Post on 03-Jul-2015
UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO
FACULTAD DE INGENIERÍA
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA DE MATERIALES
Escuela Académica Profesional de Ingeniería de Materiales
LABORATORIO N° 03
“TERMOFORMADO AL VACIO”
ASIGNATURA :PROCESAMIENTO DE POLÍMEROS
DOCENTE :Ing. CHÁVEZ NOVOA, Danny.
INTEGRANTES :
CUEVA GADEA, Roberto
GIL MUÑOZ, César
MEGO SANDOVAL, Jonathan
MENDOZA CHAVEZ, Janeth
MONCADA RIOS, Johnnattan
POLO BRICEÑO, Elmer
SANDOVAL PEREZ, Marco
VEGA BASAURI, Giessy
TURNO: Jueves, 11- 1 pm.
CICLO: VII
TRUJILLO - PERÚ
Septiembre – 2010
Universidad Nacional de Trujillo Ingeniería de Materiales
I. MOLDEO POR TERMOFORMADO AL VACIO.
II. OBJETIVOS DE LA EXPERIENCIA :
2.1.-Obtener moldes de cualquier pieza por termoformado al vació utilizando un folder
de plástico.
2.2.-Observar y aprender el proceso de moldeo por termo formado al vacío
III. FUNDAMENTO TEORICO:
TERMOFORMADO
El termoformado es un proceso en el cual se usa una lámina plana de material
termoplástico para darle la forma deseada. El proceso se usa ampliamente en el
empaque de productos de consumo para fabricar grandes artículos como tinas de baño,
domos grandes para tragaluces y revestimiento internos para refrigeradores.
El termoformado consta de dos pasos principales: calentamiento y formado. El
calentamiento se realiza generalmente mediante radiadores eléctricos en uno o ambos
lados de la lámina de plástico inicial, a una distancia aproximada de 125 mm. La
duración del ciclo de calentamiento necesita ser suficiente para ablandar la lámina,
dependiendo del polímero, su espesor y color. Los métodos de formado pueden
clasificarse en tres categorías básicas:
A) termoformado al vacío,
B) termoformado a presión y
C) termoformado mecánico
Describirnos aquí los métodos para el formado de material laminar; pero en la
industria del empaque la mayoría de las operaciones de termoformado se realizan con
películas delgadas.
A). Termoformado al vacío:
El método más antiguo es el termoformado al vació (llamado simplemente formado al
vacío en sus inicios, en los años cincuenta) en el cual se usa presión negativa para
adherir la lámina precalentada dentro la cavidad del molde. El proceso se explica en la
Procesamiento de Polímeros
2
Universidad Nacional de Trujillo Ingeniería de Materiales
figura 1 en su forma más básica. Los agujeros para hacer el vacío en el molde son del
orden de 0.8 mm de diámetro, así sus efectos en la superficie del plástico son menores.
B) Termoformado a presión:
Una alternativa del formado al vacío involucra presión positiva para forzar al plástico
caliente dentro de la cavidad del molde. Esto se llama termoformado a presión o
formado por soplado; su ventaja sobre el formado al vacío radica en que se pueden
desarrollar presiones más altas, ya que en el método anterior este parámetro se limita a
un máximo teórico de una atmósfera. Son comunes las presiones de formado de tres a
cuatro atmósferas. La secuencia del proceso es similar a la anterior, la diferencia es
que la lámina se presiona desde arriba hacia la cavidad del molde. Los agujeros de
ventilación en el molde dejan salir el aire atrapado.
Procesamiento de Polímeros
3
Universidad Nacional de Trujillo Ingeniería de Materiales
FIGURA 1. Termoformado al vacío: (1) se suaviza una lámina plana de plástico por
calentamiento; (2) se coloca sobre la cavidad de un molde cóncavo; (3) el vacío atrae la lámina
hacia la cavidad, y (4) el plástico se endurece al contacto con la superficie fría del molde, la parte
se retira y luego se recorta de la hoja.
C) Termoformado mecánico:
El tercer método, llamado termoformado mecánico, usa un par de moldes (positivo y
negativo) que se aplican contra la lámina u hoja de plástico caliente, forzándola a
asumir su forma. En el método de formado mecánico puro no se usa vacío ni presión
de aire. Sus ventajas son un mejor control dimensional y la posibilidad de detallar la
superficie en ambos lados de la pieza. La desventaja es que se requieren las dos
mitades del molde, por tanto, los moldes para los otros dos métodos son menos
costosos.
Aplicaciones:
El termoformado es un proceso secundario, el proceso primario es el que produce la
lámina o película. Solamente se pueden termoformar los termoplásticos ya que las
láminas extruidas de polímeros termofijos o elastómeros están encadenados
transversalmente y no pueden ablandarse por recalentamiento. Los plásticos
termoformados comunes son el poliestireno, el acetato de celulosa y el acetato butirato
de celulosa, ABS, PVC, el acrílico (polimetil nieta acrilato), el polietileno y el
polipropileno.
En la industria del empaque se realizan operaciones de producción en masa de
termoformados. Las láminas o películas iniciales se alimentan rápidamente a través de
cámaras de calentamiento y luego se forman mecánicamente en la forma deseada. Con
frecuencia, las operaciones se diseñan para producir varias partes en cada golpe de una
prensa que usa moldes con punzones y cavidades múltiples En algunos casos, la
máquina de extrusión que produce la lámina o película se localiza inmediatamente
antes del proceso de termoformado eliminando así la necesidad de precalentar el
plástico. Para mayor eficiencia, el proceso de llenado de alimentos consumibles en el
envase se localiza inmediatamente después del termoformado.
