El policarbonato es un material plástico extremadamente versátil , que se utiliza en decenas de campos diferentes, entre ellos la industria automovilística y la aeronáutica .
De hecho, puede utilizarse para crear objetos extremadamente robustos, capaces de soportar la luz solar y los cambios de temperatura , sin perder sus peculiaridades mecánicas.
El policarbonato también es muy apreciado porque permite crear objetos de gran tamaño, ya que es capaz de soportar pesos bastante considerables sin deformarse.
Este material plástico puede ser sometido a numerosos procesos, obteniendo siempre excelentes resultados; entre ellos: diferentes técnicas de moldeo, corte por láser, torneado y pulido, pegado y operaciones de soldadura química.
En Bellelli Ufficio hemos elegido el policarbonato como material principal para la creación de nuestros productos, ¡precisamente por sus notables características!
En realidad, se trata de un poliéster de ácido carbónico que se obtiene a partir de un compuesto de origen orgánico, llamado bisfenol, que tiene una altísima resistencia a los rayos UV y una excelente transparencia a la luz.
También hay que subrayar que el policarbonato no es tóxico y tiene un alto grado de imprimibilidad, con muy pocas limitaciones de espesor y curvatura.
Técnicas de moldeado de plástico.
Los materiales plásticos , del latín plasticus (dar forma - modelar), deben su nombre a su capacidad de sufrir deformaciones si se los somete a determinadas tensiones térmicas o químicas.
El policarbonato , por ejemplo, se procesa a altas temperaturas (entre 170°C y 225°C) . De esta forma, el riesgo de modificar las propiedades mecánicas del material es prácticamente nulo, por lo que se pueden obtener formas personalizadas, con un grado de precisión muy alto.
Para moldear un objeto de policarbonato, opaco o transparente, partimos de la materia prima, que para la mayoría de aplicaciones está formada por láminas de espesor predeterminado , muy finas o más gruesas.
El policarbonato también está disponible en bloques, pero reservado para aplicaciones particulares, en las que es necesario realizar una cantidad considerable de operaciones de eliminación de material después del moldeo.
Los resultados óptimos se obtienen a partir de láminas de espesor bastante limitado, normalmente entre 4 mm y 1 cm , ya coloreadas.
Aunque sea posible añadir posteriormente un pigmento superficial, el resultado nunca será comparable al de una distribución volumétrica, en particular debido al excepcional índice de refracción de la luz que hace que el policarbonato sea más transparente que el vidrio.
Para realizar la impresión se utilizan prensas en caliente , que requieren el uso de formas particulares, que trazan el interior y el exterior del perfil que se desea obtener y cuya forma depende considerablemente del resultado final.
Normalmente, el producto está listo después del moldeo (que también puede realizarse en serie en grandes cantidades), pero para algunos tipos de objetos es mejor realizar un paso de acabado para eliminar rebabas y otras imperfecciones leves, como los bordes de conexión.
Defectos de moldeo en policarbonato.
Aunque tecnológicamente avanzadas, las molduras de policarbonato pueden presentar algunas pequeñas imprecisiones.
Sin embargo, estos son problemas que probablemente no escapen al control de calidad y que, para un producto de alto perfil, no son visibles para el usuario final.
En algunos casos se trata de errores de diseño que pueden menoscabar la robustez estructural, mientras que en otros son defectos meramente estéticos .
Es obvio que tanto para uno como para otro es posible implementar ajustes preventivos o correctivos.
• Los defectos más comunes en el moldeado del policarbonato son las burbujas o huecos que se forman en el interior de las piezas. Dependiendo de su extensión, pueden afectar o no a la estética o a las propiedades mecánicas del material.
• La depresión , o contracción volumétrica, suele producirse cuando el espesor medio es muy elevado y existen diferencias notables entre las piezas. Este fenómeno se manifiesta como un ligero combado o hueco en algunos puntos, debido a tensiones internas durante la estabilización térmica de la pieza.
• Las quemaduras ocurren cuando el gas usado para moldear no se ventila adecuadamente hacia el exterior.
• La deformación está ligada a piezas con paredes demasiado delgadas; Suele ocurrir cuando la velocidad de enfriamiento no es uniforme y algunas piezas se endurecen antes de lo esperado, tendiendo a curvarse.
• El flasheo es un fenómeno que ocurre en los puntos de unión entre dos piezas de una moldura. Básicamente consiste en una pequeña cantidad de material residual que se infiltra en los bordes de ataque y que se puede eliminar fácilmente con una herramienta abrasiva.
• Si las láminas de policarbonato se colorean descuidadamente, es posible que los pigmentos utilizados no se distribuyan perfectamente, formando vórtices .
• En juntas muy grandes se pueden crear cordones de soldadura , es decir, líneas y engrosamientos donde se unen los bloques de policarbonato.
No se trata de un simple defecto estético, la costura de soldadura puede ser problemática para la seguridad. De hecho, donde sea necesario pasar tornillos u otros elementos, es preferible aumentar ligeramente el espesor para evitar la formación de grietas por tensión .
