 Soplar molde g El moldeo por soplado (moldeo BrE ) es un proceso de fabricación específico mediante el cual se forman piezas de plástico huecas y se pueden unir. También se utiliza para formar botellas de vidrio u otras formas huecas. En general, existen tres tipos principales de moldeo por soplado: moldeo por extrusión por soplado, moldeo por inyección y soplado y moldeo por inyección y soplado. El proceso de moldeo por soplado comienza fundiendo el plástico y convirtiéndolo en un parisón o, en el caso de inyección y moldeo por inyección, estirado y soplado (ISB), una preforma. El parisón es una pieza de plástico en forma de tubo con un orificio en un extremo a través del cual puede pasar el aire comprimido. El parisón se sujeta en un molde y se sopla aire. La presión del aire empuja el plástico hacia afuera para que coincida con el molde. Una vez que el plástico se ha enfriado y endurecido, el molde se abre y la pieza se expulsa. El costo de las piezas moldeadas por soplado es mayor que el de las piezas moldeadas por inyección, pero menor que las piezas moldeadas por rotación. |
Historia
El principio del proceso proviene de la idea del vidrio soplado . Enoch Ferngren y William Kopitke produjeron una máquina de moldeo por soplado y la vendieron a Hartford Empire Company en 1938. Este fue el comienzo del proceso comercial de moldeo por soplado. Durante la década de 1940, la variedad y el número de productos seguían siendo muy limitados y, por lo tanto, el moldeo por soplado no despegó hasta más tarde. Una vez que la variedad y las tasas de producción aumentaron, pronto siguió el número de productos creados.
Los mecanismos técnicos necesarios para producir piezas de trabajo de cuerpo hueco utilizando la técnica de soplado se establecieron muy pronto. Debido a que el vidrio es muy frágil, después de la introducción del plástico, en algunos casos se estaba utilizando plástico para reemplazar el vidrio. La primera producción en masa de botellas de plástico se realizó en Estados Unidos en 1939. Alemania comenzó a usar esta tecnología un poco más tarde, pero actualmente es uno de los principales fabricantes de máquinas de moldeo por soplado.
En la industria de refrescos de los Estados Unidos , el número de envases de plástico pasó de cero en 1977 a diez mil millones de piezas en 1999. Hoy en día, se sopla un número aún mayor de productos y se espera que siga aumentando.
Para los metales amorfos , también conocidos como vidrios metálicos a granel, el moldeo por soplado se ha demostrado recientemente bajo presiones y temperaturas comparables al moldeo por soplado de plástico.
 Tipologías Extrusión soplado moldeo En el moldeo por extrusión-soplado (EBM), el plástico se funde y se extruye en un tubo hueco (un parisón). Este parisón se captura cerrándolo en un molde de metal enfriado. Luego se sopla aire en el parisón, inflándolo en la forma de la botella hueca , contenedor o parte. Después de que el plástico se haya enfriado lo suficiente, se abre el molde y se expulsa la pieza. Continuo e intermitente son dos variaciones del moldeo por extrusión y soplado. En el moldeo por extrusión y soplado continuo, el parisón se extruye continuamente y las piezas individuales se cortan con una cuchilla adecuada. En el moldeo por soplado intermitente hay dos procesos: el intermitente recto es similar al moldeo por inyección, por el cual el tornillo gira, luego se detiene y empuja la masa fundida. Con el método del acumulador, un acumulador recoge plástico derretido y cuando el molde anterior se ha enfriado y se ha acumulado suficiente plástico, una varilla empuja el plástico derretido y forma el parisón. En este caso, el tornillo puede girar de forma continua o intermitente. Con la extrusión continua, el peso del parisón arrastra al parisón y dificulta la calibración del grosor de la pared. La cabeza del acumulador o los métodos de tornillo alternativo utilizan sistemas hidráulicos para expulsar el parisón rápidamente, reduciendo el efecto del peso y permitiendo un control preciso sobre el grosor de la pared ajustando el espacio de la matriz con un dispositivo de programación del parisón. Los procesos de EBM pueden ser continuos (extrusión constante del parisón) o intermitentes. Los tipos de equipos EBM se pueden clasificar de la siguiente manera: Equipo de extrusión continua sistemas de moldeo por soplado de ruedas giratorias Maquinaria de extrusión intermitente maquinaria de tornillo alternativo maquinaria de cabeza de acumulador Los ejemplos de piezas hechas por el proceso EBM incluyen la mayoría de los productos huecos de polietileno, botellas de leche, botellas de champú, conductos automotrices, regaderas y piezas industriales huecas como tambores. Las ventajas del moldeo por soplado incluyen: bajo costo de herramientas y matrices; tasas de producción rápidas; capacidad de moldear partes complejas; Se pueden incorporar manijas en el diseño. Las desventajas del moldeo por soplado incluyen: limitado a piezas huecas, baja resistencia, para aumentar las propiedades de barrera, se utilizan parisones multicapa de diferentes materiales, por lo que no son reciclables. Para hacer tarros de cuello ancho, es necesario recortar el giro. Recorte de centrifugado Los contenedores como los tarros a menudo tienen un exceso de material debido al proceso de moldeo. Esto se corta girando un cuchillo alrededor del contenedor que corta el material. Este exceso de plástico se recicla para crear nuevas molduras. Los recortadores de hilatura se utilizan en varios materiales, como PVC, HDPE y PE + LDPE. Los diferentes tipos de materiales tienen sus propias características físicas que afectan el recorte. Por ejemplo, las molduras producidas a partir de materiales amorfos son mucho más difíciles de recortar que los materiales cristalinos. Las cuchillas recubiertas de titanio a menudo se usan en lugar del acero estándar para aumentar la vida en un factor de 30 veces. |