Procesamiento de Polímeros
4
Universidad Nacional de Trujillo Ingeniería de Materiales
Los artículos empacados en películas delgadas que se producen masivamente por
termoformado incluyen empaques de ampolla (blisters) y empaques de película.
Ofrecen formas atractivas para exhibir ciertos productos de consuno como cosméticos,
herramientas pequeñas, artículos para baño y sujetadores (uñas, tornillos, etc.). Las
aplicaciones de los termoformados incluyen partes grandes que pueden ser producidas
de láminas más gruesas, Algunos ejemplos incluyen cubiertas para máquinas de
negocios, cascos de bote, casetas para regadera, difusores para luz, anuncios luminosos
y señales, tinas y ciertos juguetes. Hemos mencionado previamente tragaluces
contorneados y revestimientos internos para puertas de refrigeradores. Éstos podrían
manufacturarse respectivamente con acrílico (por su transparencia) y ABS (porque es
fácil de formar y es resistente a los aceites y grasas que se encuentran en los
refrigeradores).
IV. EQUIPOS y MATERIALES:
4.1) Equipos:
- Una Aspiradora
- Un Termoformador al vacío.
- Horno tipo mufla
4.2) Materiales:
- Plancha polimérica (Vinifaster) de varios colores (rojo, gris, verde).
- Piezas (servirán como molde)
-Bases de madera
-Pernos
V. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:
5.1.-Estirar la plancha polimérica (Vinifaster) en una superficie plana.
5.2.-Colocar la plancha en un marco de madera.
5.3.-Empernar los marcos, previamente colocada la plancha, para un mejor sostenimiento.
5.4.-Calentar la plancha en un horno tipo mufla. (185-195ºC), para ablandar a la plancha
polimérica.
Procesamiento de Polímeros
5
Universidad Nacional de Trujillo Ingeniería de Materiales
5.5.-Colocar algunas piezas en la parte superior de una caja (caja acondicionada para
succionar el aire), que servirá como moldes para el termoformado de la plancha
polimérica.
5.6.-Sacar el marco de madera del horno y colocar encima de la caja acondicionada.
5.7.-Encender la aspiradora para succionar el aire y así la plancha polimérica adopte la
forma de las piezas que están encima de la caja, producto del vacío generado.
5.8.-Retirar el marco de la caja.
5.9.-Desenpernar el marco y retirar la plancha conformada.
VI. RESULTADOS Y DISCUSIÓN:
6.1. RESULTADOS:
FIG.02: Lamina termoformada 1 FIG.03: Lamina termoformada 2
FIG.04: Lamina termoformada 3 FIG.05: Lamina termoformada 4.
Procesamiento de Polímeros
6
Universidad Nacional de Trujillo Ingeniería de Materiales
6.2. – COMENTARIOS:
Las láminas de plástico que usamos se debieron de llevar por encima de los
190ºC pero sin llegar a la fusión del material para que tome la forma exacta de la
pieza en el termoformado.
Cuando las piezas a moldear tienen un volumen muy grande respecto al tamaño
de la lámina con el molde, se puede observar que genera tensiones a los
extremos e incluso llega a rasgar la lamina. (Ver fig. 04)
VII.- CONCLUSIONES:
7.1.-Se logró obtener moldes de celulares, monedas, llaveros utilizando este método.
7.2.-Pudimos observar y aprender el proceso de termo formado al vació utilizando un
equipo casero en el laboratorio.
VIII.- RECOMENDACIONES:
-Para un buen termoconformado llevar a altas temperaturas de reblandecimiento,
así el molde tomará la forma exacta de la pieza.
IX.-REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
Wikipedia “TERMOFORMADO AL VACIO” [Online]. Disponible en:
http://es.wikipedia.org/wiki/termoformado [Consulta] 2 de Setiembre 2010.
ANEXOS:
Procesamiento de Polímeros
7
Universidad Nacional de Trujillo Ingeniería de Materiales
FIG.06: Horno tipo mufla. FIG.07: Caja de control de temperaturas.
FIG.08: Ubicar la lámina en el molde. FIG.09:
FIG.10: FIG.11:
Procesamiento de Polímeros
8
Empernando el molde, lamina tranparente
Empernando el molde, lamina verde.
Orientación del molde sobre la caja.
Universidad Nacional de Trujillo Ingeniería de Materiales
FIG.12: Piezas para el moldeo. FIG.13: Aspiradora conectada a la caja.
FIG.14: Moldes iniciales dentro del horno. FIG.15:
FIG.16: Lamina ablandada. FIG.17: Acercar rápidamente a la caja.
Procesamiento de Polímeros
9
Termoformado en lámina transparente.
Empernando el molde, lamina verde.
Universidad Nacional de Trujillo Ingeniería de Materiales
FIG.18: Succionar aire de la caja. FIG.19: Mantener la succión del aire.
FIG.20: Termoformado acabado.
FIG.21: Moldes dentro del molde. FIG.22: Lamina ablandada a 190 °C.
Procesamiento de Polímeros
10
Universidad Nacional de Trujillo Ingeniería de Materiales
FIG.23: Acercar rápidamente lamina. FIG.24:
FIG.25: Lamina ablandada. FIG.26: Acercar rápidamente la lamina.
FIG.27: Succionar aire de la caja. FIG.28: Termoformado acabado.
Procesamiento de Polímeros
11
Rasgado de lámina por pieza grande.
Universidad Nacional de Trujillo Ingeniería de Materiales
Procesamiento de Polímeros
12