FundicinPara otros usos de este trmino, vaseFundicin (desambiguacin).

Colado del metal fundido.Se denominafundicinoesmelter(del inglssmelter, fundidor) al proceso de fabricacin de piezas, comnmentemetlicaspero tambin deplstico, consistente enfundirun material e introducirlo en una cavidad, llamadamolde, donde sesolidifica.El proceso ms comn es la fundicin enarena, por ser sta un materialrefractariomuy abundante en la naturaleza y que, mezclada conarcilla, adquiere cohesin y moldeabilidad sin perder la permeabilidad que posibilita evacuar losgasesdel molde al tiempo que se vierte el metal fundido. La fundicin en arena consiste en colar un metal fundido, tpicamente aleaciones de hierro, acero, bronce, latn y otros, en un molde de arena, dejarlo solidificar y posteriormente romper el molde para extraer la pieza fundida.Para la fundicin con metales como el hierro o el plomo, que son significativamente ms pesados que el molde de arena, la caja de moldeo es a menudo cubierta con una chapa gruesa para prevenir un problema conocido como "flotacin del molde", que ocurre cuando la presin del metal empuja la arena por encima de la cavidad del molde, causando que el proceso no se lleve a cabo de forma satisfactoria.Tambin se conoce como fundicin al proceso de extraer metales a partir de susmenas, que suele ser la etapa previa al moldeado metlico (vaseFundicin (metalurgia)).ndice[ocultar] 1Etapas del proceso 1.1Diseo del modelo 2Variantes 3Vase tambin 4Notas 5Enlaces externosEtapas del proceso[editar]Diseo del modelo[editar]La fundicin en arena requiere un modelo a tamao natural de madera, cristal, plstico y metales que define la forma externa de la pieza que se pretende reproducir y que formar la cavidad interna en el molde.En lo que atae a los materiales empleados para la construccin del modelo, se puede emplear desdemaderao plsticos como el uretano y elpoliestirenoexpandido (EPS) hasta metales como elaluminioo elhierrofundido.Para el diseo del modelo se debe tener en cuenta una serie de medidas derivadas de la naturaleza del proceso de fundicin: Debe ser ligeramente ms grande que la pieza final, ya que se debe tener en cuenta la contraccin de la misma una vez se haya enfriado a temperatura ambiente. El porcentaje de reduccin depende del material empleado para la fundicin.A esta dimensin se debe dar una sobremedida en los casos en el que se d un proceso adicional de maquinado o acabado por arranque de viruta. Las superficies del modelo debern respetar unosngulosmnimos con la direccin de desmoldeo (la direccin en la que se extraer el modelo), con objeto de no daar el molde de arena durante su extraccin. Este ngulo se denominangulo de salida. Se recomiendan ngulos entre 0,5 y 2. Incluir todos los canales de alimentacin ymazarotasnecesarios para el llenado del molde con el metal fundido. Si es necesario incluirportadas, que son prolongaciones que sirven para la colocacin del macho.Los moldes, generalmente, se encuentran divididos en dos partes, la parte superior denominadacopey la parte inferior denominadadragaque se corresponden a sendas partes del molde que es necesario fabricar. Los moldes se pueden distinguir: Moldes de arena verde: estos moldes contienen arena hmeda. Moldes de arena fra: usa aglutinantes orgnicos e inorgnicos para fortalecer el molde. Estos moldes no son cocidos en hornos y tienen como ventaja que son ms precisos dimensionalmente pero tambin ms caros que los moldes de arena verde. Moldes no horneados: estos moldes no necesitan ser cocidos debido a sus aglutinantes (mezcla de arena y resina). Las aleaciones metlicas que tpicamente se utilizan con estos moldes son el latn, el hierro y el aluminio.Las etapas que se diferencian en la fabricacin de una pieza metlica por fundicin en arena comprende: Compactacinde laarenaalrededor del modelo en la caja de moldeo. Para ello primeramente se coloca cada semimodelo en una tabla, dando lugar a las llamadas tablas modelo, que garantizan que posteriormente ambas partes del molde encajarn perfectamente.Actualmente se realiza el llamado moldeo mecnico, consistente en la compactacin de la arena por medios automticos, generalmente mediante pistones (uno o varios)hidrulicosoneumticos. Colocacin del macho o corazones. Si la pieza que se quiere fabricar es hueca, ser necesario disponer machos, tambin llamados corazones que eviten que el metal fundido rellene dichas oquedades. Los machos se elaboran con arenas especiales debido a que deben ser ms resistentes que el molde, ya que es necesario manipularlos para su colocacin en el molde. Una vez colocado, se juntan ambas caras del molde y se sujetan. Siempre que sea posible, se debe prescindir del uso de estos corazones ya que aumentan el tiempo para la fabricacin de una pieza y tambin su coste. Colada. Vertido del material fundido. La entrada del metal fundido hacia la cavidad del molde se realiza a travs de la copa o bebedero de colada y varios canales de alimentacin. Estos sern eliminados una vez solidifique la pieza. Los gases y vapores generados durante el proceso son eliminados a travs de la arena permeable.

Vertido del material fundido. Enfriamiento y solidificacin. Esta etapa es crtica de todo el proceso, ya que un enfriamiento excesivamente rpido puede provocar tensiones mecnicas en la pieza, e incluso la aparicin de grietas, mientras que si es demasiado lento disminuye laproductividad. Adems un enfriamiento desigual provoca diferencias de dureza en la pieza. Para controlar la solidificacin de la estructura metlica, es posible localizar placas metlicas enfriadas en el molde. Tambin se puede utilizar estas placas metlicas para promover una solidificacin direccional. Adems, para aumentar la dureza de la pieza que se va a fabricar se pueden aplicar tratamientos trmicos o tratamientos de compresin. Desmolde. Rotura del molde y extraccin de la pieza. En el desmolde tambin debe retirarse la arena del macho. Toda esta arena se recicla para la construccin de nuevos moldes. Desbarbado. Consiste en la eliminacin de los conductos de alimentacin, mazarota y rebarbas procedentes de la junta de ambas caras del molde. Acabado y limpiezade los restos de arena adheridos. Posteriormente la pieza puede requerirmecanizado,tratamiento trmico.1Variantes[editar]La precisin de la pieza fundida est limitada por el tipo de arena y el proceso de moldeo utilizado. La fundicin hecha con arena verde gruesa proporcionar una textura spera en la superficie de la pieza. Sin embargo, el moldeo con arena seca produce piezas con superficies mucho ms lisas.Para un mejor acabado de la superficie de las piezas, estas pueden ser pulidas o recubiertas con un residuo de xidos, silicatos y otros compuestos que posteriormente se eliminaran mediante distintos procesos, entre ellos elgranallado. Moldeo en arena verde. La arena verde es una mezcla de arena de slice, arcilla, humedad y otros aditivos. Este moldeo consiste en la elaboracin del molde con arena hmeda y colada directa del metal fundido. Es el mtodo ms empleado en la actualidad, con todo tipo de metales, y para piezas de tamao pequeo y medio.No es adecuado para piezas grandes o de geometras complejas, ni para obtener buenos acabados superficiales o tolerancias reducidas. Moldeo en arena qumico. Consiste en la elaboracin del molde con arena preparada con una mezcla de resinas, el fraguado de estas resinas puede ser por un tercer componente lquido o gaseoso, o por autofraguado. De este modo se incrementa la rigidez del molde, lo que permite fundir piezas de mayor tamao y mejor acabado superficial. Moldeo en arena seca. La arena seca es una mezcla de arena de slice seca, fijada con otros materiales que no sea la arcilla usando adhesivos de curado rpido. Antes de la colada, el molde se seca a elevada temperatura (entre 200 y 300C). De este modo se incrementa la rigidez del molde, lo que permite fundir piezas de mayor tamao, geometras ms complejas y con mayor precisin dimensional y mejor acabado superficial. Moldeo mecnico. Consiste en la automatizacin del moldeo en arena verde. La generacin del molde medianteprensas mecnicaso hidrulicas, permite obtener moldes densos y resistentes que subsanan las deficiencias del moldeo tradicional en arena verde. Se distingue: Moldeo Horizontal. A finales de los aos 50 los sistemas de pistones alimentados hidrulicamente fueron usados para lacompactacinde la arena en los moldes. Estos mtodos proporcionaban mayor estabilidad y precisin en los moldes. A finales de los aos '60 se desarroll la compactacin de los moldes con aire a presin lanzado sobre el molde de arena precompactado.La mayor desventaja de estos sistemas es la gran cantidad de piezas de repuesto que se consumen debido a la multitud de partes mviles, adems de la produccin limitada unos 90-120 moldes por hora. Moldeo vertical. En 1962 la compaa danesaDansk Industri Syndikat(DISA) implement una ingeniosa idea de moldeo sin caja aplicando verticalmente presin. Las primeras lneas de este tipo podran producir 240 moldes por hora y hoy en da las ms modernas llegan a unos 550 moldes por hora. Aparte de la alta productividad, de los bajos requerimientos de mano de obra y de las precisiones en las dimensiones, este mtodo es muy eficiente. Moldeo en arena matchplate. Este mtodo fue desarrollado y patentado en 1910. Sin embargo, no fue hasta principio de los aos '60 cuando la compaa americanaHunter Automated Machinery Corporationlanz su primera lnea basada en esta tecnologa. El mtodo es similar al mtodo vertical. El principal proveedor es DISA y actualmente este mtodo es ampliamente utilizado, particularmente en Estados Unidos, China y la India. Una gran ventaja es el bajo precio de los modelos, facilidad para cambiar las piezas de los moldes y adems, la idoneidad para la fabricacin de series cortas de piezas en la fundicin. Moldeo a la cera perdidaomicrofusin. En este caso, el modelo se fabrica enceraoplstico. Una vez obtenido, se recubre de una serie de dos capas, la primera de un material que garantice un buen acabado superficial, y la segunda de un material refractario que proporciones rigidez al conjunto. Una vez que se ha completado el molde, se calienta para endurecer el recubrimiento y derretir la cera o el plstico para extraerla del molde en el que se verter posteriormente el metal fundido. Fundicin en coquilla. En este caso, el molde es metlico. Fundicin porinyeccin Fundicin prensada Fundicin a baja presinEs un sistema de fundicin que consiste colocar uncrisoldemetalfundido en un recipiente apresin. Un tubo de alimentacin conecta el metal de crisol con la entrada delmolde. Se inyectaaire comprimidoo ungas inerteen el recipiente a una presin de 20-105kN/m. Al inyectarlo la nica salida del metal ser el tubo por lo que se genera el flujo de metal, que llena la matriz y forma la pieza. La presin se mantiene durante la solidificacin para compensar la contraccin volumtrica. No son necesarias ni mazarotas ni alimentacin de colada.Fundicin centrifugada