• Las imperfecciones de la superficie de los productos de policarbonato suelen estar relacionadas con herramientas desgastadas y sin mantenimiento, que dejan marcas circulares o en espiral durante el pulido posterior al moldeado.
Este defecto se puede prevenir manteniendo actualizado el parque de maquinaria y comprobando periódicamente la calidad de los instrumentos instalados.
La presencia de imperfecciones de este tipo también está ligada a la cantidad de pasos de acabado y se soluciona con bastante facilidad realizando un gofrado mediante chorro de arena.
• Las marcas de impresión y los restos de desmoldeo también pueden ser defectos más o menos visibles. Se deben al desmontaje de piezas de los moldes con herramientas especiales, como alicates o cuchillas, que pueden dejar marcas (rayones, líneas, puntos).
• Los problemas superficiales, como los chorros y las cáscaras de naranja , surgen en cambio de cambios de temperatura y variaciones de flujo.
Los métodos de control utilizados por nuestra empresa para evitar la formación de defectos en piezas de policarbonato incluyen la inspección visual, ensayos destructivos del componente y control de densidad.
Parámetros de moldeo por inyección
El moldeo por inyección es un proceso avanzado que requiere equipos específicos y un cumplimiento riguroso de los parámetros operativos.
Muchos de los defectos encontrados en las piezas de policarbonato moldeado, de hecho, derivan del incumplimiento de las normas.
Veamos los más importantes.
• Las temperaturas de operación son muy importantes para preservar todas las características iniciales y no generar problemas estructurales graves, tales como: presencia de grietas en las curvas, pérdida de transparencia y color, deformaciones superficiales, como piel de naranja y depresión.
• El espesor está íntimamente ligado a la temperatura porque cuanto mayor sea la altura de la lámina a tratar, más difícil será mantenerla uniforme y, en consecuencia, varía la fuerza a ejercer para cambiar la forma del policarbonato.
Es muy difícil realizar numerosas deformaciones en un solo paso, porque la temperatura puede cambiar considerablemente incluso con unos pocos centímetros de diferencia en un mismo molde.
• Los tiempos de moldeo son muy importantes; deben ser lo suficientemente cortos para garantizar una temperatura uniforme y evitar la formación de defectos.
Aún más importantes son los casos en los que el objeto de policarbonato a modelar debe adoptar formas con cúspides, porque en este caso el espesor se vuelve muy fino.
De hecho, el policarbonato en sus partes más delgadas, si no se presta especial atención, corre el riesgo de perder sus propiedades mecánicas ya dentro del molde.
• La presión es otro elemento importante porque debe ser proporcional al espesor y viscosidad de la pieza.
Muchos moldeos por inyección requieren una presión cada vez mayor sobre sólo una de las superficies de la lámina para adherir la otra a la forma, reduciendo así significativamente los costos de fabricación y el riesgo de defectos cosméticos.
La presión es fundamental porque el aire a alta temperatura debe ser empujado con intensidad y uniformidad en el menor tiempo posible, para adherirse al molde sin fenómenos locales de adelgazamiento que podrían inutilizar el objeto terminado.
Cada paso debe realizarse con la máxima atención y diligencia, incluso los acabados finales y los procesos intermedios: cortes con disco caliente, con sierras tradicionales, cortes con láser, operaciones de taladrado y acabado.
Si una sola pieza resulta defectuosa, una vez ensamblada con otras, la resistencia y calidad de la pieza final podría verse comprometida.
Moldeo por inyección de ABS
El moldeo por inyección con plástico ABS ofrece excelentes resultados gracias a las prensas de inyección simple y doble.
Sigue las técnicas utilizadas para el policarbonato, incluso en objetos pequeños, con deformación termoplástica e inyección de resina.
El plástico ABS es ligeramente más suave al tacto que el policarbonato; Está muy extendido por sus excelentes propiedades mecánicas y resistencia al impacto.
Además, es un material plástico que no libera contaminantes ni sustancias tóxicas, incluso durante el procesamiento en caliente, requisito que lo hace ideal para la creación de productos personalizados .
La resistencia a impactos, cortes y estrés químico hacen que el plástico ABS sea adecuado para la fabricación de objetos de uso común.
Moldura de policarbonato transparente.
El policarbonato está disponible opaco , translúcido y transparente .
Este material plástico tiene un mejor índice de refracción que el vidrio, sin riesgo de amarillear o cambiar de color y transparencia en caso de exposición prolongada a la luz solar.
El policarbonato se utiliza a menudo para fabricar marquesinas para exteriores y objetos similares, destinados a estar expuestos a los elementos.
Debido a su estructura polimérica, tiene una alta tolerancia; es muy resistente a los golpes y se ve muy poco afectado por las temperaturas extremas.
El moldeo por inyección de policarbonato transparente permite obtener numerosas formas geométricas y diferentes tamaños, con perfecta repetibilidad.
El moldeo por inyección de policarbonato se produce con tiempos de calentamiento y enfriamiento de temperatura muy rápidos.
Esto permite una máxima maleabilidad, un margen de error muy bajo y una transparencia cristalina .
