MOLDEO POR COMPRESIÓN

VENTAJAS

·         En el moldeo por comprensión prácticamente no hay recortes, por lo que se genera una cantidad muy pequeña de memas

·         Los materiales gozan de mejores propiedades mecánicas al no sufrir consideraciones elevadas

·         Es posible fabricar piezas muy finas que mantienen su forma sin alabarse.

·         Es posible fabricar piezas de más de 1.5 kg de peso que pueden resultar muy problemáticas mediante inyección.

·         Los moldes y en general la maquinaria son bastante más económicos que en moldeo por inyección.

DESVENTAJAS

El moldeo por compresión tiene algunas limitaciones y no es muy aconsejable cuando se trata de moldear artículos de forma muy complicada con resaltes, entrantes o pequeños taladros laterales. Tampoco es aconsejable para moldear artículos de paredes gruesas (1cm o más). Valores típicos de temperatura del molde, presión del moldeo y tiempo de moldeo. Otra desventaja es que para conseguir que el molde se llene completamente con un material de viscosidad elevada es necesario emplear presiones elevadas y, por tanto, que los moldes cierren perfectamente para evitar el material pueda salir por la línea de participación antes de llenar las partes de acceso más difícil.

ETAPAS DEL PROCESO DE MOLDEO POR COMPRESIÓN:

1.    Apertura del molde.

2.    Extracción de las piezas moldeadas en el ciclo anterior.

3.    Preparación del molde, lo que incluye la limpieza del molde, y lubricación para facilitar la extracción de la siguiente pieza y colocación de las inserciones metálicas (si las hay) y del compuesto de moldeo, bien liquido, en forma de pastillas o de polvo.

4.    Se cierra el molde caliente y se aplica presión.

5.    Se abre el molde para dejarlo “respirar” y permitir la salida de humedad y materias volátiles.

6.    Aplicación de toda la presión al molde caliente y manteniendo durante el tiempo necesario hasta que el material haya curado totalmente.

7.    Extracción de la pieza.

FUNCIONAMIENTO DEL PROCESO

El moldeo por compresión se inicia con una cantidad determinada colocada o introducida en un molde. Después el material se calienta hasta llegar a un estado que permita moldearlo y manipularlo. Luego la prensa hidráulica comprime el plástico flexible contra el molde, dando como resultado una pieza que es perfectamente moldeada que mantiene la forma de la superficie interior del molde. Después la prensa hidráulica retrocede y un pin eyector en el fondo del molde expulsa rápidamente la pieza final fuera del molde y el proceso concluye

EQUIPOS Y ACCESORIOS

La parte fundamental de la máquina de compresión es la prensa como se muestra a continuación.

Preformas

El uso de preformas permite controlar mejor la cantidad de material de moldeo, conseguir una manipulación sencilla y acortar el ciclo de moldeo. Una preforma o tableta no es otra cosa que una pastilla de polvo de moldeo someramente aglomerada por presión para que mantenga su forma, de manera que permita su manejo sin problemas. Las preformas suelen tener formas sencillas y son fáciles de obtener en presas de empestillar.

 Maquina horizontal para fabricar preformas:

a)    Posición de llenado; la abertura entre pistones queda situada debajo de la tolva

b)    Matriz y tolva se han desplazado hacia la izquierda

c)    La tableta o preforma es comprimida entre los pistones

d)    Matriz y tolva se desplazan y la tableta sale de la maquina.

IMPORTANCIA

El moldeo por compresión es el método de transformación de plásticos mas antiguo que existe. El moldeo por compresión se utiliza exclusivamente para moldear materiales termoestables, y ocasionalmente para procesar termoplásticos.

Moldeo por compresión tiene un alto desarrollo en la fabricación de piezas de materiales compuestos para aplicaciones de reemplazo de metales, se utiliza normalmente para hacer piezas más grandes planas o de forma levemente curvas. Este método de moldeo es muy utilizado en la fabricación de piezas de automóviles, tales como cubiertas, defensas, cucharones, spoilers, así como pequeñas piezas más complejas.