Horno centrfugo para metal.El proceso defundicin centrifugadaocentrfuga, consiste en depositar una capa defundicinlquida en unmoldederevolucingirando a granvelocidady solidificar rpidamente elmetalmediante un enfriamiento continuo del molde o coquilla. Las aplicaciones de este tipo de fundicin son muy variadas, yendo desde la fabricacin detelescopioso partes dejoyerahasta lastuberas, este procedimiento frecuentemente utilizado para la fabricacin detubossin costura, camisas y dems objetos simtricos.ndice[ocultar] 1Tecnologa 2Antecedentes histricos 3Ventajas y Desventajas 3.1Ventajas 3.2DesventajasTecnologa[editar]El metal se vierte caliente yfluidoen unaespiralque se transforma inmediatamente en una capa regular y continua del metal lquido, mantenida en formacilndricapor lasfuerzas de inercia centrifugascreadas por la rotacin de la coquilla. Esta fuerza centrfuga que se desarrolla lanza el metal lquido contra las paredes del molde y aumenta su presin, facilitando el llenado de los huecos y lasolidificacinen este estado. Simultneamente serefrigerala coquilla por su exterior para absorber elcalory bajar latemperaturade la fundicin hasta la temperatura de solidificacin. En el curso de su enfriamiento, el metal lquido sufre unacontraccin trmicaprogresiva. El enfriamiento que sigue tiene como efecto una contraccin trmica suplementaria del elemento slido, que se despega de la coquilla y puede entonces extraerse. Tiene una mayor fiabilidad que piezas de fundicin esttica. Son relativamente libre de la porosidad del gas y la contraccin. Muchas veces, los tratamientos de superficie, como carburacin, temple y nitruracin tiene que ser utilizado cuando un desgaste superficie resistente debe combinarse con una superficie dura y resistente exterior. Una de estas aplicaciones es la tubera bimetlica compuesta por dos concntricos separados, capas de diferentes aleaciones y metales unidos entre s. Estos tubos pueden ser econmicamente utilizados en muchas aplicaciones y puede ser producido por el proceso de fundicin centrfuga. Las caractersticas de la fundicin dependen de varios parmetros que deben controlarse para tener una produccin uniforme. Estos factores son, principalmente: la temperatura de colada la composicin del material a utilizarLas instalaciones suelen ser muy costosas y slo seamortizanfabricando grandes series. Este mtodo de conformacin por moldeo tiene su gnesis en el desarrollo de lastuberaspara saneamiento.La colada centrifuga es adecuada para la fabricacin de cuerpos de revolucin huecos, por ejemplo tubos, cilindros, y tambin casquillos de cojinete. El proceso es adecuado para la produccin de estructuras de gran dimetro - tubos de petrleo, instalaciones de la industria qumica y suministro de agua, etcAntecedentes histricos[editar]Ya al principio delsiglo XIXnaci la idea de emplear lafuerza centrfugapara fundir los objetos de metal; perteneci aAntonio Eckhardt(patenteen el ao1809), pero la insuficiencia tcnica de lasmquinasfrenaba su aplicacin prctica por la imposibilidad de conseguir el nmero necesario de revoluciones que dieran la fuerza centrfuga necesaria. En el ao1848fue otorgada la primera patente en losEstados UnidosaT.G. Lovegrove, deBaltimore. Poco despus de progresar la tcnicaFernando Arens, en colaboracin con Sensaud de De Lavaud, enBrasil, lograron por fin, en1914, aplicar la fuerza centrfuga en la fundicin de metales a escala industrial. Desde el ao1915se fabrican enArgentina, en los talleres Tamet, tubos centrifugados con una mquina de tipo Arens y De Lavaud. En1867Joseph Monier puso en circulacin los tubos dehormign armado. En1913los italianos Diego Matteo y Adolfo Mazza ofrecieron otra variedad de tubos decemento. ltimamente, latcnicade la construccin se enriqueci con muestras devidriotermoaislante como materialbsicoen la fabricacin. Bloques de vidrio huecos, placas de revestimiento y paneles decorativos hicieron su aparicin. En1941N. P. Waganoff fabric tubos de vidrio por el mtodo de centrifugacin, que, por la sencillez de la fabricacin y por el bajo coste de la misma, supuso una revolucin en los mtodos de fundicin. En la actualidad este tipo de fundicin est muy desarrollada y extendida, pudindose encontrar una gran variedad de productos realizados con este mtodo.Ventajas y Desventajas[editar]Ventajas[editar] Uniformidad con las propiedades del metal a utilizar. Se utiliza menos material que con otros procesos. No hay necesidad de montante. Se logran las dimensiones requeridas en el exterior de la fundicin. Se producen menos desechos.Desventajas[editar] Es necesaria la utilizacin de un equipo extra para lograr la rotacin del molde. El interior de las piezas suele contener impurezas.Moldeo en arena verdeEste artculo o seccin necesitareferenciasque aparezcan en unapublicacin acreditada, como revistas especializadas, monografas, prensa diaria o pginas de Internetfidedignas. Este aviso fue puesto el 21 de octubre de 2008.Puedesaadirlaso avisaral autor principal del artculoen su pgina de discusin pegando:{{subst:Aviso referencias|Moldeo en arena verde}} ~~~~

Elmoldeo en arena verdeconsiste en la elaboracin de moldes partiendo de la mezcla de arena desliceybentonita(un derivado de la arcilla) a un 30 - 35% con una cantidad moderada de agua.

Molde en arena verde: Muestra de un molde en arena verde listo para verter la fundicin.Esta primera elaboracin de la mezcla se denominaarena de contacto, tras su primera utilizacin esta mezcla es reutilizable comoarena de relleno, la cual al aadirle agua vuelve a recuperar las condiciones para el moldeo de piezas. De esta manera, se puede crear un circuito cerrado de arenera.Existe otro tipo de preparado de la arena, es un tipo de preparado ya comercial, consiste en una mezcla de arena de slice con aceites vegetales y otros aditivos. Este tipo de preparado no es reutilizable, ya que tras su utilizacin dichos aceites se queman perdiendo as las propiedades para el moldeo. Por este motivo no es aconsejable su utilizacin en grandes cantidades y de forma continua en circuitos de arenera cerrados ya que su utilizacin provocara el progresivo deterioro de mezcla del preparado del circuito y por lo tanto su capacidad para el moldeo. Este preparado facilita la realizacin del moldeo manual, ya que alarga el proceso de manipulacin para realizar el modelaje.ndice[ocultar] 1Tipos de moldeos en arena verde 2Proceso de fundicin de moldeado en verde 3Modelos 3.1Tolerancias en los modelos 3.2Fabricacin de moldes 4Ventajas y desventajas del moldeado en arena verde 4.1Ventajas 4.2Desventajas 5Enlaces externos 6Vase tambinTipos de moldeos en arena verde[editar]

Moldeo manual: Operarios realizando el vertido del metal en el molde

Existen dos tipos de moldeo en verde: elmoldeo manualy elmoldeo en mquina.

Moldeo manual:Consiste en el moldeo realizado de forma manual, y por lo tanto de una manera artesanal. Este tipo de modelaje se est perdiendo en la actualidad debido a la especializacin, a la desaparicin progresiva de los operarios de fundicin y a la utilizacin de las mquinas de moldeo.

Moldeo en mquina:Consiste en el moldeo realizado por medio de una mquina de moldeo. Existen en la actualidad distintos tipos de mquinas para este fin: lasmquinas multifuncin,mquinas multipistonesymquinas automticas. La utilizacin de este tipos de mquinas ha facilitado la automatizacin de este proceso, aumentando notablemente las cantidades productivas.

Proceso de fundicin de moldeado en verde[editar]El Trmino "arena verde" es conocido principalmente por el contenido de humedad dentro de la arena. La arena se somete a un moldeado / mezclado, proceso en el que varios tipos de arcilla y aditivos qumicos que actan como aglutinantes se mezclan con la arena, el resultado es un compuesto que es conveniente para el proceso de moldeo en arena.

Esta mezcla de preparado de arena se comprime alrededor del patrn (patrn de la pieza deseada) a presiones y temperaturas especficas, para garantizar que mantenga su forma durante el resto del proceso de fundicin. La arena mezclada se compacta alrededor del patrn, tomando la forma del molde deseado.

A veces el diseo de la fundicin implica conductos internos en la pieza. Esto se hace mediante el uso de machos de arena que estn constituidos por una mezcla de arenas similares. Los ncleos estn ubicados estratgicamente para formar los conductos necesarios en la fundicin. Las dos mitades del molde posteriormente se cierran y el metal se vierte en la cavidad y se deja solidificar.

Despus de que la solidificacin haya tenido lugar, la arena se hace vibrar hasta que se libera de la fundicin. El proceso de acabado puede ser completado por rectificado, mecanizado, la galvanoplastia y la pintura.En la siguiente figura podeis observar el proceso paso a paso.

Moldeo en arena verde: Proceso para la fabricacin de piezas mediante el proceso de moldeado en verde

Modelos[editar]Los modelos se usan para moldear la mezcla de arena a la forma de la fundicin.

Modelos: Muestra del modelo y de las piezas finales

Removibles:La arena comprimida alrededor del modelo el cual se extrae ms tarde de la arena y deja una cavidad que se alimenta con metal fundido para crear la fundicin.

Desechables:Son hechos de poliestireno y en vez de extraer el modelo de la arena, se vaporiza cuando el metal fundido es vaciado en el molde.

Ms informacin sobre los moldes desechables en el siguiente enlace:Moldeo a la cera perdidaSi los modelos se destruyen al elaborar la pieza, se dice que estos son desechables; y si los modelos sirven para varias funciones se dice que son removibles.

Tolerancias en los modelos[editar]En el diseo de los modelos que se utilizan para construir un molde es necesario tener en consideracin varias tolerancias.

