Desde lo básico hasta emocionantes avances en impresión en 3D

El procesamiento de plásticos, desde las grapadoras hasta las sillas de oficina, los parachoques de los automóviles, los asientos de los aviones y los cubiertos hasta los contenedores de carga, los humanos ha encontrado una increíble cantidad de usos gracias años diversos tipos de plástico.

Cómo se fabrican todos estos miles, millones y miles de millones de productos de plástico?

Históricamente, solo cuatro (y más recientemente, cinco) métodos de procesamiento directos nos han permitido crear la gran cantidad de productos de plástico de los que todos dependemos en nuestra vida cotidiana.

Mucho antes de que los pioneros del polímero descubrieran cómo convertir el petróleo y el gas natural en plástico, los artesanos y los fabricantes de herramientas usaban el proceso de moldeo para crear.

Tres métodos de moldeo se usan comúnmente en el procesamiento de plásticos:

1) El moldeo por inyección emplea gránulos de plástico

Las partículas se alimentan desde una tolva a una cámara de calentamiento, donde el calor y la manipulación mecánica funden el material sólido en una forma líquida.

A continuación, la alta presión expulsa el fluido de la cámara de calentamiento a un molde frío y cerrado.

Dentro del molde, el plástico se enfría y se endurece hasta que se vuelve sólido.

Cuando se abre el molde, ¡viola! La parte terminada se puede quitar. Muchos envases de plástico desechables utilizados en el envasado de alimentos se hacen a través de moldeo por inyección.

2) El calor también juega un papel en el moldeo rotacional

Los gránulos de plástico se colocan dentro de un molde cerrado que está montado en una máquina giratoria que puede hacer girar el molde en dos ejes simultáneamente.

El molde se calienta para derretir el plástico y la rotación extiende el plástico licuado hasta que recubre uniformemente el interior del molde.

Cuando el molde se enfría, el moldeo rotacional produce productos huecos, tales como bolas grandes de juguete y tanques de combustible.

3) Moldeo por soplado,

Generalmente se realiza en tándem con extrusión o moldeo por inyección. En el moldeo por extrusión y soplado, el termoplástico semifundido se convierte en un tubo, un molde frío se sujeta alrededor del tubo y luego el aire comprimido, forzado a través del tubo, lo ayuda a adaptarse al interior del molde.

Las botellas de leche y los tambores comerciales se fabrican mediante moldeo por soplado.

En un proceso que combina técnicas de inyección y moldeo por soplado, el moldeo por inyección se utiliza para crear una preforma, que luego se calienta para ablandarla y finalmente se sopla en un molde frío para crear la forma final.

Las botellas de refrescos normalmente se hacen de esta forma.

Nuevamente a partir de gránulos de plástico, la extrusión alimenta los gránulos desde una tolva a una cámara larga y caliente.

Un tornillo que gira continuamente mueve el material a través de la cámara y el plástico se derrite bajo el calor y la fuerza mecánica.

El tornillo obliga al plástico líquido a salir de la cámara a través de una pequeña abertura o matriz para crear la forma del producto final.

Cuando sale del troquel, se usa agua o aire para enfriar el material y terminar el producto. La extrusión es el principal método de procesamiento para películas y bolsas de plástico.

Una forma de extrusión juega un papel en el método de procesamiento de plásticos más moderno: la impresión 3D.

Si bien la impresión 3D se puede hacer con otros materiales, la mayoría de las impresoras hogareñas usan plástico para crear una amplia gama de productos terminados.

En la fabricación de filamentos fusionados, el tipo más común de impresión 3D doméstica, una impresora 3D mueve las fibras termoplásticas de un compartimiento de almacenamiento a una extrusora.

Un extremo caliente funde el plástico en una forma líquida y la impresora, utilizando la información proporcionada por un modelo de computadora 3D, construye el producto al agregar una capa sobre otra de plástico.

Cualquiera que recuerde las antiguas impresoras de matriz de puntos puede imaginar los conceptos básicos de cómo funciona el proceso de estratificación.

Por supuesto, hay muchas otras maneras de procesar el plástico en los productos que usamos todos los días, y la tecnología de impresión 3D está en constante evolución.

¿Quién puede predecir cuál será el próximo avance en el procesamiento de los diversos tipos de plástico?

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Fuente: YouTube, Plastitec, Autodesk