VARIABLES DEL PROCESO

La temperatura del molde y la presión aplicada son los factores más importantes del proceso. Además de estas variables, otros factores que influyen en la calidad de las piezas moldeadas por compresión son: el diseño de la pieza que se debe moldearse, la velocidad de cierre de prensa, la plasticidad del material y las condiciones en que se encuentra la superficie de la cavidad de moldeo. Es importante poner en la cavidad de moldeo la cantidad extracta de material que se necesita, pues una cantidad en defecto puede dar lugar a piezas porosas con baja densidad y con malas propiedades mecánicas, mientras que una cantidad en exceso puede dar lugar a excesivas rebabas.

CLASIFICACIÓN DE MATERIALES

·

         Materiales duroplasticos y elastómeros, para piezas de pequeñas dimensiones

·         Compuestos reforzados con fibra de vidio (a partir de resinas expoxi, de poliéster etc)

·         Termoestables

·         sistemas de resina poliéster con fibra de vidrio,  (SMC / BMC), Torlon (Poliamida-imida: PAI), Vespel (Poliamida: PA), Polifenilen sulfuro (PPS), y muchos grados de PEEK.

REFERENCIAS

http://iq.ua.es/TPO/Tema6.pdf
http://www.plenco.com/plenco_processing_guide_spanish/Sect%2012%20Compression%20Molding%20(Spanish).pdf
http://tecnologiadelosplasticos.blogspot.com/2011/10/moldeo-por-compresion.html
http://es.scribd.com/doc/55972912/moldeo-po-compresion2

TERMOCONFORMADO.

VENTAJAS: es un proceso totalmente automatizable y limpio, genera pocos productos por reproceso, y poca escoria, materia prima es fácil de conseguir en el mercado.

DESVENTAJAS: no demanda de muchos empleados, genera productos que son casi perennes por ende productos contaminantes, Una restricción característica de este proceso es que la pieza a termoconformado debe ser fácilmente "desmoldable" esto significa que la matriz debe ser más ancha en la base y más angosta en la parte superior. Esto comúnmente se denomina ángulo de desmolde o de salida y generalmente es de 5 grados como mínimo.

FUNCIONAMIENTO: El termoconformado es un proceso que consiste en dar forma a una lámina plástica por medio de calor y vacío utilizando un molde o matriz. Un exceso de temperatura puede "fundir" la lámina y la falta de calor o una mala calidad de vacío incurrirá en una pieza defectuosa y sin detalles definidos.

A diferencia de otros procesos como la inyección, el soplado y el rotomoldeado, el termoconformado parte de una lámina rígida de espesor uniforme realizada por el proceso de extrusión, y permite realizar pequeñas producciones por su bajo costo en matricería llegando a ser rentable en altas producciones también.

ETAPAS DEL PROCESO: este proceso tiene tres etapas fundamentales:

-Calentamiento del semielaborado, ya sea por radiación, contacto o convención.

-Moldeo del semielaborado, que tras calentarse se estira adaptándose al molde por medio de diferentes procesos (presión, vacío, presión y vacío o un contramolde).

-Enfriamiento del producto, que comienza cuando el termoplástico entra en contacto con el molde y es enfriado por un ventilador o a temperatura ambiente y termina cuando la temperatura es la adecuada para desmoldear la pieza sin deformarla.

EQUIPOS Y ACCESORIOS: En general se puede afirmar que el costo del utillaje necesario para el termoconformado es bajo, debido a que las bajas presiones de trabajos permiten fabricar moldes muy económicos. Además, su puesta en servicio es rápida, al igual que el cambio de molde, lo que permite una gran flexibilidad del proceso, lo que hace que resulte muy económico para series pequeñas.

