Manufacturalunes, 25 de agosto de
2014ManufacturasClasificacin:
los procesos de manufactura se clasifican en cinco grupos:
Procesos que cambian la forma del materialProcesos que provocan
desprendimiento de viruta por medio de maquinasProcesos que cambian
las superficiesProcesos para el ensamblado
Clasificacin de los materiales:
Metlicos Ferrosos No ferrosos Nometlicos Orgnicos Inorgnicos
FUNDICIN
Es el proceso de la fabricacin de piezas,lamayorametlicas pero
tambin hay de plstico,este proceso consiste en fundir un material y
a la vez introducirlo en una cavidad la cual se le denomina
"molde"donde sesolidifica.
Extrusin en polmerosTipos de excrusin
Es un proceso industrial mecnico, en donde se realiza una accin
de prensado, moldeado delplstico, que por flujo continuo con presin
y empuje, se lo hace pasar por un moldeencargado de darle la forma
deseada.Este a su vez tiene diferentes procesos que son:
1. Extrusinen caliente2. Extrusin en fro3. Extrusin en tibiaY el
equipamiento que se divide en:
1. Extrusin directa2. Extrusin indirecta3. Extrusin
hidrosttica4. Empuje
Inyeccin en polmeros
La utilizacin de mezclas de poliuretano, resinas txicas de
inyeccin y recubrimientos de polvorea resulta de gran beneficio en
la actualidad, siendo mtodos no destructivos con magnficas ventajas
tcnicas, econmicas y sobre todo de gran rapidez en su aplicacin en
comparacin a los mtodos convencionales.
Soplado y transformado
El moldeo por inyeccin-soplado consiste en la obtencin de
unapre-formadel polmero a procesar, similar a un tubo deensayo, la
cual posteriormente se calienta y se introduce en el molde que
alberga la geometra deseada, en ocasiones se hace un estiramiento
de la pre-forma inyectada, despus se inyecta aire, con lo que se
consigue la expansin del material y la forma final de la pieza y
por ltimo se procede a su extraccin.
Procesamiento de hule pultrusion
La pultrusin es un proceso utilizado para la produccin de tramos
continuos de formas estructurales de plsticos reforzados con fibra.
Las materias primas incluyen una mezcla de resina lquida (que
contiene resinas, cargas y aditivos especializados) y fibras de
refuerzo.
Pulvimetalurgia (matales/ceramicos)
Lapulvimetalurgiaometalurgia de polvoses un proceso de
fabricacin que, partiendo
de polvos finos y tras sucompactacinpara darles una forma
determinada (compactado), se
calientan en atmsfera controlada (sinterizado) para la obtencin
de la pieza.
Este proceso es adecuado para la fabricacin de grandes series de
piezas pequeas de gran
precisin, para materiales o mezclas poco comunes y para
controlar el grado de porosidad o
permeabilidad.
Laminado
proceso industrialpor medio del cual se reduce el espesor de una
lmina demetalo de materiales semejantes con la aplicacin de presin
mediante el uso de distintos procesos, como lalaminacin de anilloso
ellaminado de perfiles. Por tanto, este proceso se aplica sobre
materiales con un buen nivel demaleabilidad. La mquina que realiza
este proceso se le conoce comolaminador.
Forjado
Enconstruccin, se denominaforjadoa unelemento estructural,
generalmente horizontal, capaz de transmitir las cargas que
soporta, as como su propio peso, a los dems elementos de la
estructura (vigas,pilares,muros...) hasta que todas las cargas
llegan a lacimentacin, que descansa sobre elterreno.
Soldadura (fuerte y blanda)
Lasoldadura heterogneaconsiste en realizar uniones en las que el
material de aportacin tiene menor punto de fusin (y distintas
caractersticas qumico-fsicas) que el material base, realizndose la
unin soldada sin fusin del material base y mediante la fusin del
material de aportacin que se distribuye entre las superficies de la
unin, muy prximas entre s por accin capilar.La soldadura blanda se
distingue de la soldadura fuerte por la temperatura de fusin del
material de aporte. La soldadura blanda utiliza aportaciones con
punto de fusin por debajo de los 450C y la soldadura fuerte por
encima de los 450C.