Tolerancia para la contraccin: Se debe tener en consideracin que un material al enfriarse se contrae dependiendo del tipo de metal que se est utilizando, por lo que los modelos debern ser ms grandes que las medidas finales que se esperan obtener.

Tolerancia para la extraccin: Cuando se tiene un modelo que se va a remover es necesario agrandar las superficies por las que se deslizar, al fabricar estas superficies se deben considerar en sus dimensiones la holgura por extraccin.

Tolerancia por acabado: Cuando una pieza es fabricada es necesario realizar algn trabajo de acabado o terminado de las superficies generadas, esto se logra puliendo o quitando algn material de las piezas producidas por lo que se debe considerar en el modelo esta rebaja de material.

Tolerancia de distorsin:Cuando una pieza es de superficie irregular su enfria-miento tambin es irregular y por ello su contraccin es irregular generando la distorsin de la pieza, estos efectos debern ser tomados en consideracin en el diseo de los modelos.

Golpeteo: En algunas ocasiones se golpean los modelos para ser extrados de los moldes, accin que genera la modificacin de las dimensiones finales de las piezas obtenidas, estas pequeas modificaciones deben ser tomadas en consideracin en la fabricacin de los modelos.

Fabricacin de moldes[editar]Para la fabricacin de moldes para el moldeado en arena verde se suele utilizar una proporcin tpica de: 90% de Slice (SiO2) 7% de arcilla 3% de aguaTambin se utilizan diversos mtodos de compactacin, como son: Manual Presin neumticaestupeido Sacudimiento Lanzamiento de arena a presin

Ventajas y desventajas del moldeado en arena verde[editar]Ventajas[editar] Econmico: es un proceso ms barato que el resto. Resistencia a altas temperaturas. Posibilidad de obtencion de piezas de hasta menos de 3mm de grosor de acero. Posibilidad de utilizacin en gran cantidad de metales y aleaciones. Acabado uniforme y liso. No requiere de tolerancias especiales. Aproximadamente un 90% del material del molde es reciclable. Se trata de un proceso flexible con costos de materiales bajos. Piezas sin tensiones residuales.

Desventajas[editar] No se trata de un proceso recomendado para piezas de gran tamao. Las tolerancias que se obtienen suelen ser bastante grandes. No es el proceso ms adecuado para la realizacin de piezas de geometra compleja. Los acabados superficiales que se obtienen no son los mejores. Piezas con resistencia mecnica reducida.Moldeo a la cera perdida

ElCentauro de Royos, pieza fundida a lacera perdidaen tallerespeloponsicosdelsiglo VIa.C.que fue importada a lapennsula Ibrica(MAN)Elmoldeo a la cera perdidaofundicin a la cera perdidaes un procedimientoescultricode tradicin muy antigua (aparece con la cultura acadia, a mediados del II milenio a.C.) que sirve para obtener figuras demetal(generalmentebronce) por medio de unmoldeque se elabora a partir de un prototipo tradicionalmente modelado encera de abeja.Este modelo previo es rodeado de una gruesa capa de material blando que se solidifica,; una vez endurecido, se mete en unhorno, que derrite la figura de cera, saliendo sta por unos orificios creados al efecto (de ah su denominacin) y, en su lugar, se inyecta el metal fundido, que adopta la forma exacta del modelo. Para extraer la pieza final es necesario retirar el molde. La principal ventaja de este procedimiento es la estrecha tolerancia dimensional que podemos conseguir, la cual no puede conseguirse mediante otros procesos. Podemos conseguir dimensiones ajustadas de 0,002 mm por mm. Es un proceso en el que tenemos que controlar numerosas variables, pero obtenemos un acabado superficial excelente. Es un proceso caro, por lo que se utiliza para la fabricacin de preseries y prototipos, pudiendo ser utilizado en volmes de produccin bajos.Esta forma de trabajar el metal (bronce), simplificada en los prrafos anteriores, en realidad, requiere un largo, costoso y complicado proceso junto con una perfecta y adecuada combinacin de diversosoficios: para el proyecto general y la coordinacin, losescultores; para los primeros pasos, losmoldeadores; para la labor de horneado, losfundidoresy para el acabado, loscinceladoresypatinadores.ndice[ocultar] 1La tcnica tradicional de la cera perdida con bronce 1.1Trabajo con el modelo 1.2Creacin del molde 1.3Proceso de fundicin 1.4Desmoldado y acabado 2Referencias 3Vase tambin 3.1Notas 4Bibliografa 5Enlaces externosLa tcnica tradicional de la cera perdida con bronce[editar]Trabajo con el modelo[editar]Elaboracin de un.modelo provisionalde cera siguiendo eldiseoque ha ideado elartista. Durante esta preparacin, se explora y se experimenta hasta lograr expresar lo que el escultor busca. Si la obra va a ser monumental, los modelos iniciales se hacen aescala, para trabajar ms cmodamente. La utilizacin de la cera se debe a que su textura,dctily blanda, permite modelar con ms facilidad, hacer tanteos y aadir o quitar elementos con gran detallismo y provecho. Actualmente existen otros materiales que pueden sustituir a la cera de abeja, como laparafina, lagelatina, elltexo lasilicona.Modelo de una manzana en cera de abeja.El mismo modelo realizado en parafina.Modelo hecho en escayola con un molde bivalvo.

A veces se realiza un paso intermedio para conseguir mayor perfeccin. Sobre el modelo de cera (u otro material equivalente) se construye un molde bivalvo, a partir de dos piezas de un material plstico que se endurezca sobre el modelo. La mayora de los moldes de esculturas pequeas se hacen deyeso, pero se pueden tambin hacer defibra de vidrioo de otros materiales. Cuando el material del molde fragua, se abre y se extrae el modelo de cera. El molde debe ser prcticamente estanco, lo que obliga a fijarlo fuertemente con unos ganchos, y, por un orificio, se vierte en su interiorescayolalquida.Endurecida la escayola, la pieza se "desmolda", obteniendo una reproduccin en positivo casi idntica al modelo de cera, pero la escayola permite apreciar mejor el resultado real, corregir posibles errores y repasarlo con mayor correccin (por medio delimado,esgrafiadoobruido).Creacin del molde[editar]

Molde macizo de arcilla, parcialmente abierto, para que pueda apreciarse la colocacin de losbebederosy losclavosde sujecin; adems del orificio principal y el alma omacho.Partiendo de un modelo elaborado en cera (un material maleable y fcilmente fundible), este se forra con un materialmaleablepero que endurezca despacio (escayolaoarcilla) y que searefractario(que resista la accin del fuego sin alterarse). Se aplican tantas capas como sea necesario, para crear un molde hermtico, de una sola pieza.Hay que colocar unos soportes deacero(clavos) que se introducen en el modelo para quedar sujeto al molde. Igualmente, se suelen abrir pequeos orificios, llamadosbebederos, que se pueden realizar colocandocanutosdepapelencerado, que atraviesan el molde. Por elorificioprincipal, en forma deembudo, se vierte el material fundido.Actualmente, la primera capa se hace dematerial cermico refractario, de gran precisin, compuesto de polvo deslice, el resto puede ser de ladrillo refractario ms basto.Cuando se ha endurecido el molde definitivo, con susbebederosyclavos, si laesculturaes pequea, se puede verter directamente el bronce fundido hasta macizarlo. Si la figura esmonumentales conveniente conseguir que seahueca, pues la cantidad de bronce puede ser excesiva, repercutiendo tanto enpesocomo encoste econmico.Para obtener una escultura "hueca" se vierte por el orificio principal una pequea cantidad de cera que quede adherida a las paredes del molde cubriendo por completo su superficie interna; se pueden verter varias capas para obtener un mayor grosor de la futura capa de bronce. El interior sigue quedando vaco y se rellena con una sustancia que va a actuar de macho: una solucin de ladrillo poroso molido y escayola, por lo que al endurecer queda un alma ligera pero maciza y resistente, sujeta por losclavosdel molde, de modo que no se mueve y no deforma la cera. El molde, convertido en un bloque slido y resistente, ya se puede llevar alhorno de mufla.Proceso de fundicin[editar]Al introducir el molde en la mufla, en posicin invertida, la cera se derrite y sale por los bebederos o por el orificio principal, pero el macho queda fijado por los clavos manteniendo la misma separacin y disposicin y dejando un hueco homogneo entre el alma y el molde. Ese hueco es el que ser rellenado por el bronce licuado al ser vertido por el orificio principal. Hay que tener presente que los metales disminuyen su volumen al solidificarse. Por lo que, para evitar que se produzcan cavidades al contraerse el metal que conforma la pieza final, la solidificacin ha de comenzar en las partes de menor tamao y ms alejadas de los bebederos, continuando de manera gradual en direcin de las mazarotas o respiraderos, los cuales facilitarn la salida de aire, asegurando que no queden burbujas ni restos de cera o escayola. En los respiraderos tendremos el metal a mayor temperatura y con cierta presin hidrosttica, con la finalidad de llenar los huecos que se vayan formando debido a la contraccin del metal. El proceso puede llegar a durar desde decenas de horas a varios das, dependiendo tanto del tamao de la figura como del espesor de la misma (recordemos que las piezas pequeas pueden fundirse y desmoldarse sin necesidad de macho o alma).

La escultura de bronce recin extrada, con los bebederos, antes delacabado.Desmoldado y acabado[editar]Una vez enfriados el bronce y el bloque macizo, se procede al desmoldado, que slo puede hacerse destruyendo el bloque (puesto que ste es de una sola pieza y no es posible abrirlo sin romperlo). La figura aislada resultante es detexturaspera, porosa y seguramente tenga imperfecciones, junto con los restos de losbebederos. Es necesario que el artista corte losbebederos, lime, pulimente y abrillante la superficie (y, si hay huecos hechos porburbujas, se rellenaran con metal fundido y se limaran), hasta lustrar el metal. En la actualidad es comn usararena muy fina proyectada a gran velocidadpara elacabado.Los remates posteriores son tan laboriosos como los de una obra deorfebrera, y van desde, aadirptinasy diferentescolores, bien por medio de productos qumicos o con aplicacin de calor (generalmente, con unsoplete, queoxidael metal dndole un tono distinto).