La mayor complejidad del molde se encuentra en los pequeños orificios de los que deben disponer para hacer vació o presión y los sistemas de eliminación de calor, que solo son incorporados si procede. En el caso de los orificios siempre son preferibles y más eficaces las ranuras que los agujeros para permitir que se elimine el aire del interior del molde, y se deben fabricar con un diámetro inferior a 0,65 mm para evitar defectos en la superficie de la pieza acabada. Normalmente se sitúan en las zonas bajas o que no están conectadas al molde. Muchos equipos incorporan una chimenea de equilibrio para asegurar un vacío constante que suele estar entre los 500 y 760 mm de mercurio. Los moldes suelen incluir siempre ángulos de salida para extraer fácilmente la pieza (entre 2 y 7º)

 IMPORTANCIA:

Hoy en día estamos rodeados de todo tipo de artículos tercomonformados, aunque podemos dividirlos en dos grandes grupos:

§  La fabricación de piezas de gran superficie y estrechas paredes, como son bañeras, paneles interiores de electrodomésticos, paneles de puertas de coches o embarcaciones.

§  Todo tipo de envases de industria alimentaria, como son vasitos de yogur, hueveras, envases con diferentes cavidades para repostería, tarrinas individuales de mantequilla o mermelada, etc. Este tipo de envases con huecos también se pueden aplicar a piezas de recambio o artículos de ferretería, portaherramientas o cubiteras.

§  Por otro lado, hay otros productos que se fabrican por método como son las señales, accesorios de lámparas, cajones, vajillas, juguetes, cabinas transparentes de aviones o limpiaparabrisas de barcos.

§  VARIABLES DEL PROCESO:

Temperatura de conformado, que depende sobre todo del material a transformar, aunque también de la complejidad y el espesor de la pieza.

Tiempo de calentamiento, que depende sobre todo del espesor del material, aunque también del coeficiente de transmisión del mismo. Este es de gran importancia, y ha de ser suficiente para que la lámina alcance uniformemente en superficie y espesor la temperatura de conformado.

Tiempo de enfriamiento, que depende de los mismos factores que el tiempo de calentamiento, y ha de ser suficiente para que el elaborado final sea resistente y no se deforme al desmoldear.

Presión o vacío, depende sobre todo del espesor de la lámina aunque también de la complejidad de la pieza. Debe controlarse, ya que si es insuficiente no se obtendrán todos los detalles y si es excesiva se pueden producir agujeros o marcas.

CLASIFICACIÓN DE MATERIALES:

Materiales para moldes

Los materiales más utilizados para los moldes son:

§  Madera, para los que se suele utilizar maderas duras secadas en horno, a las que se les aplica barniz para tapar los poros. Suele tardan en enfriar las piezas por lo se utiliza para series cortas o prototipos. Los agujeros suelen realizarse con broca.

§  Escayola, se suele emplear con un 5% de fibra de vidrio para evitar rotura por fragilidad o si se requiere gran duración, y se le aplica tapaporos para evitar desgaste. También se utiliza en pequeñas series o prototipos y los agujeros se realizan a partir de alambres lubricados.

§  Poliéster reforzado con fibra de vidrio, son de mayor duración por lo que se aplican a series de hasta 500 piezas.

§  Colada epoxi, son de mayor resistencia y soportan temperaturas grandes, por lo que se aplica a series de mayor producción, hasta 1000 piezas. Es necesario un modelo para fabricar el molde.

§  Aluminio, fácil de mecanizar y con gran capacidad de evacuación del calor, lo que son muy utilizados en grandes series.

§  Acero, permiten fácil mecanizados y buenos acabados de superficie; sobre todo si se emplean aceros blandos.

Instalaciones

Para el proceso de termoconformado existen varios tipos de instalaciones. Hay maquinas simples que realizan el calentamiento y moldeo en una sola estación, se emplean en series cortas y prototipos y suelen ser manuales.

Otro tipo de instalaciones son las industriales, que constan por lo general de distintas estaciones en cada una de las cuales se realiza una operación sobre el material, que va pasando de forma continua. Generalmente constan de:

§  Estación de suministro de lámina, que surte de material al resto de estaciones.

§  Estación calefactora, que calienta el semielaborado hasta la temperatura adecuada.

§  Estación de conformado, da forma a la lámina.

§  Estación de troquelado, elimina el material sobrante y recoge el desperdicio.

§  Estación de apilado, recoge las piezas conformadas.

