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Julio de 2003 Página 1 de 5

Rotomoldeo: economía y versatilidad en una sola técnica

John Miguel García Huérfano

El rotomoldeo ofrece varias formas de transformación gracias a las propiedades únicas de los productos, y su flexibilidad de diseño y económico procesamiento.

El moldeo rotacional o rotomoldeo es un proceso donde un molde hueco es llenado con resina líquida o en polvo y rotado en dos direcciones en una cámara caliente, hasta que la resina cubre la superficie del molde y se cura formando una pieza. Es un proceso económico que no requiere aplicación de esfuerzos sobre la resina a ser transformada, y produce artículos plásticos huecos, sin costuras, sin esfuerzos residuales, con un espesor de pared uniforme y con amplias posibilidades de diseño de producto. Ofrece alta versatilidad de producción, y representa una opción interesante, comparada con procesos similares de transformación, como el moldeo por inyección, termoformado o inyección soplado. 

Proceso 
El moldeo rotacional es un proceso simple de cuatro etapas que usa un molde cerrado de paredes delgadas y alta capacidad de transferencia de calor. Requiere una entrada para la alimentación de la materia prima a ser transformada, y debe ofrecer la posibilidad de ser abierto para que se puedan retirar las partes curadas. 

En general se coloca una cantidad conocida de plástico en polvo y seco que rota simultáneamente en dos ejes perpendiculares; con la rotación lenta del molde, el material se funde adhiriéndose a las paredes calientes y cubre toda la superficie homogéneamente. Este principio de operación hace que el material pueda adquirir una diversidad importante de configuraciones para formar piezas de diferentes tamaños, y que quede distribuido en toda la superficie con un espesor uniforme. 

Llenado del molde: en el molde se introduce la cantidad necesaria de material plástico a procesar, que generalmente es un termoplástico en polvo finamente molido; sin embargo, también se pueden procesar dispersiones de termoplásticos en solventes no volátiles y algunas resinas termoestables. La cantidad de material introducida es el peso deseado de la pieza final. El material es montado en un molde abierto y frío cubierto previamente en su interior con agente desmoldante. Luego el molde es cerrado y llevado al interior de un horno para ser calentado. 

Calentamiento del molde: Una vez preparado el molde, se somete a la aplicación de calor y simultáneamente se hace rotar sobre dos ejes perpendiculares a fin de permitir que el material se vaya adhiriendo poco a poco a la pared interna y se fusione en una masa continua. La fusión es un proceso que une material sólido, y no implica que el material pase al estado líquido (fundición) y luego se resolidifique; por lo tanto las partículas en el proceso de rotomoldeo no se funden realmente, sino que se sinterizan en los puntos de contacto, hasta formar una red tridimensional porosa. Finalmente, por capilaridad el material viscoso llena los poros remanentes. 

El ciclo de calentamiento es la etapa de mayor duración en el proceso de rotomoldeo. El proceso de calentamiento de la resina y fusión de las partículas toma normalmente entre 7 y 15 minutos, aunque se conocen ciclos hasta de 30 minutos. La duración de esta etapa está directamente relacionada con el espesor deseado de la pieza final, pues a medida que el plástico se deposita sobre las paredes del molde, debido a su pobre capacidad de conductividad térmica, actúa como un aislante que disminuye la transferencia de calor hacia el material que todavía no se ha incorporado a las paredes. 

Enfriamiento del molde: Cuando todo el material plástico ha tomado la forma interna del molde, se procede a enfriarlo para que se endurezca y quede terminado con las características buscadas; durante esta etapa continúa la rotación, para garantizar uniformidad en la conformación de la pieza. Como medio de enfriamiento es posible usar agua fría dispersada en gotas sobre la superficie del molde (para lograr un enfriamiento rápido), una corriente de aire con vapor de agua condensado (con menor rapidez de enfriamiento) o aire frío (consiguiendo un enfriamiento lento). 

Vaciado del molde: Al estar la pieza terminada, se procede a sacarla del molde y se puede iniciar un nuevo ciclo de producción. Esta última etapa, aparentemente muy sencilla, puede llegar a requerir métodos de alta tecnología cuando las piezas fabricadas tienen diseños intrincados o son de gran tamaño. 

Ventajas del producto 
El proceso, como se mencionaba anteriormente, permite que haya una distribución uniforme del material en el molde; de esta forma se garantiza homogeneidad en el espesor de las paredes de la pieza, y las esquinas, que generalmente están sometidas a impactos durante el servicio, no se adelgazan. Además, las piezas se fabrican sin costuras ni juntas, y el proceso de rotación biaxial garantiza isotropía en las propiedades. Como el material no es sometido a presiones durante su transformación, el producto final no tiene esfuerzos residuales. Todo esto hace que las piezas obtenidas tengan propiedades uniformes y menos concentradores de esfuerzos. 

Acerca del autor

John Miguel García Huérfano

Ingeniero químico de la Universidad de Antioquia y máster en ingeniería mecánica de la Universidad de los Andes. Se desempeña actualmente como investigador en el CIPP, Centro de Investigación en Procesamiento de Polímeros de la Universidad de los Andes, donde ha trabajado en mezclas poliméricas y en diseño y fabricación de productos plásticos.
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