Procesos utilizados con los materiales termoplásticos

...

Las ventajas del moldeo por transferencia son:

1. El moldeo por transferencia tiene la ventaja, sobre el moldeo por compresión, de que no se forman rebabas durante el moldeo y, por tanto, la pieza moldeada requiere menos acabado.

2. Se pueden elaborar muchas piezas al mismo tiempo usando un sistema de canales de colada.

3. El moldeo por transferencia es especialmente útil para elaborar piezas pequeñas y complejas que sería difícil hacer mediante el moldeo por compresión.

Moldeo por inyección Con la tecnología moderna es posible moldear por inyección algunos compuestos termofijos utilizando máquinas de moldeo por inyección de mono husillo. Se han incorporado camisas especiales de refrigeración y de calentamiento a las máquinas de moldeo por inyección de tipo estándar, con lo cual la resina puede ser curada en el mismo proceso. Se requiere una buena ventilación de las cavidades del molde en el caso de algunas resinas termofijas que generan productos de reacción durante el curado. En virtud de la eficiencia de este proceso, el moldeo por inyección para producir piezas termofijas se volverá probablemente más importante en el futuro.

PROCESAMIENTO DE CERÁMICAS

La mayor parte de los productos de cerámica tradicionales y de ingeniería se fabrican compactando polvos o partículas en formas que posteriormente se calientan a una temperatura suficientemente alta para que las partículas se unan entre sí. Los pasos básicos del procesamiento de cerámicas por aglomeración de partículas son: 1) preparación del material, 2) formación o vaciado y 3) tratamiento térmico por secado (que generalmente no se requiere) y cocción por calentamiento de la pieza de cerámica hasta una temperatura lo bastante alta para que las partículas se unan.

Prensado en seco

Este método se usa comúnmente para productos tales como refractarios estructurales (materiales resistentes a altas temperaturas) y componentes electrónicos de cerámica. El prensado en seco se puede definir como la compactación y formación uniaxial simultáneas de un polvo granulado, con pequeñas cantidades de agua y/o un aglutinante orgánico, en un molde. Después del prensado en frío, generalmente las piezas deben ser sometidas a cocción (sinterizadas) para que alcancen las propiedades requeridas de resistencia y microestructura. El prensado en seco se usa ampliamente porque con él se puede formar una amplia variedad de piezas con rapidez, uniformidad y bastante precisión. Por ejemplo, las alúminas, titanatos y ferritas pueden prensarse en seco en tamaños que van desde unos cuantos milésimos a varias pulgadas, en dimensiones lineales, a una tasa de hasta 5 000 por minuto, aproximadamente.

Prensado isostático

En este proceso el polvo de cerámica se carga en un contenedor hermético (llamado “bolsa”) flexible (generalmente de caucho) que se encuentra dentro de una cámara de fluido hidráulico donde se aplica la presión. La fuerza de la presión aplicada compacta uniformemente el polvo en todas direcciones, de modo que el producto final toma la forma del contenedor flexible. Después de la presión isostática en frío, la pieza debe ser sometida a cocción (sinterizada) para alcanzar las propiedades y microestructura requeridas. Las piezas de cerámica manufacturadas por prensado isostático incluyen refractarios, ladrillos y formas, aislantes para bujías de encendido, radomos, herramientas de carburo, crisoles y cojinetes.

Prensado en caliente

En este proceso se producen piezas de cerámica de alta densidad con propiedades mecánicas mejoradas, combinando las operaciones de prensado y cocción. Se usan ambos métodos, el uniaxial y el isostático.

Moldeo de vaciado de suspensión

Las piezas de cerámica se pueden moldear usando un proceso único llamado moldeo de vaciado de suspensión. Los principales pasos del moldeo de vaciado de suspensión son:

1. Preparación de un material cerámico pulverizado y un líquido (generalmente arcilla y agua) en una suspensión estable llamada lechada.

2. La lechada se vierte en un molde poroso que generalmente está hecho de yeso de

París y se deja que la porción líquida de la lechada sea absorbida parcialmente por el molde. A medida que el líquido es removido de la lechada, se forma una capa de material semiduro sobre la superficie del molde.

3. Cuando se ha formado una pared suficientemente gruesa, el proceso de moldeo se interrumpe y el exceso de suspensión es vaciado de la cavidad. Esto se conoce como moldeo por drenado. Alternativamente, se puede elaborar una pieza sólida permitiendo que el moldeo continúe hasta que toda la cavidad del molde se llene, como se ilustra en la figura. Este tipo de moldeo de lechada se llama moldeo sólido.

4. Se permite que el material seque en el molde a fin de obtener la resistencia adecuada para el manejo y la subsecuente extracción de la pieza del molde.

5. Por último, la pieza moldeada se cuece para que adquiera la microestructura y propiedades requeridas.

El moldeo de vaciado de suspensión es conveniente para formar paredes delgadas y formas complejas de grosor uniforme. El moldeo de lechada es especialmente económico para el desarrollo de partes y para tandas de producción cortas. Algunas variaciones recientes de los procesos de moldeo de lechada son el moldeo a presión y al vacío, en el cual la suspensión se moldea bajo presión o al vacío.

Extrusión

Se pueden producir secciones transversales y formas con huecos individuales de materiales cerámicos por medio de la extrusión de estos materiales en el estado plástico a través de un dado para darle forma. Este método se usa comúnmente para producir, por ejemplo, ladrillos refractarios, tubería de desagües, losetas acanaladas, cerámicas técnicas y aislantes eléctricos. El medio más usado es la máquina de extrusión tipo vacío-barrena, en la cual el material cerámico plástico (por ejemplo, arcilla y agua) es forzado a pasar a través de un troquel de acero o aleación dura mediante una barrena accionada por motor. Las cerámicas técnicas especiales se producen con frecuencia usando un pistón de extrusión de alta presión a fin de lograr estrictos márgenes de precisión.

Tratamientos térmicos

El