Detalle del Auriga de Delfos.Tambin se aaden complementos de todo tipo, por ejemplo, ya desde laAntigedad clsica, losbroncistas griegosforraban loslabiosde sus estatuas concobre, para que fuesen ms rojizos, incrustabanpasta vtrea blancaparadientesyojos, pasta negra para eliris, se aadan laspestaas. Por supuesto, se hacen cincelados y grabados para los detalles delpeloo imitacin de dibujos delropajeetc. A veces, se incluyen diversos aditamentos, comoarmamento,smbolos,coronas...Quiz uno de los ejemplos ms interesantes en este sentido sea la escultura deCarlos V y el Furor, dePompeyo Leoni: la figura delemperadorfue fundida desnuda, heroizada como los antiguos emperadores romanos, pero posee unaarmaduraque es posible quitar y poner fcilmente y que fue elaborada por piezas, aparte.En efecto, era normal que los grandesconjuntos escultricosde bronce fueran fundidos por fragmentos separados, tal es el caso de laestatua ecuestre del emperador Marco Aurelio, en el quecaballoyhumanose hicieron independientemente, as como losarreos,armasy otrosornamentos. Lo mismo puede decirse de la estatua deGattamelataporDonatello. Sin embargo, ya en elRenacimientose consiguieron obras sumamente complejas de una sola pieza, como elPerseo, deBenvenuto Cellini, una obra que rebosa virtuosismo tcnico y artstico y que supuso un esfuerzo pico para el autor.Estatua ecuestre deMarco Aurelio.El condottiero Gattamelata, porDonatello.Perseo, porBenvenuto Cellini.Salvador Dali - Dragon Cisne -Coleccin Clot

Moldeo por inyeccin

Mquina de inyeccin de plstico.

Maquina-inyeccin-plasticoEningeniera, elmoldeo por inyeccines un proceso semicontinuo que consiste en inyectar unpolmero,cermicoo un metal1en estado fundido (o ahulado) en unmoldecerrado apresinyfro, a travs de un orificio pequeo llamado compuerta. En ese molde el material sesolidifica, comenzando acristalizaren polmerossemicristalinos. La pieza o parte final se obtiene al abrir el molde y sacar de la cavidad la pieza moldeada.El moldeo por inyeccin es unatcnicamuy popular para la fabricacin de artculos muy diferentes. Slo en losEstados Unidos, la industria del plstico ha crecido a una tasa de 12% anual durante los ltimos 25 aos, y el principal proceso de transformacin de plstico es el moldeo por inyeccin, seguido del deextrusin. Un ejemplo de productos fabricados por esta tcnica son los famosos bloques interconectablesLEGOy juguetesPlaymobil, as como una gran cantidad de componentes deautomviles, componentes para aviones y naves espaciales.Los polmeros han logrado sustituir otros materiales como sonmadera,metales,fibras naturales,cermicasy hastapiedras preciosas; el moldeo por inyeccin es un proceso ambientalmente ms favorable comparado con la fabricacin de papel, la tala derboleso cromados. Ya que no contamina el ambiente de forma directa, no emite gases ni desechos acuosos, con bajos niveles de ruido. Sin embargo, no todos los plsticos pueden serrecicladosy algunos susceptibles de ser reciclados son depositados en el ambiente, causando daos al medio ambiente.La popularidad de este mtodo se explica con la versatilidad de piezas que pueden fabricarse, la rapidez de fabricacin, el diseo escalable desde procesos deprototipos rpidos, altos niveles de produccin y bajos costos, alta o baja automatizacin segn el costo de la pieza,geometrasmuy complicadas que seran imposibles por otras tcnicas, las piezas moldeadas requieren muy poco o nulo acabado pues son terminadas con la rugosidad de superficie deseada, color y transparencia u opacidad, buena tolerancia dimensional de piezas moldeadas con o sin insertos y con diferentes colores.ndice[ocultar] 1Antecedentes histricos 2El principio del moldeo 3Maquinaria 3.1Unidad de inyeccin 3.2Unidad de cierre 3.3Molde 4Control de parmetros 4.1Ciclo de moldeo 4.1.1PvT (relaciones de presin-volumen-temperatura) 4.2Cristalizacin y deformacin de la pieza al enfriarse (contraccin) 4.3Colada fra y caliente 4.4Coloracin de la pieza 4.5Temperatura de proceso 4.6Dimensiones de la mquina 4.7Flujo y diseo de flujo 4.7.1Ventilacin y presin 4.7.2Tcnicas modernas 4.7.3Entradas 5Disciplinas de Moldeo por Inyeccin 5.1Moldeo Universal 6Defectos, causas posibles y soluciones en partes moldeadas 7Vase tambin 8Referencias 8.1Bibliografa 9Enlaces externosAntecedentes histricos[editar]El diseo actual de la mquina de moldeo por inyeccin ha sido influido por la demanda de productos con diferentes caractersticas geomtricas, con diferentes polmeros involucrados y colores. Adems, su diseo se ha modificado de manera que las piezas moldeadas tengan un menor costo de produccin, lo cual exigerapidezde inyeccin, bajastemperaturas, y un ciclo de moldeo corto y preciso.John Hyattregistr en1872la primerapatentede una mquina de inyeccin, la cual consista en un pistn que contena en la cmara derivados celulsicos fundidos. Sin embargo, se atribuye a la compaaalemanaCellon-Werkw el haber sido pionera de la mquina de inyeccin moderna. Esta firma present, en1928, una patente incluyendo la descripcin de nitrocelulosa (celuloide). Debido al carcter inflamable de la nitrocelulosa, se utilizaron posteriormente otros derivados celulsicos como eletanoato de celulosa. Los britnicos John Beard y Peter Delafield, debido a ciertas diferencias en la traduccin de la patente alemana, desarrollaron paralelamente la misma tcnica en Inglaterra, con los derechos de patente inglesa para la compaa F.A. Hughes Ltd.El primer artculo de produccin masiva en Inglaterra fue lapluma fuente, producida durante los aos treinta por la compaa Mentmore Manufacturing. La misma utilizaba mquinas de moldeo por inyeccin de Eckert & Ziegler (Alemania). Estas mquinas funcionaban originalmente con aire comprimido (aproximadamente 31kg/cm); el sistema de apertura de molde y la extraccin de la pieza eran realizados manualmente, y los controles incluan vlvulas manuales, sin control automtico ni pantallas digitales; adems, carecan de sistemas de seguridad.El principio del moldeo[editar]El moldeo por inyeccin es una de las tecnologas de procesamiento de plstico ms famosas, ya que representa un modo relativamente simple de fabricar componentes con formas geomtricas de alta complejidad. Para ello se necesita una mquina de inyeccin que incluya un molde. En este ltimo, se fabrica una cavidad cuya forma es idntica a la de la pieza que se desea obtener y para su tamao se aplica un factor de contraccin el cual se agrega en las medidas de la cavidad para que al enfriarse la pieza moldeada se logren las dimensiones deseadas. La cavidad se llena conplsticofundido, el cual se solidifica, manteniendo la forma moldeada.Los polmeros conservan su forma tridimensional cuando son enfriados por debajo de suTgTemperatura de transicin vtrea - y, por tanto, tambin de su temperatura de fusin para polmeros semicristalinos. Lospolmeros amorfos, cuya temperatura til es inferior a su Tg, se encuentran en un estado termodinmico de pseudoequilibrio. En ese estado, no existen movimientos de rotacin y de relajacin (desenredo de las cadenas) del polmero. Es por esta causa que, en ausencia de esfuerzos, se mantiene la forma tridimensional. Los polmeros semicristalinos poseen, adems, la caracterstica de formar cristales. Estos cristales proporcionan estabilidad dimensional a la molcula, la cual tambin es en la regin cristalina termodinmicamente estable. Laentropade lasmolculasdel plstico disminuye drsticamente debido al orden de las molculas en los cristales.Maquinaria[editar]

La unidad de inyeccin.Las partes ms importantes de la mquina son:Unidad de inyeccin[editar]La funcin principal de la unidad de inyeccin es la de fundir, mezclar e inyectar el polmero. Para lograr esto se utilizan husillos de diferentes caractersticas segn el polmero que se desea fundir. El estudio del proceso de fusin de un polmero en la unidad de inyeccin debe considerar tres condicionestermodinmicas:1. Las temperaturas de procesamiento del polmero.2. Lacapacidad calorficadel polmero Cp [cal/g C].3. Elcalor latentede fusin, si el polmero es semicristalino.El proceso de fusin necesita de un aumento de la temperatura del polmero, que resulta del calentamiento y lafriccinde este con la cmara y el husillo. La friccin y esfuerzos cortantes son bsicos para una fusin eficiente, dado que los polmeros no son buenosconductores de calor. Un incremento en temperatura disminuye laviscosidaddel polmero fundido; lo mismo sucede al incrementar la velocidad de corte. Por ello ambos parmetros deben ser ajustados durante el proceso. Existen, adems, cmaras y husillos fabricados con diferentes aleaciones de metales, para cada polmero, con el fin de evitar el desgaste, la corrosin o la degradacin. Con algunas excepciones como el PVC, la mayora de los plsticos pueden utilizarse en las mismas mquinas.La unidad de inyeccin es en origen una mquina de extrusin con un solohusillo, teniendo la cmara calentadores ysensorespara mantener una temperatura programada constante. La profundidad del canal del husillo disminuye de forma gradual (o drstica, en aplicaciones especiales) desde la zona de alimentacin hasta la zona de dosificacin. De esta manera, la presin en la cmara aumenta gradualmente. Elesfuerzo mecnico, decortey lacompresinaaden calor al sistema y funden el polmero mseficientementeque si hubiera nicamente calentamiento, siendo sta la razn fundamental por la cual se utiliza un husillo y no unaautoclavepara obtener el fundido.Una diferencia sustancial con respecto al proceso de extrusin es que durante la dosificacin el husillo retrocede transportando el material hacia la parte anterior de la cmara. Es all donde se acumula el polmero fundido para ser inyectado. Esta cmara acta como la de unpistn; el husillo entonces, se comporta como elmboloque empuja el material. Tanto en inyeccin como en extrusin se deben tomar en cuenta las relaciones de PvT (Presin,volumen, temperatura), que ayudan a entender cmo se comporta un polmero al fundir.Unidad de cierre[editar]Es unaprensa hidrulicaomecnica, con unafuerzade cierre suficiente para contrarrestar la fuerza ejercida por el polmero fundido al ser inyectado en el molde. Las fuerzas localizadas pueden generar presiones del orden de cientos deMPa, que nicamente se encuentran en elplanetade forma natural en los puntos ms profundos delocano.Si la fuerza de cierre es insuficiente el molde tender a abrirse y el material escapar por la unin del molde. Es comn utilizar el rea proyectada de una pieza (rea que representa perpendicularmente a la unidad de cierre el total de la cavidad) para determinar la fuerza de cierre requerida, excluyendo posibles huecos o agujeros de la pieza.

