6.7. Moldeo por soplado

6.7.
Moldeo por soplado
6.7.0. Introducción
•
Parisón previamente conformado por extrusión o por inyección, se expande por
presión dentro de un molde.
6.7.1. Extrusión-soplado (Extrusion Blow Molding, EBM)
•
Este proceso permite obtener recipientes de tamaños pequeños y de grandes
volúmenes (~1m3).
•
El molde produce el corte y soldadura del parisón en el extremo cerrado, y
moldea la forma de la abertura del recipiente.
•
Relación de soplado:
Rs = Db/Dp
•
Métodos de reducción de los tiempos muertos de la extrusora:
a) Moldes en lanzadera:
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b) Cabezal acumulador y moldes en línea (la extrusora acumula material en
el cabezal mientras no extruye los parisones):
c) Moldes en carrusel:
•
Extrusión de parisones de espesor variable y programado, para que el espesor
final del recipiente sea homogéneo. El control se realiza mediante torpedo
móvil:
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•
Los extremos de los parisones se reciclan en el proceso.
•
Materiales habituales:
•
•
•
o
Necesidad de una mínima resistencia del fundido para que el parisón
extruido sea estable.
o
PE (sobretodo HDPE), PVC
Moldes:
o
Presiones soportadas moderadas (0,5 MPa):
o
Pueden ser de aluminio, con alta conductividad.
Velocidad de enfriamiento:
o
Controlado por la baja conductividad del polímero.
o
Influencia de la temperatura del molde en materiales semicristalinos:
ƒ
Molde frío: baja cristalinidad (y cristalitas de pequeño tamaño)
en la superficie: superficie brillante.
ƒ
Molde a temperatura moderada: mayor desarrollo de cristalitas.
Material más rígido y resistente.
ƒ
Molde caliente: se obtiene lcristalinidad más elevada. Superficie
mate (las cristalitas producen reflexiones y refracciones de la luz
por su tamaño elevado).
Envases multicapa por coextrusión:
ƒ
Empleo, por ejemplo, de capas con baja permeabilidad a gases,
de capas internas de material reciclado,…
Ejemplos de recipientes multicapa. a) inserción de capa de baja permeabilidad (EVOH),
capas de unión, y capa de material reciclado. b) inserción de capa reciclada.
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6.7.2. Moldeo por soplado y estirado (Stretch Blow Molding, SBM)
→ Idea: el estirado mejora las propiedades mecánicas en la dirección de estirado.
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En extrusión+soplado, la dirección axial del recipiente no aprovecha este
efecto. Se trata de realizar un proceso extrusión+estirado+soplado, para que
haya estirado en dirección tanto circunferencial como axial.
•
Etapas:
1) Extrusión y pre-soplado (convencional) de una preforma, en molde
previo.
2) Estirado mediante empujador y soplado en molde final.
3) Eyección
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•
Velocidad de enfriamiento:
o
Materiales de baja cristalinidad: el enfriamiento debe ser rápido para
mantener orientación molecular en zonas amorfas.
o
Materiales de alta cristalinidad: depende de la velocidad de
cristalización. El objetivo es obtener cristalitas orientadas en forma de
plaquetas paralelas a la superficie (no esferulitas)
ƒ
Método para acelerar enfriamiento: corriente de gas interior con
boquilla de entrada y de salida.
6.7.3. Inyección-soplado
→ Objetivo inicial: desarrollo de técnica de soplado válida para PET.
•
•
Problemática del PET:
o
Material apropiado para envases de bebidas.
o
Propiedades mecánicas: necesidad de empleo de PET cristalizable, de
bajo MW, cuyo fundido no es resistente para autosoportar los parisones.
o
Para mantener transparencia: cristalitas pequeñas
o
Se busca obtener laminillas biorientadas (no esferulitas). Puede
conseguirse a Tfc–80ºC con tensión biaxial (stress-induced
crystallization). Proporcionan excelentes propiedades mecánicas: alto
módulo, resistencia y tenacidad.
Etapas del proceso:
1) Moldeo por inyección de preformas. En el caso de botellas, incluyen la
boca. Enfriamiento muy rápido para evitar cristalización de grandes
esferulitas.
2) Soplado dentro de molde definitivo. La boquilla de soplado puede actuar
como pistón de estirado. Se obtienen cristalitas biorientadas como se ha
explicado.
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Ventaja frente a extrusión-soplado: menor cantidad de material que se corta y
recicla.
•
Envases multicapa por coinyección:
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