RREFERENCIAS

http://www.arplastsl.com/termoconformado.asp?lang=fr
http://www.slideshare.net/Alix_Cindy/termoformado
http://www.mater.upm.es/polimeros/Documentos/Cap6_4Termoformado.pdf
http://mues.multivac.com/fileadmin/multivac/es/pdf/download/multivac-termoformadora-r-095.pdf

Las cuerdas de guitarra, poliamida musical

CUERDAS DE GUITARRA, POLIAMIDA MUSICAL

Antecedentes del producto:

En la antigüedad las cuerdas de los instrumentos musicales se le llamaba “tripa de gato” aunque todos se fabricaban a partir del intestino de un cero o un caballo pero aunque su nombre lo indica, nunca se utilizaban las tripas de un animal felino. Luego con la llegada de Nylon se cambian  en 1930 para fabricar cuerdas de este material, se fueron introduciendo tecnologías modernas de trituración, clasificación y control, hasta que en 1950 surgió la primera revolución en el mundo de la guitarra clásica, con una precisión sin igual de graves agudos de nylon rectificado.

Durante la época previa a la guerra, las cuerdas de tripa se convirtieron en el estándar profesional para instrumentos de orquesta y clásicos en Europa y América. Estando al día de cualquier avance en el campo musical y en los avances en la fabricación.

Al terminar la II Guerra Mundial se produjeron muchos avances científicos relacionados con el plástico y sus derivados. Conscientes de los logros en fabricación, los guitarristas profesionales transmitieron sus ideas a los fabricantes. Estos músicos querían cuerdas más resistentes, duraderas y que no se viesen afectadas por efectos climáticos. Comprometidos en satisfacer esta demanda, La Bella desarrollo y fabricó la primera cuerda de nylon para guitarra clásica la “427 Pacesetter Elite”. En estos juegos se utilizaba el nylon “tynex” de la empresa Dupont, monofilamento para las tres primas y filamentos de nylon para las entorchadas.

En las siguientes décadas, se continuaron mejorando los productos y creando nuevas características para las cuerdas de nylon. En 1961 desarrollaron las “Folksinger” de nylon con terminación de bola como alternativa al nudo en el puente del instrumento. En los años 70 y 80, el método de refinar el nylon fue perfeccionado. Esta técnica de rectificación y pulido fue aplicada a una formula especial de nylon, “Nylon 101” de alta densidad.

Al exigir mejores características para las cuerdas se siguió desarrollando las tecnologías con el nylon hasta descubrir el “Nylon 202”, es de lo mejor ofrecido a los guitarristas. Este nylon superior ofrece más durabilidad y mantienen más la afinación. Recientemente, se ha desarrollado una nueva línea de cuerdas para instrumentos antiguos, tales como laúdes, guitarras y violas. Estas cuerdas primas de nylon y tripa, junto con las entorchadas están disponibles en el Catálogo de cuerdas para instrumentos antiguos.

- Descripción del producto:

Las cuerdas están hechas con un nuevo monofilamento de nylon sintético para las cuerdas primas. Este material innovador es el nylon 202 que resulto de muchos meses de colaboración con especialistas en polímeros, las cuerdas “Nylon 202” tienes una mejor respuesta al tacto. Están fabricadas con un monofilamento que nunca se deshilachará, mientras que las cuerdas compuestas por multifilamento de fibra de carbono, pueden llegar a causar heridas en los dedos por rotura.

El desarrollo actual de las tecnologías para desarrollar las cuerdas es el resultado de años de investigación y desarrollo. Los prototipos que se elaboran son probados por artistas y profesores de todo el mundo. Estos guitarristas expresaron la necesidad guitarristas expresaron la necesidad de unas cuerdas de guitarra con mayor respuesta, claridad y sustain. Para satisfacer esta propuesta, varias empresas rediseñaron las primas y los bordones siguiendo nuevas especificaciones.

- Características del producto:

·         Existen diversos tipos de cuerda, ya que la guitarra requiere seis.

·         El grueso de las cuerda varía según la escala de la guitarra comenzando con el mi mayor como la cuerda más gruesa y mi menor con la cuerda más delgada.