Donde:F = Fuerza (N)Pm = Presin media (Pa)Ap = rea proyectada (m2)El parmetro fundamental para dimensionar una unidad de cierre es su fuerza para mantener el molde cerrado. Usualmente se da este valor en toneladas (t). Otros parmetros importantes en una unidad de cierre son: la distancia mnima entre placas, la distancia mxima de apertura, las dimensiones de las placas y la distancia entre columnas, la carrera del sistema de expulsin. Estos datos se utilizan para dimensionar los moldesMolde[editar]Los moldes son construidos de aceros especiales de alta resistencia para que resistan altas presiones de cierre y de inyeccin para produccin limitada. los aspectos de construccin son similares a los moldes de compresin y de transferencia.

Esquema de un molde comercial prefabricado, al cual slo le falta la cavidad para la pieza deseada.Control de parmetros[editar]

Llenado de molde por inyeccin.

Lneas genricas isobricas de polmeros amorfos y semicristalinos en inyeccin.

Al enfriarse, las partes inyectadas se contraen, siendo su volumen menor que el de la cavidad.

Pieza de Nylon 6 moldeada para un Automvil.

Molde para fabricar un clip de plstico para papel.Los parmetros ms importantes para un proceso de inyeccin son los siguientes.Ciclo de moldeo[editar]En el ciclo de moldeo se distinguen 6 pasos principales (aunque algunos autores llegan a distinguir hasta 9 pasos): 1.Molde cerrado y vaco. La unidad de inyeccin carga material y se llena de polmero fundido. 2.Se inyecta el polmero abrindose la vlvula y, con el husillo que acta como un pistn, se hace pasar el material a travs de la boquilla hacia las cavidades del molde. 3.La presin se mantiene constante para lograr que la pieza tenga las dimensiones adecuadas, pues al enfriarse tiende a contraerse. 4.La presin se elimina. La vlvula se cierra y el husillo gira para cargar material; al girar tambin retrocede. 5.La pieza en el molde termina de enfriarse (este tiempo es el ms caro pues es largo e interrumpe el proceso continuo), la prensa libera la presin y el molde se abre; las barras expulsan la parte moldeada fuera de la cavidad. 6.La unidad de cierre vuelve a cerrar el molde y el ciclo puede reiniciarse.PvT (relaciones de presin-volumen-temperatura)[editar]En cualquier polmero, las relaciones entre presin,volumeny temperatura son muy importantes para obtener un proceso de inyeccin eficiente, ya que el volumen de un polmero aumenta al ascender la temperatura del mismo. El comportamiento de los polmerosamorfosy semicristalinos en el paso de enfriamiento es muy diferente, lo que debe ser tenido en cuenta si se quiere obtener una pieza de alta calidad.Para diseo de equipo de proceso es necesario conocer las relaciones de PvT de lo polmeros que se utilizarn, en su forma final, es decir aditivados. A continuacin se mencionan los parmetros ms comunes para el inicio de las relaciones de PvT, basados en la ecuacin de Flory: = Coeficiente de expansin trmica = Compresibilidad isotrmica

Y una ecuacin emprica es:

CuandoLas relaciones de PvT se utilizan en ingeniera de polmeros para lograr un sistema tcnico que, basado en la teora molecular, proporcione datos aplicados a los polmeros en estado fundido en un amplio rango de presin y temperatura. Esto se logra con datos empricos concretos y limitados. Para determinar estas relaciones existen otras ecuaciones como la de Simha-Somcynsky, el modelo para fluidos de Snchez y Lacombe y por supuesto, la ecuacin de mayor xito, la ecuacin de Flory (Flory-Orwoll-Vrij).Cristalizacin y deformacin de la pieza al enfriarse (contraccin)[editar]Debe tenerse en cuenta que la razn de este fenmeno se debe al cambio dedensidaddel material, que sigue un propio comportamientofisicoqumico, particular para cada polmero, y que puede seristropoo anistropo.De acuerdo con las relaciones de PVT anteriores, se infiere que la parte moldeada sufrir una contraccin, presentando cada polmero diferentes tipos de contraccin; sin embargo, puede decirse que, en general, siguen las mismas ecuaciones para contraccin istropa:

Donde:Lc = longitud de la cavidadLmp = longitud de la parte moldeadaCv = contraccin volumtricaCL= contraccin linealVc = Volumen de la cavidadVmp = Volumen de la parte moldeadaLos polmeros semicristalinos modificarn ms su tamao dependiendo de la temperatura en la cual se les permita cristalizar. Las cadenas que forman esferulitas y lamelas ocupan menos espacio (mayor densidad) que las cadenas en estado amorfo. Por ello, el grado de cristalinidad afecta directamente a la densidad final de la pieza. La temperatura del molde y el enfriamiento deben ser los adecuados para obtener piezas de calidad.A continuacin se enumeran algunos valores comunes de contraccin en polmeros para inyeccin (para diseo de moldes es conveniente solicitar una hoja de parmetros tcnicos del proveedor de polmeros para obtener un rango especfico).TermoplsticoContraccin (%)

Acrilonitrilo butadieno estireno0,4 0,8

Poliacetal0,1 2,3

Polimetilmetacrilato(PMMA)0,2 0,7

Acetato de celulosa0,5

Nylon6,61,4 1,6

Policarbonato0,6

Polietilenode baja densidad4,0 4,5

Polipropileno1,3 1,6

Poliestireno0,4 0,7

PVCrgido0,6 1,2

PVC plastificado1,0 4,5

Colada fra y caliente[editar]Existen dos tipos de colada. Lacolada fraes el remanente de polmero solidificado que queda en los canales, y que es necesario cortar de la pieza final. Lacolada calientemantiene al polmero en estado fundido para continuar con la inyeccin. Con esta tcnica se ahorra una considerable cantidad de plstico, aunque presenta algunos inconvenientes: los pigmentos deben tener mayor resistencia a la temperatura, el polmero aumenta su historia trmica, el molde debe ser diseado especialmente para esto, etc.Coloracin de la pieza[editar]

Piezas deLEGOde diferentes colores moldeados por inyeccin.La coloracin de las piezas a moldear es un paso crtico, puesto que la belleza de la pieza, la identificacin y las funciones pticas dependen de este proceso. Bsicamente existen tres formas de colorear una pieza en los procesos de inyeccin: 1.Utilizar plstico del color que se necesita (precoloreados). 2.Utilizar un plstico de color natural y mezclarlo conpigmentoen polvo o colorante lquido. 3.Utilizar un plstico de color natural y mezclarlo conconcentrado de color.La eleccin cmoda y limpia es el uso del concentrado de color (eninglsMasterbatch), el cual se disea con caractersticas dendice de fluidezyviscosidadacordes al polmero que se desea procesar. Con los concentrados de color se puede cambiar de un color a otro de manera rpida, sencilla y limpia. Los pigmentos en polvo presentan mayores problemas de coloracin que los concentrados de color y estos ms que los precoloreados; sin embargo, los precoloreados son los ms caros y presentan una historia trmica mayor. Los problemas de procesamiento ms comunes con relacin al color de una pieza son: lneas de color ms o menos intenso, puntos negros, rfagas, y piel de naranja.Los colores pueden ser opacos y, si el polmero es transparente, colores translcidos. Es importante que el proveedor de los concentrados de color sea consciente de la aplicacin final de la pieza, para utilizar pigmentos o colorantes que no migren a la superficie. Enpoliolefinasno debe utilizarse colorantes porque migran, un error muy comn en la industria ya que son baratos, si bien este ahorro merma la calidad de la pieza y puede resultar en una reclamacin por parte del cliente.Loscoloresfinales en la pieza pueden ser translcidos, slidos, pasteles, metlicos, perlados,fosforescentes,fluorescentes, etc. Algunos polmeros como elABSson ms difciles de colorear que otros como elpolietileno, por su alta temperatura de proceso y su color amarillento.Un experto en diseo de un color ha de poseer una habilidad visual impresionante, puesto que susojosestn entrenados para reconocercolorescon diferencias mnimas, lo cual requiere unahabilidadnatural y amplia experiencia. Debe tomarse en cuenta tambin lateora del color, ya que los pigmentos son substractivos y laluzes aditiva; adems, si como color objetivo se tiene una pieza demetal, vidrio, lquido, papel o polmero diferente al polmero final, es posible que bajo diferente luz sea igual o distinto el color final del objetivo. Por ello debe decidirse cul ser la luz bajo la cual los colores deben ser observados. Para personas que no son expertas en identificacin de color, son muy tiles loscolormetros, aunque su grado de confianza no llega al 100%. Una persona no entrenada puede ver dos colores diferentes como iguales y dos iguales como diferentes, debido a errores en el ngulo con respecto a la incidencia de la luz, distancia entre uno y otro objetivo, luz ambiental, etc.Temperatura de proceso[editar]Para inyectar un polmero, especficamente un termoplstico, es necesario conocer sutemperatura de transicin vtrea(Tg) y su temperatura de fusin de la regin cristalina (Tm), si es un polmero semicristalino.La temperatura de operacin de cada termoplstico no es estndar, y vara segn el proveedor (de acuerdo con el peso molecular, ramificacin del polmero, polidispersidad y aditivos). Es por tanto necesario solicitarle unaHoja de Especificacionesdonde se encuentre tanto el ndice de fluidez como la temperatura de trabajo, que adems es un rango de temperaturas, y latemperatura de degradacin, con lo cual se obtiene un intervalo dentro del cual se puede trabajar el material eficientemente.Dimensiones de la mquina[editar]La efectividad de una mquina de inyeccin se basa en la cantidad de presin que esta pueda generar, por dos razones principales: 1.Incrementando la presin se puede inyectar ms material 2.Incrementando la presin se puede disminuir la temperatura, que se traduce en menor costo de operacin.Las mquinas se venden dependiendo de su fuerza de cierre expresada en toneladas, y van desde 10 Toneladas las ms pequeas, hasta 4.400 Toneladas las de mayor capacidad.Es aconsejable utilizar el can ms largo posible si se necesita mezclar compuestos, y tambin hacer nfasis en el husillo adecuado. A continuacin se muestra un husillo tpico de laboratorio para polioleofinas:

Aunque las dimensiones de la mquina dependen principalmente de la cantidad de polmero que se necesita para llenar la pieza deseada, es comn que los proveedores de mquinas vendan equipos ms o menos estndares. Las principales caractersticas para determinar las dimensiones de una mquina son: la capacidad de cierre, dimensiones del molde, carrera o recorrido del molde, presin de inyeccin, capacidad volumtrica de inyeccin, caractersticas de plastificado y velocidad de inyeccin..Flujo y diseo de flujo[editar]

Flujo de polmero en la cavidad. La viscosidad del polmero aumenta al enfriarse en contacto con las paredes del molde.Los polmeros son materiales cuyas viscosidades son muy altas, por lo que su flujo es lento y complicado. La razn de esto es que son cadenas muy largas deunidades ms simples, a causa de lo cual los polmeros presentan unaorientacincon respecto alesfuerzo cortanteal que han sido sometidos. En general, es conveniente eliminar lo ms posible la orientacin de las molculas, propiedad que se contrapone a larapidezde moldeo (y por tanto alcosto). Sin embargo, si el estrs debido a una orientacin extremadamente alta no se libera, la pieza se deformar al enfriarse o al calentar el material en su aplicacin.El polmero entra en el molde y se va acumulando desde el punto de entrada, arrastrndose por las paredes y empujando el polmero en el centro. Cuando este toca las paredes del molde, comienza a enfriarse y solidificarse. Esto ocurre con cierta baja orientacin, pero cuando se va llenando la cavidad en capas posteriores lejanas a la pared del molde, la orientacin se incrementa y un inadecuado enfriamiento congela los estreses generados, siguiendo un perfil de velocidades semejante al del flujo parablico en un tubo.El flujo de un polmero a travs de una cavidad rectangular se puede estudiar utilizando condiciones isotrmicas, o con el molde a temperaturas menores que la Tg del polmero a estudiar. Para los experimentos en condiciones isotrmicas, se observa que el tipo de polmero no modifica el flujo, que mantiene un perfil de velocidades constante, con un flujo radial despus de la compuerta hasta llenar las esquinas. Despus, el flujo se aproxima a un flujo tapn, perdiendo movilidad en las zonas de contacto con la pared fra. El flujo de cada polmero es estudiado por lareologa.Una aproximacin al estudio del flujo de polmeros en el llenado de un molde es laecuacindeHagenyPoiseuille, la cual considera parmetros en elrgimen laminar. Esta ecuacin, despejada para la viscosidad del material es:

Donde: = Viscosidadr = Radio del tubo o canalP = Cada de presinL = Longitud del tuboQ = Flujo volumtrico = Esfuerzo cortante= Velocidad de cortePara el diseo de los canales en el molde, se observa de la ecuacin anterior que la velocidad de corte y laviscosidadse ven afectadas por el diseo del radio del canal. Si elflujo volumtricoy la cada de presin se mantienen constantes, en condiciones isotrmicas entre los ciclos de moldeo, la viscosidad permanece constante y por lo tanto se espera que lacalidadde la pieza moldeada sea constante.En la prctica, los ingenieros toman en cuenta que los polmeros sonfluidos no newtonianos(particularmente. son materialesviscoelsticos). Por lo tanto, se debern hacer correcciones a la frmula anterior dependiendo de para qu plstico se realizar el molde. Tambin se utilizan "curvas de viscosidad", que grafican frente a.Un parmetro importante en el flujo incluye la temperatura; otra buena aproximacin a polmeros obedece a la ecuacin deArrhenius:

Donde:= Constante del polmero en cuestinR = Constante universal de losgases ideales, Por lo general expresada enJoules,kelvinsymolesT = TemperaturaE =Energa de activacinpara el flujo viscosoVentilacin y presin[editar]Conforme el polmero avanza desde la entrada otolva, va reduciendo el tamao de susgrnulospor medios tanto mecnicos (friccin, compresin y arrastres) como trmicos (aumento en su temperatura interna), llegando al estado gomoso ofusin, dependiendo de si el material esamorfoosemicristalino. Conforme este material avanza, el aire presente experimenta un aumento de presin y generalmente escapa en direccin opuesta al avance del polmero. Si esto no ocurre, entonces es necesario abrir una compuerta de ventilacin, igualndose de esta manera la presin generada a la presin atmosfrica. Debido a las propiedades deviscosidady de arrastre del polmero, slo escapa mediante la ventilacin una parte mnima de plstico.El error ms comn con la ventilacin es el aadiraditivosespumantes desde la tolva. Los espumantes generangas,aireoaguaque queda atrapado en clulas abiertas o cerradas del polmero. No obstante, si la presin disminuye a presin atmosfrica, este gas generado escapa, resultando as un polmero sin espumar. Para una eficiente alimentacin del espumante, ste debe ser aadido despus de la ventilacin o eliminar el mismo.Tcnicas modernas[editar]Algunas de las tcnicas modernas incluyen la inyeccin de multicomponentes, es decir, una pieza que contiene dos polmeros unidos entre s o un polmero con diferentes colores y aditivos separados en capas. En esta tcnica es posible inyectar dos polmeros en la misma pieza. Existen dos mtodos para lograr esto: uno es con dos unidades de inyeccin, y otro con una unidad de inyeccin compuesta. Un polmero queda inmerso en el otro, o un color queda inmerso en el otro, ahorrando as costos: esta tcnica es llamada inyeccin emparedado o sndwich. Otra posibilidad es inyectar con agentes formadores de celdas oespumantesque reducen ladensidadde la pieza moldeada.La inyeccin puede contener injertos metlicos, cermicos o plsticos. Estos son colocados manual o automticamente en el molde, sobre el cual es inyectado el polmero que, por medios geomtricos, evita su separacin al enfriarse.En el moldeo con reaccin qumica no se usa el extrusor, sino ms bien componentes lquidos que se van administrando. Estas resinas pueden estar activadas o activarse al unir los diferentes fluidos. Un ejemplo tpico de polmero inyectado por este proceso es elpoliuretanoy lapoliurea. Generalmente, las temperaturas en este proceso son mucho ms bajas que las temperaturas de la inyeccin con husillo.La inyeccin dehuley determoestablesconsiste en un proceso que incluye la inyeccin con todos los ingredientes necesarios para el curado ovulcanizado, pero a temperaturas bajas en el can. ste debe provocar poca friccin en el material para evitar el sobrecalentamiento y reaccin prematura, cambiando as lacintica de reaccindeseada. La reaccin termina precisamente en el molde, el cual no es necesario enfriar.La inyeccin con equipo moderno depolmeros semiconductoresy depolmeros conductoresrequiere mucho menos cuidado que en el proceso de semiconductores tradicionales desilicioygermanio. Elcuarto limpiono es necesario y el proceso se puede llevar a cabo con un cuidado semejante al de inyeccin deequipo mdico.La inyeccin de materiales compuestos comomadera-plsticoo fibras naturales con polmero,fibra de carbnynanopartculastienen una problemtica particular, debido a que el husillo tiende a romper, cortar o aglomerar las partculas, por lo que presentan un doble reto: por una parte deben ser dispersadas y distribuidas (como cualquier pigmento), a la vez que deben permanecer lo ms estables posible. Las nanopartculas generalmente forman aglomerados, que reflejan una prdida de propiedades mecnicas y no un aumento, ya que el estrs es funcin directa del rea de la unin partcula-polmero.Entradas[editar]Las funciones concretas de una entrada son simples: sirven para ayudar a que el polmero solidifique pronto cuando la inyeccin concluye, y para separar fcilmente los remanentes de inyeccin de la pieza final. Muchas veces elimina la necesidad de cortar o desbastar este sobrante y acelerar el flujo de material fundido, que se refleja en una menor viscosidad y mayor rapidez de inyeccin.Para garantizar el buen funcionamiento de un polmero inyectado, es imprescindible tener en cuenta losfenmenos de transportey particularmente el flujo del polmero. Recurdese que no se habla demolculasoionescomo losmetalesfundidos, sino de largas cadenas demacromolculasen estado gomoso. Las entradas son as diseadas para mejorar el flujo y para permitir un orden distributivo del mismo. Las entradas ms comunes son:Tipo de entradaEsquemaCaracterstica

Entrada de canal(sin esquema)Alimentan de manera directa desde la cavidad.

Entrada cnicaAlimentan el polmero permitiendo una ligera relajacin de esfuerzos.

Entrada puntiformeSe llenan desde los bebederos; comnmente usadas en moldes de tres placas, permiten altas velocidades y se llenan con facilidad; pueden eliminarse sin dificultad de la pieza moldeada.

Entrada lateralAlimentan desde un lado del molde; comnmente utilizadas para impresin mltiple.

Entrada anularSe usan para moldear partes huecas ya que su flujo es previamente modificado a la forma final.

Entrada dediafragmaSimilares a las compuertas anular, pero distribuyen el material fundido desde el canal de alimentacin.

Entrada deabanicoSirven para cubrir reas grandes o largas de manera homognea y distributivamente correcta.

Entrada de lengetaEstas compuertas minimizan el efecto de jet y ayudan a lograr un flujo dergimen laminarcuyonmero de Reynoldses adecuado para la inyeccin.

Entrada de cinta o laminarSirven para moldear homogneamente reas planas y delgadas, sobre todo en productos translcidos y transparentes como objetivos depolicarbonato, lminas dePMMAy dispositivos pticos de medicin, ya que minimiza las aberraciones cromticas y pticas debidas a ondas formadas por flujo enrgimen turbulento.