Mecanizado no convencionalLos maquinados no tradicionales se
refieren a aquel grupo de procesos, los cuales remueven el exceso
de material mediante diversas tcnicas que incluyenla energa
mecnica, trmica, elctrica, o qumica
Publicado porNicolen21:40No hay comentarios:Enviar por correo
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MTODOS DE FABRICACIN DE OBJETOS DEPLSTICOPublicado elnoviembre
4, 2010dejorgealdama1.Extrusin o moldeo por aire a presin.(clic-ar
en imagen y saldr el proceso)El proceso comienza cuando el plstico
fundido cae desde una tolva a un tornillo sin fin y la introduce en
un molde hueco. Entonces se inyecta aire a presin y el plstico
fundido y entra en contacto con las paredes del molde. Cuando se
enfre y se solidifique ya se puede extraer la pieza
terminada.2.Moldeo por inyeccin.
Es muy similar al anterior, pero sin utilizar aire a presin.Con
este mtodo similar al de los churros se consiguen piezas no huecas
que tienen resistencia y rigidez.3.Moldeo por compresin o
deformacin en caliente.
Consiste en disponer una pieza de plstico rgida sobre un molde
con la forma que le queremosdar.Elmacho presiona y adapta la pieza
al molde. Al mismo tiempo tiempo tiene que estar calientespara
ablandar y degradar el plstico. Despus, se deja enfriar, se abre el
molde y extraemos la pieza.4.Moldeo por prensado.
En este caso se introduce los componentes en polvo en el
interior de un molde. El macho presiona la mezcla mientras que el
molde se calienta hasta que el plstico tenga fluidez. Despus se
deja enfriar y finalmente se saca.5.Calandrado.
Consiste en calentar el plstico hasta que quede pastoso. Despus
se pasa por unos rodillos que logra obtener lminas de espesores muy
pequeos. Normalmente, se suele utilizar para la fabricacin del
PVC.
Moldeo por compresinEl moldeo por compresin es uno de los
proceso de transformacin de plsticos ms antiguo que existe. aparece
descripto en bibliografa de principio del siglo XIX, aunque no
comenz a desarrollarse a escala industrial hasta 1908, cuando Leo
Baeckeland desarrollo las resinasfenol-formaldehido, que siguen
emplendose an hoy en da.
El moldeo por compresines un mtodo 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
presin para forzar al material a entrar en contacto con todas las
reas del molde, mientras que el calor y la presin 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 compresin es
un mtodo de alta presin, adecuado para el moldeo de piezas
complejas, de alta resistencia con refuerzos de fibra de vidrio.
Los compuestos termoplsticos, aunque en menor medida, tambin pueden
ser moldeados por compresin con refuerzos de cintas
unidireccionales, tejidos, fibras orientadas al azar o de hilos
cortados. La ventaja de moldeo por compresin es su capacidad para
moldear piezas grandes, bastante intrincadas o complejas. Adems, es
uno de los mtodos de ms bajo costo en comparacin con el moldeo por
otros mtodos tales como moldeo por transferencia y moldeo por
inyeccin, por otra parte se desperdicia poco material, dndole una
ventaja cuando se trabaja con compuestos caros. Sin embargo, el
moldeo por compresin 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
degradacin de la longitud de la fibra en comparacin con el moldeo
por inyeccin. Materiales que normalmente se fabrican mediante
moldeo por compresin incluyen: sistemas de resina polister con
fibra de vidrio, (SMC/BMC), Torlon (Poliamida-imida: PAI), Vespel
(Poliamida:PA), Polifenilen sulfuro (PPS), y muchos grados
dePEEK.
