El moldeo rotacional, simple y eficiente
Se moldean por rotación artículos huecos mediante el llenado de moldes abiertos, huecos, con material en polvo o pasta y, después de que ha gelificado o fundido una capa suficientemente gruesa de material, se vierte el resto
Originariamente desarrollado para la fabricación de piezas de látex vulcanizable por calor, la industria de plásticos adoptó el sistema para múltiples aplicaciones, inicialmente con plastisoles y luego con termoplásticos en polvo, logrando objetos de un tamaño no accesible para otros sistemas de moldeo.
La maquinaria para el sistema de moldeo rotacional es de una relativa simplicidad mecánica, puesto que habitualmente consta de dos ejes cruzados, de giro sincronizado mecánicamente, en el segundo de los cuales van montados los moldes. Sea la carga de látex, plastisol o termoplástico en polvo, se aplica calor al molde cuya rotación sobre ejes cruzados distribuye el material uniformemente por las paredes. Al enfriarse, el material se solidifica o se ha vulcanizado, y se extrae la pieza endurecida.
Las velocidades de rotación son bajas, en contraste con el centrifugado, de modo que no se generen fuerzas centrífugas que crearían espesores de pared desiguales en las zonas de mayor radio. Los equipos más automatizados, principalmente de tipo carrusel, están subdivididos en estaciones de alimentación, calentamiento, enfriamiento y extracción con un mecanismo giratorio adicional del conjunto para efectuar los traslados automáticamente.
Los portamoldes, que pueden acomodar hasta cincuenta moldes, están dipuestos de manera simétrica alrededor del eje principal de rotación y giran alrededor de éste, que gira a su vez alrededor de un eje perpendicular al suyo y según la forma del moldeado, con velocidades de 10 a 40 rpm.
Las máquinas de carrusel suelen estar dotadas de múltiples soportes desplazables por giro de los conjuntos de los brazos portamoldes, generalmente 3 o 4, de modo que mientras se moldea en el horno, otro brazo portamoldes se encuentra en la cámara de enfriamiento y el tercero y/o cuarto están situados en las zonas de desmoldeo y carga de material.
Moldes relativamente simples
Los moldes para recipientes grandes están hechos, generalmente, de chapa metálica de 1,5 a 2 mm de espesor. Los moldes múltiples simples suelen fabricarse mediante aluminio colado y los más complejos se pueden obtener por electroformado a partir de cera o modelos de resinas de reacción.
Cuando las series son importantes o se exige una calidad elevada, los moldes son más complejos, utilizándose incluso moldes de doble pared con calentamiento y enfriado por circulación de aceite.
Dado que las líneas de partición pueden situarse convenientemente, las contrasalidas no presentan un especial problema. Para igualar la presión, los moldes se equipan con tubos de ventilación, que pueden utilizarse para introducir gas inerte en el caso de fundidos susceptibles de oxidación, o incluso gas comprimido como medio suplementario de moldeo.
El proceso es adecuado para receptáculos de forma irregular, como tanques de gasolina y tanques de enfriamiento de agua y pueden incorporarse durante el moldeo accesorios tales como roscas, espigas y otros elementos que quedan fijados al enfriarse la masa que los recubre.
Sistemas de calefacción y enfriamiento tradicionales
Además del sistema térmico citado antes, los medios de calentamiento y enfriado no han tenido una evolución importante en los últimos años. Las primeras máquinas para rotomoldeo de plásticos instaladas en España utilizaban calentamiento por llama directa, que se ha sustituído principalmente por cámaras de aire que se calienta en una zona independiente por llama o eléctricamente.
Igualmente, el enfriamiento se suele realizar en otra cámara con aporte de aire enfriado o pulverización de agua. El intercambio térmico tiene, por tanto, una gran importancia en la economía del sistema. Esto hace interesante un nuevo procedimiento, que está en actualmente en evaluación en el Pôle Européen de la Plasturgie de Oyonnax, en que se efectúa el calentamiento por radiación infrarroja, con lo que se pretende minimizar el consumo de energía, al tiempo que el enfriamiento se hace en la misma cámara que la calefacción al no precisar conservarla caliente, ahorrando de este modo la mecánica del movimiento adicional del portamoldes para trasladarlo de una a otra cámara.
Debe valorarse que, con este sistema, se producen las capacidades huecas más grandes de material termoplástico, con capacidades de hasta 5.000 litros en maquinaria de mercado y que no existe un gran problema técnico para efectuar moldeados aún mayores. El aporte de calor necesario para transformar las grandes masas de material involucradas es, por tanto, de capital importancia.
Juguetes y grandes depósitos
Aparte de los productos de látex antes mencionados, se fabrican pelotas, muñecas, animales de juguete, figuras para jardín, conos de tráfico, reposabrazos o la capa externa grabada de tableros para automóviles de alto de gama, con respaldo de PUR, se moldean a partir de PVC plastificado o mezclas secas y EVA. Los artículos de PA 6 se producen a partir de polvo seco o por polimerización aniónica de un fundido de lactama.
Los grandes juguetes y tanques, con capacidades de hasta 80.000 litros, se conforman mediante moldeo rotacional de polvo de PE; el PE reticulado se usa para fabricar soportes de transporte de mercancías pesadas, tambores para cables, embarcaciones multicapa o tablas de surf. El proceso es adecuado también para reposabrazos, tanques de gasolina y conductos de forma compleja, pero las grandes series del automóvil han desplazado este sistema al moldeo por soplado, de mayor velocidad, aunque las capacidades industriales de este último procedimiento no suelen exceder de 1.200 litros por la dificultad de manejo de preformas tan pesadas.
Otras aplicaciones incluyen la fabricación de cuerpos huecos posteriormente reforzados con fibras de vidrio/poliéster que se utilizan para producir depósitos de alta presión como, por ejemplo, filtros de piscina.
Hornos para cuerpos huecos
El proceso se completa con diversos elementos que permiten automatizar o completar las operaciones de moldeo. Comoquiera que una de las grandes aplicaciones del proceso es la fabricación de balones, existen equipos complementarios para su hinchado y máquinas para su decoración automática.
Se dispone también de hornos para normalizar la forma de cuerpos huecos o eliminar tensiones residuales, que no se suelen producir en formas simples. Existen también equipos para la premezcla de polvo y/o el coloreado, y dosificadores volumétricos automáticos para la carga de moldes, que resultan imprescindibles en máquinas de moldes múltiples.
El rotomoldeo es un sistema con características únicas y campos de aplicación bien determinados, con un coste de moldes que puede ser bajo y que permite el desarrollo de otros productos o prototipos, incluyendo formas no huecas mediante el corte de un cuerpo hueco en dos o más piezas de forma compleja.
| Hay un nuevo procedimiento, actualmente en evaluación en el Pôle Européen de la Plasturgie de Oyonnax, de calentamiento por radiación infrarroja, que ahorra mecánica y energía |
| Las velocidades de rotación son bajas, de modo que no se generen fuerzas centrífugas que crearían espesores de pared desiguales en las zonas de mayor radio | Cuando las series son importantes o se exige una calidad elevada, se utilizan incluso moldes de doble pared con calentamiento y enfriado por circulación de aceite |