Estas entradas se utilizan en el diseo de molde preferentemente bajo la experiencia y el diseo por computadora, con programas comoMoldflowque simulan el flujo de polmeros en el molde.Disciplinas de Moldeo por Inyeccin[editar]Moldeo Universal[editar]Moldeo Universal (MU)es una disciplina de optimizacin de procesos de moldeo por inyeccin. Es un lenguaje que combina la rotulacin de equipos y el uso de parmetros universales. MU combina trasfondos tcnicos y cientficos con el objetivo de aumentar la eficiencia de los procesos, disminuir los costos de los productos y recortar los ciclos de manufactura.Defectos, causas posibles y soluciones en partes moldeadas[editar]Los defectos en partes moldeadas requieren experiencia tanto para ser identificados como para ser resueltos. Los operarios con aos de experiencia en inyeccin son los mejores maestros de identificacin y solucin de problemas, ya que su experiencia les da las ideas y recursos necesarios para solucionar problemas rpidamente. Aqu se sugieren algunas de las soluciones a los problemas ms comunes:DefectoCausas posiblesProbables soluciones

EnchuecamientoEnfriamiento demasiado intensivo. Diseo inadecuado de la pieza. Tiempo de enfriamiento muy corto. Sistema de extraccin inapropiado. Esfuerzos en el material.Incremente el tiempo de enfriamiento dentro del molde. Utilizar un polmero reforzado.

FlashPresin de cierre demasiado baja.Incrementar la presin de la unidad de cierre.

Lneas de flujoMala dispersin del concentrado de color o del pigmento. Temperatura demasiado baja.Cargar el material ms lentamente. Incrementar la temperatura del barril. Modificar el perfil de temperaturas.

Puntos negrosHay carbonizaciones.Purgarel husillo. Reducir la temperatura de proceso. Limpiar el husillo manualmente.

Piel de naranjaIncompatibilidad del material.Disminuir la temperatura de proceso. Incrementar la temperatura del molde. Cambiar el concentrado de color.

Parte incompletaInsuficiente material en la cavidad. Falta de material en la tolva. Can demasiado pequeo. Temperatura demasiado baja. Obstruccin de la tolva o de la boquilla. Vlvula tapada. Tiempo de sostenimiento demasiado corto. Velocidad de inyeccin demasiado baja. Canales demasiado pequeos. Respiracin insuficiente.Inyectar ms material. Cambiar el molde a una mquina de mayor capacidad. Incrementar la temperatura del barril. Incrementar la velocidad de inyeccin. Modificar el tamao de los canales del molde.

Parte con rebabasDosificacin excesiva. Temperatura de inyeccin muy alta. Presin de inyeccin muy alta. Tiempo de inyeccin muy largo. Temperatura de molde muy alta.Dosificar menos material. Disminuir la temperatura de inyeccin. Disminuir la presin. Disminuir el tiempo de inyeccin. Disminuir la temperatura del molde.

Rechupados y huecosPresin de inyeccin demasiado baja. Tiempo de sostenimiento de presin muy corto. Velocidad de inyeccin baja. Material sobrecalentado. Humedad. Enfriamiento del molde no uniforme. Canales o compuerta muy pequeos. Mal diseo de la pieza.Incrementar la presin. Incrementar el tiempo de sostenimiento de presin. Disminuir la temperatura del barril. Incrementar la velocidad de inyeccin. Abrir el venteo o preseque el material. Modificar los canales de enfriamiento del molde o el flujo del agua. Modificar el molde.

Lneas de uninTemperatura general muy baja en el molde. Temperatura del fundido no uniforme. Presin de inyeccin muy baja. Velocidad de inyeccin muy baja. Insuficiente respiracin en la zona de unin de los flujos encontrados. Velocidad de llenado no uniforme. Flujo no adecuado del material por los canales o la cavidad.Incrementar la temperatura. Incrementar la presin. Incrementar la velocidad de inyeccin. Modificar la respiracin del material en el molde. Modificar la compuerta para uniformar el flujo.

Degradacin por aire atrapadoHumedad. Degradacin de aditivos. Temperatura demasiado alta. Respiracin del molde insuficiente.Secar el material. Disminuir la temperatura. Modificar la respiracin del molde.

Delaminacin de capasTemperatura demasiado baja. Velocidad de inyeccin demasiado baja. Baja contrapresin de la mquina. Temperatura del molde muy baja.Incrementar la temperatura. Incrementar la velocidad de inyeccin. Incrementar la contrapresin de la mquina.

Fracturas o grietas en la superficieTemperatura del molde demasiado baja. Sistema de eyeccin demasiado agresivo o inadecuado. Empacado excesivo.Incrementar la temperatura. Modificar las barras eyectoras. Utilice un robot para extraer la pieza. Disminuir la presin de sostenimiento.

Marcas de las barras eyectorasTiempo de enfriamiento muy corto. Temperatura del molde alta. Temperatura del polmero demasiado alta. Rapidez de eyeccin demasiado alta. Localizacin inadecuada de las barras eyectoras.Incrementar el tiempo de enfriamiento. Disminuir la temperatura del fundido. Disminuir la rapidez de eyeccin. Modificar la ubicacin de las barra eyectoras.

Quemado de la piezaQuemado por efecto de jet.Disminuya la velocidad de inyeccin.

El concentrado de color no se mezclaPerfil incorrecto de temperaturas.Probar un perfil inverso de temperaturas. Bajar la temperatura de las primeras dos zonas de la unidad de inyeccin. Usar un perfil de temperaturas ms agresivo.

El color es ms oscuroLa temperatura es demasiado alta. La compuerta es demasiado pequea y se quema el polmero por presin.Disminuir la temperatura. Modificar la compuerta del molde.

Moldeo por compresinElmoldeo por compresines un proceso deconformadode piezas en el que el material, generalmente unpolmero, es introducido en unmoldeabierto al que luego se le aplica presin para que el material adopte la forma del molde y calor para que el materialreticuley adopte definitivamente la forma deseada.En algunos casos la reticulacin es acelerada aadiendo reactivos qumicos, por ejemploperxidos. Se habla entonces demoldeo por compresin con reaccin qumica.Tambin se utiliza este proceso con materiales compuestos, por ejemploplsticosreforzados confibra de vidrio. En este caso el material no reticula sino que adopta una forma fija gracias a la orientacin imprimida a las fibras durante la compresin.El moldeo por compresin se utiliza en forma comn para procesarcompuesto de madera y plstico, obteniendo un material econmico y durable que generalmente se usa en techos, pisos y perfiles en diseo de jardines. El moldeo por compresin es el mtodo menos utilizado en obtencin de piezasMoldeo por sopladoincrementa el nivel productivo.ndice[ocultar] 1Antecedentes 2Variantes del proceso 2.1Moldeo por inyeccin-soplado 2.2Moldeo por extrusin-soplado 2.3Moldeo por coextrusin-soplado 3Diferentes lneas de trabajo 4Materiales a los que se aplica 5Geometras obtenibles en las piezas 6Equipos y utillaje 7Aspectos econmico-productivos 8Aplicaciones habituales 9Vase tambin 10Bibliografa 11Enlaces externosAntecedentes[editar]Esta tcnica se us para crear dos botes para las propinas en china en 2014. El proceso de moldeo por soplado nace de la combinacin de tcnicas deingenierade polmeros como elmoldeo por inyeccincon el de tcnicas de procesamiento devidrio, particularmente el de la produccin debotellas. La produccin de botellas de vidrio requiere tcnicas actualmente muy diferentes del moldeo por soplado, aunque en sus orgenes es similar.Variantes del proceso[editar]

Representacin del proceso de inyeccin-soplado.Moldeo por inyeccin-soplado[editar]El moldeo por inyeccin-soplado consiste en la obtencin de una preforma del polmero a procesar, similar a un tubo de ensayo, la cual posteriormente se calienta y se introduce en el molde que alberga la geometra deseada, en ocasiones se hace un estiramiento de la preforma 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. En muchas ocasiones es necesario modificar el espesor de la preforma, ya sea para conseguir una pieza con diferentes espesores o para lograr un espesor uniforme en toda la pieza, pues en la fase de soplado no se deforman por igual todas las zonas del material. La ventaja de usar preformas consiste en que estas se pueden inyectar y almacenar, producir diferentes colores y tamaos, los cuales pueden hacerse en lugares distintos a donde se realizar el soplado. Las preformas son estables y pueden ser sopladas a velocidad alta segn la demanda requerida.

Representacin del proceso de extrusin-soplado.Moldeo por extrusin-soplado[editar]El moldeo por extrusin soplado es un proceso de soplado en el que la preforma es una manga tubular, conformada por extrusin, llamada prison, el cual se cierra por la parte inferior de forma hermtica debido al pinzamiento que ejercen las partes del molde al cerrarse, posteriormente se sopla, se deja enfriar y se expulsa la pieza.Moldeo por coextrusin-soplado[editar]Mediante esta tcnica de soplado se consigue productos multicapa. Esto puede interesar por diversas cuestiones como son; incluir diferentes caracterasticas de permeabilidad, disminuir el costo de los materiales, al poder utilizarse materiales reciclados o de menor calidad, combinar caractersticas pticas de los polmeros o crear efectos de colores iridiscentes.El prison extruido incluye todas las capas necesarias que en forma de tubo ingresan al molde, en la misma forma que el prison de monocapa. Adems el control de espesor del prison se puede llevar a cabo al igual que en el proceso de extrusin-soplado.

Representacin del proceso giratorio de macarrn ribeteado.Diferentes lneas de trabajo[editar]Los procesos de soplado suelen realizarse de forma continua utilizndose el sistema de carrusel vertical u horizontal, tanto en extrusin como en inyeccin-soplado. Pero gracias a la sencillez del proceso de extrusin-soplado, se han diversificado en gran medida las formas de trabajo y se pueden clasificar en; procesos de macarrn ribeteado, en los que la extrusin no es continua, procesos de macarrn continuo y el proceso de aire atrapado, el cual tiene como peculiaridad la fabricacin de piezas huecas y cerradas al estrangularse la boquilla de la pieza tras el soplado.Materiales a los que se aplica[editar]Los materiales empleados para el proceso de soplado pertenecen a la familia de los termoplsticos. Esto se debe a que se necesita que el material tenga un comportamiento viscoso y se pueda deformar cuando tenga una temperatura determinada, pues de otra forma la presin ejercida por el aire inyectado no podra expandir el material por la cavidad del molde. Los principales termoplsticos utilizados dependen de la tcnica empleada, para extrusin-soplado son; PEBD, PEAD, PVC-U, PS, PP, PA y ABS. Los utilizados en la tcnica de inyeccin soplado son; todos lo empleados en extrusin-soplado y adems el PE cristal y PET.