 Moldeo por inyección y soplado Inyección soplado moldeando una botella de plástico El proceso de moldeo por inyección y soplado (IBM) se utiliza para la producción de vidrio hueco y objetos de plástico en grandes cantidades. En el proceso de IBM, el polímero se moldea por inyección sobre un pasador central; entonces el pasador central se gira a una estación de moldeo por soplado para inflarse y enfriarse. Este es el menos utilizado de los tres procesos de moldeo por soplado, y generalmente se usa para hacer pequeñas botellas médicas y de una sola porción. El proceso se divide en tres pasos: inyección, soplado y eyección. La máquina de moldeo por inyección y soplado se basa en un conjunto extrusor de barril y tornillo que funde el polímero . El polímero fundido se alimenta a un colector de canal caliente donde se inyecta a través de boquillas en una cavidad calentada y un pasador central. El molde de la cavidad forma la forma externa y se sujeta alrededor de una barra central que forma la forma interna de la preforma. La preforma consiste en un cuello de botella / frasco completamente formado con un tubo grueso de polímero unido, que formará el cuerpo. similar en apariencia a un tubo de ensayo con cuello roscado. El molde de preforma se abre y la varilla central se gira y se sujeta al molde de soplado hueco y frío. El extremo de la barra del núcleo se abre y permite que el aire comprimido ingrese a la preforma, lo que lo infla a la forma del artículo terminado. Después de un período de enfriamiento, el molde de soplado se abre y la varilla central se gira a la posición de expulsión. El artículo terminado se quita de la barra del núcleo y, como opción, se puede analizar antes de empacar. La preforma y el molde de soplado pueden tener muchas cavidades, generalmente de tres a dieciséis, dependiendo del tamaño del artículo y la producción requerida. Hay tres conjuntos de barras de núcleo, que permiten la inyección simultánea de preformas, moldeo por soplado y eyección. Ventajas: Produce un cuello moldeado por inyección para mayor precisión. Desventajas: solo se adapta a botellas de pequeña capacidad ya que es difícil controlar el centro base durante el soplado. No aumenta la resistencia de la barrera ya que el material no se estira biaxialmente. Los mangos no se pueden incorporar. |
Proceso de moldeo por inyección, soplado y estirado
Esto tiene dos métodos diferentes principales, a saber, el proceso de una etapa y el de dos etapas. El proceso de una sola etapa se divide nuevamente en máquinas de 3 estaciones y 4 estaciones. En el proceso de moldeo por inyección, estiramiento y soplado de dos etapas, el plástico se moldea primero en una "preforma" utilizando el proceso de moldeo por inyección. Estas preformas se producen con los cuellos de las botellas, incluidos los hilos (el "acabado") en un extremo. Estas preformas se empaquetan y se alimentan más tarde (después de enfriar) en una máquina de moldeo por soplado y recalentamiento. En el proceso ISB, las preformas se calientan (generalmente usando calentadores infrarrojos) por encima de su temperatura de transición vítrea, luego se soplan usando aire a alta presión en botellas usando moldes de soplado de metal. La preforma siempre se estira con una barra de núcleo como parte del proceso.
Ventajas: Se producen volúmenes muy altos. Poca restricción en el diseño de la botella. Las preformas se pueden vender como un artículo completo para que un tercero las explote. Es adecuado para botellas cilíndricas, rectangulares u ovaladas. Desventajas: Alto costo de capital. El espacio de piso requerido es alto, aunque se han puesto a disposición sistemas compactos.
En el proceso de una sola etapa, tanto la fabricación de preformas como el soplado de botellas se realizan en la misma máquina. El antiguo método de inyección, recalentamiento, estiramiento, soplado y expulsión de 4 estaciones es más costoso que la máquina de 3 estaciones que elimina la etapa de recalentamiento y utiliza calor latente en la preforma, ahorrando así costos de energía para recalentar y una reducción del 25% en el herramental. . El proceso explicó: Imagine que las moléculas son pequeñas bolas redondas, cuando juntas tienen grandes espacios de aire y un pequeño contacto superficial, primero estirando las moléculas verticalmente y luego soplando para estirarse horizontalmente, el estiramiento biaxial hace que las moléculas tengan una forma cruzada. Estas "cruces" encajan entre sí dejando poco espacio a medida que se hace contacto con más área de superficie, lo que hace que el material sea menos poroso y aumenta la resistencia de barrera contra la permeación. Este proceso también aumenta la resistencia para ser ideal para llenar con bebidas carbonatadas.
Ventajas
Muy adecuado para volúmenes bajos y tiradas cortas. Como la preforma no se libera durante todo el proceso, el grosor de la pared de la preforma puede conformarse para permitir un grosor uniforme de la pared al soplar formas rectangulares y no redondas.
Desventajas
Restricciones en el diseño de botellas. Solo se puede hacer una base de champán para botellas con gas.