Instituto Politécnico NacionalESIME Ticomán

• Rogelio Reyes• Xolalpa Yair• Tercero Abram• Martinez Alejandro• Canales Roberto

Rotomoldeo

El Moldeo Rotacional o Rotomoldeo

No requiere aplicación de esfuerzos sobre la resina a ser transformada.

Produce artículos plásticos huecos, sin costuras, sin esfuerzos residuales, con un espesor de pared uniforme y con amplias posibilidades de diseño de producto.

El Moldeo Rotacional o Rotomoldeo

El rotomoldeo es un proceso de moldeo a altas temperaturas y baja presión que usa calor y rotación biaxial para producir partes huecas en una sola pieza.

Plástico en polvo o liquido se vierte dentro de un molde mientras gira en dos ejes biaxiales.

Este proceso requiere de un ciclo largo (a veces 1 hr por pieza) a diferencia de otros procesos como el Moldeo por Inyeccion que solo requiere de unos segundos.

La baja presión limita la posibilidad de agudeza de detalles por lo cual favorece a las piezas redondeadas que no requieren mucho detalle.

Se pueden añadir insertos y secciones preformadas de diferentes colores o materiales.

Los componentes con cavidades de diámetros grandes se moldean por pares y son cortados posteriormente.

Debido a la rotación biaxial, la longitud del componente esta restringida a menos de 4 veces su diámetro.

El plástico se va fundiendo mientras se distribuye y adhiere en toda la superficie interna.

Finalmente el molde se enfría para permitir la extracción de la pieza terminada.

Proceso por Pasos El proceso consiste en 4 fases:

1- Cargar 1. Se deposita el polímero (polvo o líquido) dentro del molde, una vez hecho esto, se cierra el molde asegurando estanqueidad. (el molde deberá estar adaptado para posteriormente abrir y expulsar la pieza).

2- Calentar El molde ya cerrado es introducido en un horno a temperaturas entre 250-450º C (fundiendo o sinterizando el material), donde comienza a girar lentamente alrededor de dos ejes perpendiculares que pasan por el centro de gravedad de la pieza.

El movimiento rotacional es el causante de que el polímero se adapte a las paredes internas del molde, cubriendo toda la superficie con una pared relativamente uniforme, quedando así la pieza hueca.

El grosor de las paredes de la pieza resultará según la cantidad de polímero que se haya agregado. El tiempo que el molde permanece en el horno es crítico, si es muy largo, el polímero se puede degradar y perder su resistencia al impacto.

Si permanece muy poco tiempo, la fundición del polímero será incompleta, lo cual provocará la aparición de burbujas en la pieza.

3-Enfriar el molde, generalmente con ventiladores. Este fase del ciclo puede ser bastante lenta también, el polímero debe ser enfriado a una temperatura en la cual se solidifique y pueda ser manipulado por el operador. Esto tarda generalmente 10 minutos. La pieza se encogerá mientras se enfría, despegándose del molde y facilitando su remoción.

4- Remover la pieza.

En los últimos años, el Rotomoldeo ha llamado fuertemente la atención de la comunidad industrial debido a las cualidades que presenta.

El proceso se va sofisticando día a día de manera que actualmente es considerado entre los procedimientos

de transformación con mayor madurez tecnológica debido a las innovaciones en equipo, materiales y

técnicas de control que han sido incorporados.

Ofrece gran libertad de diseño, pues es posible fabricar artículos sorpresivamente complejos con herramentales relativamente sencillas y de bajo costo que en ciertos casos sería imposible moldear con otro procedimiento.

Cuando se fabrican piezas huecas, con geometría de curvas complejas, pared uniforme, y “contrasalidas”.

Una alternativa con menor costo frente al moldeo por Soplado.

Sin mencionar que debido a las bajas presiones empleadas en el Moldeo Rotacional se producen piezas con tensiones internas mínimas, presentando un buen comportamiento mecánico debido a su mayor solidez en comparación con las piezas producidas a través del Soplado o la Inyección.

La producción de productivos por rotomoldeo pueden variar de algunas cuantas piezas, a cientos o miles de artículos

También es adecuado para la producción en baja escala con vista a la obtención de prototipos.

Libertad de diseño, este proceso sobresale entre las técnicas de alta velocidad y productividad.