Moldeo por compresin tiene un alto desarrollo en la fabricacin
de piezas de materiales compuestos para aplicaciones de reemplazo
de metales, se utiliza normalmente para hacer piezas ms grandes
planas o de forma levemente curvas. Este mtodo de moldeo es muy
utilizado en la fabricacin de piezas de automviles, tales como
cubiertas, defensas, cucharones, spoilers, as como pequeas piezas
ms complejas. El material a ser moldeado se coloca en la cavidad
del molde y los platos calientes son cerrados por un pistn
hidrulico. El moldeo de compuestos a granel (BMC) y el moldeo de
lmina compuesta (SMC) utilizan este mtodo de moldeo, estos
compuestos son conformados a la forma del molde por la presin
aplicada y se calienta hasta que se produce la reaccin de curado.
El material para el SMC por lo general se corta para ajustarse a la
superficie del molde. El molde se enfra y se retira la pieza. Los
materiales pueden ser cargados en el molde, ya sea en forma de
pellets o lmina, o el molde se puede cargar desde una extrusora de
plastificacin. Los materiales se calientan por encima de su punto
de fusin, se forman y se enfran. El material de alimentacin se
distribuye en forma uniforme en la superficie del molde, la
orientacin del flujo se produce durante la fase de compresin.En el
moldeo por compresin que hay seis factores importantes que se debe
tener en cuentaDeterminar la cantidad adecuada de
material.Determinar la cantidad mnima de energa necesaria para
calentar el material.Determinar el tiempo mnimo necesario para
calentar el material.Determinar la tcnica de calefaccin
adecuada.Predecir la fuerza necesaria, para asegurar que el
material alcance la forma adecuada.Diseo de molde para un
enfriamiento rpido despus de que el material ha sido comprimido en
el molde.Matrices termoplsticas son comunes en las industrias de
produccin masiva, por ejemplo las aplicaciones en automocin, donde
las principales tecnologas son termoplsticos reforzados con fibra
larga (LFT) y termoplsticos reforzados con fibra Glass Mat
(GMT).
Definicin del procesoEl moldeo por compresin es un proceso de
conformacin en que se coloca un material plstico 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.
Caractersticas del procesoEl uso de compuestos de plstico
termoestable caracteriza a este proceso de moldeo de muchos otros
procesos de moldeo. Estos termoestables pueden ser ya sea en forma
de pellets o depreformas. 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 metlico,
tambin puede ser moldeados con el plstico. Se evitan retenciones en
la forma del molde, que generan que la eyeccin sea especialmente
difcil. Se ha vuelto una prctica comn precalentar la carga antes de
colocarla en el molde; esto suaviza el polmero y acorta la duracin
del ciclo de produccin. Los mtodos de precalentamiento incluyen
calentadores infrarrojos, calentamiento por conveccin en estufa y
el uso de tornillos giratorios dentro de un cilindro calentado.
Esta ltima tcnica (tomada del moldeo por inyeccin) se usa tambin
para medir la cantidad de la carga.
Esquema del procesoEl moldeo por compresin 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
despus, la prensa hidrulica comprime el plstico flexible contra el
molde, dando como resultado una pieza perfectamente moldeada que
mantiene la forma de la superficie interior del molde. Despus la
prensa hidrulica retrocede, un pin eyector en el fondo del molde
rpidamente expulsa la pieza final fuera del molde y entonces, el
proceso concluye.
Esquema del proceso
Prensa para moldeo de plsticos
PrensaLas prensas de moldeo por compresin estn orientadas
verticalmente y contienen dos placas a las cuales se sujetan las
mitades del molde. El proceso involucra dos tipos de actuacin: 1)
carrera ascendente de la placa del fondo o 2) carrera descendente
de la placa superior, pero esta ltima es la configuracin ms comn.