Geometras obtenibles en las piezas[editar]Las piezas obtenidas por este proceso son piezas huecas que no tienen un espesor constante debido a que la deformacin del material no es igual en todas las zonas de la pieza. Adems suelen ser piezas abiertas puesto que es necesaria una entrada para el aire (excepto en la tcnica de aire atrapado). Por lo general las tolerancias obtenidas no suelen ser muy estrechas aunque son algo mejores si se utiliza la tcnica de inyeccin-soplado aunque esto no suele ser un problema en la gran mayora de las piezas. Adems pueden fabricarse piezas de gran complejidad, debido a la ausencia de machos, que seran muy costosas de obtener por otro mtodo.

Ejemplo de piezas fabricadas por soplado.

Representacin del funcionamiento de un acumulador para extrusora.

Representacin del funcionamiento de una boquilla de una extrusora programada de orificio variable. Se puede apreciar como el prison o macarrn tiene diferentes espesores.Equipos y utillaje[editar]Los equipos que se utilizan en el proceso dependen de la tcnica empleada. Si se trata de inyeccin-soplado se necesitar como mnimo; una inyectora, encargada de realizar la preforma inicial, un equipo calefactor para incrementar la temperatura de la preforma y llevar el material as a un estado plstico para poder deformarlo y por ltimo un equipo de soplado que se utilizar para inyectar el aire a presin. Si se trata de extrusin-soplado entonces se necesitar una extrusora, para la obtencin del macarrn y un equipo de soplado para la inyeccin del aire, si el proceso lo requiere se aadir un equipo calefactor. Adems esta tcnica requiere en algunas ocasiones un equipo auxiliar, el cual puede estar formado por un acumulador y/o una boquilla de orificio variable. El equipo acumulador est compuesto por una cavidad, encargada de almacenar la dosis requerida y un pistn cuyo objetivo es empujar el plstico fundido hacia el cabezal de la boquilla. Por otra parte la boquilla de orificio variable se utiliza para programar una extrusin con diferentes espesores.Aspectos econmico-productivos[editar]El proceso de moldeo por soplado tiene una productividad muy alta, es de los procesos para plsticos ms productivos que existen y en la actualidad est muy extendido. Esto se debe a que los tiempos de fabricacin son realmente bajos, pues generalmente de todo el ciclo del proceso slo el enfriamiento supone 2/3 de este y adems, el enfriamiento no suele ser muy elevado, pues los espesores generalmente son muy delgados y la pieza enfra rpidamente. Si nos fijamos en lo que supone econmicamente el proceso de soplado es un proceso rpidamente amortizable, debido a que generalmente se dirige a la fabricacin de grandes lotes. Teniendo en cuenta que aproximadamente un 40% del total del plstico se emplea para envase y embalaje y que dentro de ello solamente en botellas se emplea el 30% aproximadamente, podemos concluir con que el proceso de soplado constituye ms del 12% del plstico total, lo que se traduce en el consumo de ms de 300.000 toneladas anuales slo en Espaa.Aplicaciones habituales[editar]Este proceso se utiliza habitualmente para envases y contenedores, como botellas, garrafas sin asa, garrafas con asa hueca, bidones, etc. Tambin pueden fabricarse piezas relativamente grandes, como toboganes o tanques de grandes dimensiones, sin embargo si el nmero de piezas no es muy elevado empieza a ser recomendable el moldeo rotacional, pues la inversin a realizar es bastante menor.Moldeo rotacionalSe ha sugerido que este artculo o seccin seafusionadoconRotomoldeo(discusin).Una vez que hayas realizado la fusin de contenidos, pide la fusin de historialesaqu.

Eningeniera, elmoldeo rotacionalorotomoldeoes una tcnica de procesamiento depolmerosque permite obtener piezas huecas de tamao mediano a muy grande con relativamente poco material y buena estabilidad.

ndice[ocultar] 1Antecedentes histricos 2Principios del moldeo rotacional 2.1Con polvo 3Mejoras recientes 4Vase tambin 5Enlaces externosAntecedentes histricos[editar]Por medio de esta tcnica de ingeniera es posible elaborar artculos huecos basado en una adaptacin de un antiguo mtodo para vaciarmetales, aunque la tcnica actualmente vara de ese mtodo en forma sustancial. Por medio de esta tcnica se inyectaba metal fundido y de este metal una parte se solidificaba en el molde que giraba, el resto permaneca fundido y al separarse el fundido una capa de metal solidificado se separaba del molde. Esta tcnica se usaba para fabricar los famosossoldaditos de plomo.Este procedimiento se aplic principalmente para polmeros como losplastisoles, los cuales tomaban forma en el molde al rotar, por acciones de lafuerza centrfuga. El plastisol solidificaba sobre las paredes del molde cuyatemperaturaera mayor.Principios del moldeo rotacional[editar]El moldeo rotacional consiste en unmoldeque es hecho girar en dos planos simultneamente, este molde contiene en su interior el plastisol o el termoplstico fundido.Con polvo[editar]En esta tcnica, que bsicamente es idntica a la utilizada con plastisoles, pero aqu el termoplstico es alimentado en forma de polvo, el cual debe tener caractersticas de fluidez adecuadas, como bajo punto de fusin, viscosidad baja e ndice de fluidez altos. El horno se hace girar en dos planos al mismo tiempo que se calienta todo el sistema en un horno.Los termoplsticos ms utilizados son los de PE, pero tambin se utilizan en muy baja medidaPP,ABS,PAyPC, cuyos grados son especiales para tolerar lo agresivo de este proceso que tiende a degradar los polmeros.Moldeo en vacoElMoldeo en vacoes una tcnica de moldeo en arena en la que no se emplea ningn aglutinante, ya que la pieza queda suficientemente consistente gracias alvacocreado durante su realizacin en la caja de moldear. Se trata de una tcnica relativamente moderna, ya que surgi enJapna finales de ladcada de 1970.Los diferentes tipos de moldeo en arena son los mtodos ms empleados en lo que a tcnicas de moldeo se refiere, y se caracterizan por el empleo de arena comn como material de molde. El procedimiento en estos mtodos consiste en la formacin de un molde (compuesto por dos piezas) apisonando la arena en torno a un patrn cuya forma ser la de la pieza proyectada. A estos moldes, adems, se les incorporar un sistema de orificios de colada y de aireacin, para as permitir el flujo de metal fundido y minimizar posibles defectos internos en la pieza.ndice[ocultar] 1Caractersticas del proceso 1.1Ventajas 1.2Inconvenientes 2Proceso de conformado 3Equipo necesario 4Aplicaciones 5Vase tambin 6BibliografaCaractersticas del proceso[editar]Ventajas[editar] Es posible lareutilizacin de la arena, ya que no se emplea ningn aglutinante y adems sta no entra en contacto en ningn momento con la fundicin. Ausencia de defectosdebidos a la humedad y a burbujas de aire. Pueden obtenersealtasprecisiones dimensionales. Casi todos lostamaos y formasde piezas son practicables, as como piezas de pequeas secciones (hasta aproximadamente unos 2,3 mm) o reproduccin de pequeos detalles. Alta fluidez del metaldurante la colada debido a la baja conductividad trmica de la arena. Bajo costede dicha operacin. Lavida de la pieza patrnes muy larga, ya que la arena nunca entra en contacto directamente con ella.Inconvenientes[editar] Lentitud del proceso. Difcilautomatizacin.Proceso de conformado[editar]

Vaco aplicado sobre ambas partes del molde ensambladas.

Acoplamiento de placa en la parte inferior de la caja, creando el vaco entre la pieza y la pelcula de plstico.En esta tcnica de moldeo, uno de los pasos ms importantes es la preparacin del molde en el que se va a realizar la colada, pues es de vital importancia que ste cumpla con las condiciones necesarias para obtener la pieza con las caractersticas deseadas, tanto a nivel dimensional como en calidad. En primer lugar, debe tenerse la pieza inicial que se quiere reproducir seccionada en dos mitades. En la mitad superior, se le adherir una pieza de material con el fin de posteriormente obtener el bebedero. Posteriormente, se crear el vaco entre una de las mitades de la pieza y una fina pelcula de plstico mediante el empleo de un sistema de acoplamiento de placa o doble placa. Tras esto, se le colocar una caja de moldeo y se llenar de arena, dejando libre de sta el volumen necesario para que el bebedero sea practicable. Hay que tener en cuenta que la caja de moldeo debe contar con orificios mediante los cuales se pueda succionar y crear el vaco. Se colocar encima otra pelcula de plstico, y se proceder a crear el vaco en la arena mediante los equipos necesarios (la presin oscilar entre 200 a 400 mm Hg (27 a 53 kPa)). Mediante esta prctica, se consigue la alta compactacin del molde sin necesidad de ningn aglutinante. Una vez compactado, se retirar el vaco ejercido sobre la pieza y la pelcula de plstico, y se retirar el molde obtenido. Tras ello, se pasar a realizar el mismo proceso con la mitad inferior de la pieza, pero en este caso sin necesidad de dejar bebedero alguno en el molde. Cuando estn ya listas las dos partes, se ensamblan y se deja de aplicar el vaco en ambas partes. Se realiza la colada, sin necesidad de retirar las pelculas de plstico, ya que estas se queman cuando entran en contacto con el metal fundido. Finalmente, se dejar reposar la colada el tiempo suficiente hasta que est completamente solidificada la pieza.Equipo necesario[editar] Caja de moldeo con un sistema de orificios para posibilitar la creacin de vaco en su interior. Adems, deber contar con un sistema de acoplamiento de placa en su parte inferior. Arenacomn como aglutinante. Pelculas determoplsticode un espesor entre 0,076 a 0,20 mm. Bomba de vacoacoplada a la placa de la parte inferior y a los orificios de los laterales de la caja de moldeo. Metal fundido.Aplicaciones[editar]Este tipo de moldeo se emplea mucho en la fabricacin deprototiposo piezas de las que no se requiere fabricar un gran nmero, ya que permite modificar el molde con facilidad. Adems, al tratarse de un proceso muy lento no sera rentable implantarlo en sistemas de conformado en los que se requiere un gran volumen de produccin de la misma pieza.Tambin se conoce comomoldeo en vacoovacuum formingal conformado de piezas con polmeros, con una tcnica de creacin de vaco entre la pieza patrn y el termoplstico, sin el empleo de ningn tipo de molde. Esta tcnica est muy empleada para la fabricacin de envoltorios para alimentos, utensilios de cocina, juguetes, etc.