que se pueden fundir
El nailon tipo 6 es uno de los productos fundidos más populares y utilizados. Los poliuretanos son otro ejemplo de materiales fundidos que ofrecemos. De cualquier manera, el proceso de fundición es a menudo el método preferido que proporciona formas de stock de gran tamaño para el mecanizado de piezas. Aproveche al máximo este proceso optimizando su pieza en bruto con una forma de fundición casi neta, llámenos y le explicaremos cómo.