Un cilindro hidrulico acciona generalmente las placas, el cual
puede disearse para suministrar fuerzas de sujecin de hasta varios
cientos de toneladas. Las prensas de compresin del molde se
fabrican en una amplia variedad de tamaos. La mayora de las prensas
utilizan un cilindro hidrulico con el fin de producir la suficiente
fuerza durante la operacin de moldeo.Lasprensas pueden generar
presiones que van desde 300 a 4.000 toneladas. La resina es
aditivada con la preforma, (en el caso de SMC y BMC ya contienen
todos los componentes, incluida la fibra, resina, cargas,
catalizador etc.). El calor y la presin se aplican, con rangos de
temperatura de 225F a 325F (107C a 163C) y 150 a 1.000 psi de
presin, necesarios para curar las piezas. Los ciclos pueden variar
desde menos de uno minuto a cinco minutos. Las maquinaria constan
de un molde mbolo macho y un molde hembra y espigas guas que
aseguran el encastre perfecto entre ambos.
MoldesLos moldes para este proceso son generalmente ms simples
que los de su contraparte, el moldeo por inyeccin. No hay
vertederos o sistemas de alimentacin en un molde por compresin y se
procesan partes de formas ms simples debido a que los materiales
termofijos poseen una capacidad de flujo ms baja. Sin embargo, se
necesitan accesorios para calentar el molde que puede hacerse
mediante resistencia elctrica, vapor o circulacin de aceite
caliente. Los moldes de compresin pueden clasificarse enmoldes
manualesusados para corridas de ensayo;semiautomticos,en los cuales
a la etapa de prensado le sigue un ciclo programado, pero el
operador carga y descarga manualmente la prensa; y automtico el
cual opera bajo ciclos de prensado completamente automtico
(incluyendo la carga y la descarga automtica).
Ver "Moldes para compresin"
Materias primasLas resinas termoestables tpico utilizadas en las
piezas moldeadas por compresin son polisteres, poliuretanos,
resinas urea-formaldehdo, steres de vinilo, resinas epoxi y resinas
fenlicas. Los elastmeros (ejemplo: cauchos y siliconas) tambin
suelen ser moldeados por compresin. Como se ha hecho mencin
anteriormente algunos termoplsticos tambin pueden ser moldeados por
compresin, pero por cuestiones de tiempo de ciclo, por lo general
se utiliza el moldeo por inyeccin en estos ltimos, salvo el caso de
termoplsticos de difcil procesado o bajas cantidades o piezas
tcnicas.Las materias primas utilizadas pueden estar en forma de
pellets, polvo, liquido, preformas slidas o en estado
semislido.
Piezas producidas por compresinEste proceso se utiliza comnmente
para la fabricacin de componentes elctricos, vajilla, y engranajes.
Este proceso tambin se usa para producir botones, hebillas,
perillas o manijas, carcasas de aparatos elctricos y grandes
contenedores. Los discos fonogrficos de PVC se producan por este
mtodo.
Principales aplicaciones:- Materiales termoplsticos y
elastmeros, para piezas de pequeas dimensiones.- Compuestos
reforzados con fibras de vidrio (a partir de resinas epoxi, de
polister, etc.):1.BMC (bulk molding compounds): reforzados con
fibras de 3-12mm. Ejemplo: cuerpo de taladro elctrico.2.SMC (sheet
molding compounds): se sitan en el molde alternativamente capas de
fibras de aproximadamente 25mm y capas de mezcla de resina y otros
componentes. Preferentemente utilizado para piezas de gran
superficie y pequeo espesor. Ejemplo: paneles para vehculos. 3. TMC
(thick molding compounds): combinacin en capas de BMC y SMC, para
placas de gran espesor.- (Modificacin de la tcnica) Estampado de
chapas y preformas de termoplsticos (thermoplastics sheet
stamping), reforzados con fibras textiles o de vidrio.- Ya no
utilizada para termoplsticos o utilizado en menor medida (ejemplo:
era el mtodo para la produccin de discos LP).