·         Para las cuerdas de Mi, Si y Sol las cuerdas de nylon son generalmente de un color transparente.

·         Para las cuerdas de Re, La y Mi mayor las cuerdas de nylon están recubiertas con hilo de cobre o cable de cobre bañado en plata.

·         Tienen un índice alto de resistencia tanto a la tracción como al estiramiento.

-Conceptualización del producto: 

Las cuerdas son segmentos formados por un material flexible que permanecen en tensión de modo que puedan vibrar libremente, sin entorpecimiento que provocase una distorsión de la onda acústica.

Las cuerdas pueden ser lisas, constando así de un material único como acero, nailon, oro o tripas de animales. También pueden poseer un interior de seda, o nailon y entorchadas con hilos de acero, cobre, plata u oro en el caso de las notas más agudas del violín. Este entorchado tiene la misión de añadir cierto peso y homogeneidad en la vibración de modo que la cuerda alcance la altura sonora deseada, mientras la mantiene lo suficientemente delgada y flexible para tocar.

Dependiendo de la construcción del instrumento en donde se usen, las cuerdas usualmente tendrán una bola o bucle en uno de los extremos cuya misión es la sujeción segura de la cuerda al instrumento. Las cuerdas de algunos instrumentos pueden ir envueltas en seda para proteger la cuerda y evitar su rotura puesto que, usualmente, van apoyadas en segmentos de madera. El color y el patrón de dicha seda pueden ser utilizados a modo de identificación del tipo de cuerda, de su altura e incluso de los materiales de los cuales está fabricada.

- Factores que han intervenido en la selección del material con que está fabricado su producto

Los factores que han intervenido en la selección del material son principalmente dos la resistencia a la tracción y resistencia al estiramiento, esto llevo a que se realizaran investigaciones sobre el tipo de material mas adecuado para la fabricación de las cuerdas. En el año de 1930 fue que se implemento el nylon por primera vez con estos fines a medida que los años fueron pasando las demandas de las cuerdas  fueron en aumento, y las exigencias de los profesores y músicos  fueron cambiando en el mismo grado.

Actualmente las tecnologías que se utilizan para producir las cuerdas, son la conclusión de muchos años de investigación y desarrollo. Los prototipos que resultan de la investigación son probados por profesores y artistas musicales, estos solicitaron unas cuerdas de guitarra que tuvieran mayor respuesta, más claridad y que no se desafinaran tanto, esto llevo al descubrimiento de otro tipo de material que hasta hoy ha tenido éxito en esta industria, como el mercado para la fabricación de unas cuerdas no ofrecía algún tipo de cuerda que cumpliera los requerimientos, el Sr. Cocco Jr. diseño un material innovador llamado “Nylon 202”, como resultado de meses de colaboración con especialistas en polímeros.

- Identificar las fases del diseño:

1.) Primero se hacen pruebas para determinar las condiciones optimas del material se enrolla el cable envoltorio, alrededor de los postes de la maquina de prueba, esta maquina estira el cable hasta que se rompe, este es un test para analizar el rendimiento bajo tensión, un ordenador mide la distancia y la carga que soporto el cable antes de romperse para determinar cuanta tensión puede aguantar esta cuerda.
Ahora el cable es sometido a un test de torsión, el cable núcleo es atado a una maquina que mide la torsión, gira rápidamente hasta que el cable núcleo se rompe, así se mide la resistencia y la elasticidad. Ahora el cable es sometido a un test de torsión, el cable núcleo es atado a una maquina que mide la torsión, gira rápidamente hasta que el cable núcleo se rompe, así se mide la resistencia y la elasticidad.
2.) Se corta transversalmente el cable de nylon que se examina en un estéreo microscopio y se aumenta 100 veces para buscar defecto en el cable.
3.) A continuación se mide el cable con un micrómetro digital.
4.) Se mide la longitud que posee el cable, cada cuerda esta medida en un rango de 750mm a 1200mm dependiendo las especificaciones baja las cuales se esté produciendo la cuerda y a la referencia.

