¿Qué tecnologías se pueden utilizar en el soplado de piezas huecas?

El soplado de materiales termoplásticos tuvo sus inicios en el marco de la Segunda Guerra Mundial). El primer material que se usó en el desarrollo de las primeras máquinas de soplado fue el poliestireno (PS) y el polietileno de baja densidad (LDPE), el que se empleó en la primera aplicación comercial de gran volumen (la fabricación de un envase para desodorante). La introducción del polietileno de alta densidad (HDPE) y el lanzamiento comercial en el mercado de un importante parque de máquinas de soplado, permitió en la década de los 60 un gran crecimiento de la industria del plástico basada en las técnicas de soplado.

Básicamente el soplado está pensado para su uso en la fabricación de productos de plástico huecos; una de sus ventajas principales es su capacidad para producir formas huecas sin la necesidad de tener que unir dos o más partes moldeadas separadamente. Aunque hay diferencias considerables en los diferentes procesos de soplado, todos tienen en común la producción de un precursor o preforma, su colocación en un molde hembra cerrado, y la acción de soplarlo con aire para expandir el plástico fundido contra la superficie del molde, creando así el producto final. Además es posible mejorar la eficiencia del proceso de enfriamiento el tiempo de ciclo con el empleo de gases. También es frecuente la inserción de láminas impresas en el molde para obtener un producto totalmente terminado sin la necesidad de una etapa posterior de decorado o acabado.

Las diferencias entre las técnicas de soplado se encuentran en la forma de obtener el precursor (por extrusión o por inyección). Además en el soplado convencional el precursor se usa caliente, tal y conforme sale del extrusor o de la máquina de inyección, aunque también puede almacenarse frío, especialmente en el caso de inyección-soplado y recalentarse posteriormente. La manera en la que traslada el precursor al molde de soplado también puede ser diferente en los distintos procesos. A pesar de todo lo hasta ahora descrito, los pasos básicos del proceso son iguales y por este orden son: fusión del material plástico, obtención del precursor o párison, introducción del precursor hueco en el molde de soplado, insuflado de aire dentro del precursor que se encuentra en el molde, enfriado de la pieza moldeada y desmolde de la pieza.

El proceso de soplado compite con el de moldeo rotacional ya que las dos técnicas se emplean para fabricar piezas huecas. En principio mediante inyección y termoconformado podrían obtenerse piezas de este tipo pero sería necesario unir o ensamblar diferentes partes de la pieza en una etapa posterior. Mediante moldeo rotacional se pueden obtener piezas más grandes y de forma más compleja que mediante soplado. Sin embargo, el acabado superficial es más adecuado en soplado, y a pesar de que el proceso de soplado require la fabricación de la preforma, resulta más interesante que el moldeo rotacional en producciones grandes. Mediante soplado es posible producir piezas de espesor muy fino, que no podrían obtenerse mediante rotomoldeo ni mediante inyección, aunque sí mediante termoconformado. Tanto en moldeo rotacional como en soplado convencional sólo se emplean dos mitades de un molde hembra, por lo que es posible variar con mucha facilidad el espesor de pared de las piezas, si bien en general es posible un mejor control de la distribución de espesores en soplado. En cualquier caso con estas técnicas no es posible alcanzar las tolerancias obtenidas mediante inyección. Por otra parte en soplado es posible emplear materiales con pesos moleculares muy elevados, lo que implica alta permeabilidad, resistencia UV y resistencia a la oxidación.

Básicamente los precursores se pueden obtener mediante inyección y extrusión, y las técnicas de soplado se pueden agrupar en extrusión-soplado, inyección-soplado y tensionado-soplado. En esta última se obtienen piezas biorientadas y el precursor se fabrica por medio de alguna de las técnicas anteriores (extrusión-soplado o inyección-soplado).

Aproximadamente el 75% de las piezas sopladas se fabrican mediante extrusión-soplado y el 25% mediante inyección-soplado. Dentro de esta última categoría, el 75% son piezas biorientadas (tensión-soplado). Mediante extrusión-soplado se pueden obtener velocidades de producción muy elevadas y los costes de producción son bajos, sin embargo se producen muchos recortes y el control del espesor de pared y de la distribución de espesores es muy limitado. Mediante inyección-soplado el control de espesor de las piezas es muy bueno y no se producen recortes, sin embargo sólo se puede emplear para piezas relativamente pequeñas y el coste de producción es mucho mayor. Mediante tensión-soplado se obtienen piezas de muy buena transparencia, buenas propiedades mecánicas y de barrera (impermeables a gases) si bien el proceso es más caro que los anteriores.

El moldeo por soplado se limita a los termoplásticos. El polímero más común para moldeo por soplado es el polietileno, en particular, el de alta densidad y alto peso molecular, PEAD y PEAPM (en inglés HDPE y HMWPE, respectivamente). Al comparar sus propiedades con las del polietileno de baja densidad, y teniendo en cuenta los requerimientos establecidos de rigidez del producto final, resulta más económico usar estos materiales, ya que aunque sean más costosos como materia prima, su precio queda compensado porque permiten fabricar las paredes del recipiente mucho más delgadas, con el consiguiente ahorro de material.

También se pueden fabricar piezas por soplado de polipropileno (PP), cloruro de polivinilo (PVC), y terefatalato de polietileno (PET).

Los envases desechables para envasar líquidos de consumo constituyen la mayor parte de los productos hechos por soplado; pero no son los únicos. También se fabrican grandes tambores para embarcar líquidos y polvos (cuya capacidad alcanza los 250 litros), grandes tanques de almacenamiento (con capacidad para 9000 litros), tanques para gasolina de automóviles, juguetes, y cascos para veleros y botes pequeños. En este último caso, se hacen dos cascos de bote en un solo molde de soplado y después se cortan en dos cascos abiertos.

Nota: La información técnica para la realización de este artículo ha sido extraída de la obra 'Tecnología de polímeros' realizada por M.Beltrán y A.Marcilla, profesores de Ingeniería Química de la Universidad de Alicante.