El bajo costo de este proceso permite la experimentación con diversos materiales

Distribución en el calibre de pared o con el acabado de las piezas

Aplicaciones

Materiales que se pueden rotomoldear

Transforma materiales termoplásticos, dentro de los cuales los más comunes son también se pueden utilizar termoestables y látex.

Los termoplásticos más comunes son: polietileno (HDPE-LDPE), policloruro de vinilo (PVC), polipropileno (PP), poliestireno (PS), acrilonitrilo butadiense estireno (ABS), etc.

De los materiales termoestables se utilizan por ejemplo el poliéster RFV, la resina de PU y las resinas de poliéster y epoxi.

Materiales que se pueden rotomoldearMas del 80% de todo el material usado para

rotomoldeo es Polietileno . Otros compuestos usados son PVC, Nylon y Polipropileno. El proceso permite componentes de gran volumen pero el grosor de las paredes está limitado por la conductividad térmica del polímero. Los termoestables también se pueden rotomoldear, el mas común es el Poliuretano.

De otra forma no podrían ser fundidos ni moldeados ya que el calor para realizar esto se transmite al material por conducción, proceso optimizado al aumentar el área de contacto en un polvo; considerando además, que en este estado el plástico puede “fluir” para tocar todas las paredes del molde mientras vaya girando.

Los espesores de pared de los artículos rotomoldeados por lo general permanecen

constantes, donde el espesor puede ir de 1mm hasta el grosor que se requiera de

acuerdo a las funciones de la pieza.Las paredes delgadas gemelas presentan excelentes propiedades de resistencia a la

carga

Es posible fabricar artículos tanto simétricos como asimétricos, en formas complejas y aún

aquellas que presentan contrasalidas.

Este proceso ofrece gran flexibilidad en cuanto al tamaño del producto, siendo factible moldear desde pequeños bulbos, para lavado auditivo, hasta tanques de almacenamiento de más de 15,000 litros; sin embargo, la mejor productividad se obtiene con moldes medianos y grandes.

Las roscas, orificios e insertos metálicos se pueden incorporar a la pieza dentro del mismo proceso (dependiendo del diseño), eliminando costos por operaciones secundarias necesarias en otros procesos de transformación.

Existen bajos niveles de desperdicio ya que este proceso no requiere el uso de coladas, ni bebederos. El material excedente o no deseado es poco en comparación con otros procesos para fabricar piezas huecas."

Equipos y Utillaje.Podemos encontrar desde máquinas de laboratorio para

piezas de muy pequeñas dimensiones, hasta máquinas que

tienen un diámetro esférico de hasta 5 000 mm.

Para el proceso de rotomoldeo es necesario:Una máquina de rotomoldeo biaxial (ejes

perpendiculares) en la que girará el molde.

Un molde que puede ser fabricado de materiales muy ligeros y de poco espesor (chapas metálicas) o de materiales macizos (ej. aluminio).

Un horno para calentar el molde.

Agua. El molde deberá ser enfriado en un principio al aire (lentamente para evitar deformaciones) y de ser deseado, posteriormente con agua para acelerar el proceso.

Ventajas.Se utiliza para piezas que por otros métodos como soplado

resultarían más caras, por lo que se dice que es un proceso económico.

Esto se debe a que el coste del molde disminuye notablemente en comparación con el método de soplado o inyección.

Versatilidad. Se pueden obtener piezas de distintos tamaños, desde muy pequeñas hasta piezas de grandes dimensiones que serían imposibles fabricar por otros métodos.

Baja inversión inicial considerando la producción.

Se pueden realizar piezas de distintos espesores.

Se pueden utilizar varios colores y materiales y cambiarse con facilidad.

Muy bajo número de desperdicios. La mayoría de las piezas tiene incluso desperdicio nulo, únicamente lo hay en casos de desbarbados o eliminación de algún apéndice.

Es un proceso casi completamente automatizable.

Desventajas.La producción por medio del rotomoldeo es

para series cortas, debido a que el tiempo de calentamiento y enfriamiento del molde y polímero es largo.

La precisión dimensional no es muy buena, existen variaciones considerables.

Las burbujas de aire y humedad pueden suponer un problema.

Gracias.