Después se comienza la fase de producción que se describe a continuación:

Unas tolvas de plástico se encuentran llenas de terminales de bola, una maquina la selecciona, unos pistones huecos suben y bajan, llevando un terminal cada vez lo, así se asegura de que solo pasaran los que tengan el tamaño correcto. Los terminales salen disparados y caen en una tolva que se encuentra abajo, de ahí pasan a la maquina que fabrica las cuerdas.

Un mecanismo, coloca las terminales en una clavija a medida que caen de la tolva, unos rodillos introducen el cable núcleo en una guía que lo alinea con el terminal, después la clavija gira retorciendo el cable y enrollándolo a través del terminal. Las cuerdas con los terminales ya unidos caen en un depósito. Se engancha un terminal con su cable núcleo en una devanadora de cuerdas y se enrolla cable envoltorio alrededor del cable núcleo, el carril de la devanadora de cuerdas guía el cable bronce a lo largo del cable núcleo mientras lo envuelve. Unos sensores informáticos controlan la velocidad a la que se enrolla la cuerda así como también la tensión, la devanadera aplica la tensión justa mientras envuelve el cable de bronce alrededor del núcleo. Las cuerdas se unen en aces que contienen 144 cuerdas. Las cuerdas se retiran y son colgadas en una percha en donde van cayendo por efecto de la gravedad a una zona donde son enrolladas y colocadas en una cinta transportadora, mas adelante se colocan en una bolsa que tiene una barrera neutralizadora de gas, para prevenir la corrosión.

Tendencias del mercado:

Las tendencias de mercado en las que están involucradas las cuerdas son variables, ya que influyen diversos factores como el estilo musical que se maneje en la temporada o época porque serán más las personas que acojan el instrumento. En general la variación es poca y va en aumento, porque en la actualidad hay muchas escuelas de música en donde se utilizan muchas guitarras y por otro lado el reciente aumento de la conformación de bandas independientes.

 

Identificación de factores de calidad:

Para comprobar la calidad de las cuerdas producidas se someten a varias pruebas que permiten comprobar su resistencia a la tracción y al estiramiento.

Primero se enrolla el cable de nylon del cual se va a hacer la cuerda a la máquina de prueba para analizar su rendimiento bajo tensión, un ordenador mide la distancia y la carga que soporto el cable antes de reventarse, para determinar cuanta tensión puede aguantar esta cuerda.

Segundo se somete a un test de torsión, esta máquina gira rápidamente, hasta que la cuerda de prueba se rompa así se prueba la resistencia y la elasticidad.

Las unidades que se someten a las pruebas son escogidas al azar de cada lote que está conformado generalmente por 144 cuerdas, de esta manera se realiza un promedio general de las propiedades de las cuerdas.

Competitividad:

Uno de los sectores más importantes dentro de la música es el de las cuerdas, pues de ellas depende el buen funcionamiento de diversos instrumentos musicales, de ahí la importancia de compañías que se dedican a la fabricación de este tipo de insumos.

Comenzando con la competitividad en nuestro país Colombia hay pocas empresas fabrican este tipo de cuerda, tal es el caso de Musicales Concertina, empresa colombiana fabricante de cuerdas para instrumentos musicales, fundada en octubre de 1986 por Alberto Robledo Vélez, músico reconocido en los años 70.

A nivel mundial existen muchas fábricas de cuerdas para guitarra en nylon  tanto semiautomatizadas como artesanales. Siendo las mejores marcas reconocidas mundialmente Labella, E. & O Marie, D’Addario, Augustine, Savarez, Gato Negro y Hannabach.

REFERENCIAS

·         http://www.guitar2000.com/blog/2008/01/tipo-de-cuerdas-para-guitarra-espanola-clasica-y-flamenca/

·         http://www.youtube.com/watch?v=hxTBqNoXOF0

·         http://www.labella.com/catalogespanol.pdf

·         http://www.medinaartigas.com.ar/historia.html

·         http://www.gstriatum.com/info/index.php?option=com_content&view=article&id=652:como-se-fabrican-las-cuerdas-de-la-guitarra&catid=36:musica&Itemid=55