Ventajas del moldeo por compresin:Fluido en pequeas distancias:
menores tensiones internas.Bajo costo de mantenimiento y de
fabricacin de moldes.Diseo sencillo de moldes, al no haber entrada
y canales.Permite moldeo de piezas complejasBuen acabado
superficial (en general)Desechos de materiales relativamente
bajo
Desventajas del moldeo por compresin:El molde debe mantenerse a
temperatura no excesiva, para que las paredes no curen mucho ms
rpido que el interior. Por tanto, tiempos largos de curado.No es
aconsejable para este mtodo en caso e empleo de moldes de formas
complejas
________________________________________________________________________TECNICA
DE MOLDEO POR COMPRESION
En el moldeo por compresin el material, bien lquido, o en forma
de polvo, granza o de pastillas preformadas (preformas), se coloca
en el molde caliente, y este se cierra lentamente, hasta que las
dos mitades del molde ejercen presin sobre el material. Conforme el
molde va cerrndose, el material es obligado a ocupar todas las
partes de la cavidad de moldeo. En ciertos casos, es ventajoso
realizar el moldeo cerrando primeramente el molde casi por completo
y abrindolo despus unos segundos antes de aplicar la presin
definitiva. De esta forma se deja respirar" al material, para
permitir la evacuacin del gas que queda atrapado entre el polvo de
moldeo o que es generado en la reaccin de polimerizacin. Una vez
que el molde se ha cerrado completamente se aplica la mxima presin,
que provoca el llenado final y completo de la cavidad. Bajo la
accin conjunta del calor y la presin tienen lugar las reacciones de
entrecruzamiento que transforman al material termoendurecible en
termoestable, proceso que se conoce vulgarmente como "curado. Tras
el curado se abre el molde y se extrae la pieza totalmente slida,
que solamente alcanza su rigidez definitiva cuando se ha enfriado
totalmente. Cuando la pieza tiene forma complicada o grandes
dimensiones, es aconsejable colocarla en conformadores despus de
extraerla del molde, para evitar que se deforme mientras se
enfra.
El moldeo por compresin podra definirse de la siguiente forma:
Apertura del molde Extraccin de las piezas moldeadas en el ciclo
anterior Preparacin del molde, lo que incluye limpieza del molde y
lubricacin para facilitar la extraccin de la pieza siguiente y
colocacin de las inserciones metlicas, si las hubiera, y del
compuesto de moldeo, bien lquido, en forma de polvo o de pastilla
Cierre del molde caliente y aplicacin de presin. Apertura del molde
para dejarlo "respirar" y permitir la salida de humedad y materias
voltiles Aplicacin de toda la presin al molde caliente y
mantenimiento durante el tiempo necesario hasta que el material
haya curado totalmente Extraction de lapiezaLa temperatura del
molde y la presin aplicada son los factores ms importantes del
proceso. Adems de estas variables, otros factores que influyen en
la calidad de las piezas moldeadas por compresin son: el diseo de
la pieza que debe moldearse, la velocidad de cierre de la prensa,
la plasticidad del material y las condiciones en que se encuentra
la superficie de la cavidad de moldeo. Es importante poner en la
cavidad de moldeo la cantidad exacta de material que se necesita,
pues una cantidad en defecto puede dar lugar a piezas porosas con
baja densidad y con malas propiedades mecnicas, mientras que una
cantidad en exceso puede dar lugar a excesivas rebabas.El moldeo
por compresin tiene algunas limitaciones, y no es muy aconsejable
cuando se trata de moldear artculos de forma muy complicada con
resaltes, entrantes o pequeos taladros laterales. Tampoco es
aconsejable para moldear artculos de paredes gruesas (1 cm o ms).
Valores tpicos de temperatura del molde, presin de moldeo y tiempo
de moldeo para, por ejemplo, una resina fenlica son 150-200 C,
20000 kg/cm" y 1.5 mm, respectivamente.Los moldes en moldeo por
compresin suelen tener reas muy elevadas, por lo que las prensas
utilizadas deben desarrollar elevadas fuerzas de cierre. La figura
siguiente muestra una prensa tpica empleada en moldeo por
compresin.
Fuentes:www.mater.upm.esen.wikipedia.orgTecnologa de los
polmeros de Beltrn - Marcilla