Tecnología

ROTOMOLDEO

El rotomoldeo es un proceso de elaboración de materiales termoplásticos que permite obtener cuerpos huecos de cualquier tamaño y forma. Se trata de una tecnología que se distingue de los convencionales procedimientos de moldeo por inyección y soplado, resultando especialmente indicada para la producción en pequeñas series de artículos que también son geométricamente complejos, piezas de grandes dimensiones y cuerpos huecos que no es posible obtener de otra manera. 
El procedimiento nace para la producción de recipientes, aprovechando la posibilidad de obtener inmediatamente productos huecos sin posteriores fases de soldadura y montaje. Las aplicaciones se han multiplicado gracias también a la constante evolución de la investigación aplicada a los polímeros empleados en el proceso: polietileno (LLDPE, LDPE, LHDPE, HDPE), polietileno reticulado, polipropileno, E.V.A., nylon, policarbonato, PVC, etc.

Resumiendo, las ventajas más importantes de este proceso:

  • Máxima versatilidad: posibilidad de obtener simultáneamente y con la misma máquina artículos de diferentes formas y tamaños;
  • Campo casi ilimitado en el diseño del artículo a producir: piénsese en la forma de algunos colectores o recipientes perfilados;
  • Inversión inicial limitada si se compara con la capacidad de producción;
  • Los artículos de forma compleja pueden moldearse en un cuerpo único conservando la homogeneidad del espesor de las paredes;
  • Se pueden realizar simultáneamente artículos de distintos espesores;
  • Se pueden cambiar fácilmente colores y materiales;
  • Pueden producirse también artículos de doble pared;
  • Las bajas presiones utilizadas y las velocidades reducidas de las rotaciones minimizan el desgaste de los moldes y de las piezas mecánicas;
  • Posibilidad de dimensionado diferenciado de los artículos en función de la rigidez deseada y de la fuerza de choque soportable;
  • Aplicación “automática” de las aplicaciones de metal, plástico y goma;
  • Limitadísimas cantidades de desperdicios: correspondencia casi absoluta de la cantidad de material necesario con la cantidad empleada. Los restos de elaboración resultantes son en todo caso los que produce el desbarbado o la eliminación de algún apéndice;
  • Bajo coste de los moldes y reducción de los costes de gestión.

EL PROCEDIMIENTO

El procedimiento de base es sencillo. Un polvo o polímero liquido se introduce en el molde que, girando simultáneamente sobre dos ejes perpendiculares, primero se calienta y luego se enfría.
La formación del manufacturado se produce de forma diferente según si el material empleado es polvo o líquido.
El polvo (normalmente polietileno) durante la fase de calentamiento, forma inicialmente una película porosa en la superficie interna del molde a la que se adhiere luego el resto del material que se había vuelto gradualmente fluido para formar una capa uniforme que se solidificará, a continuación, en la posterior fase de enfriamiento.
El material líquido (normalmente PVC y PLASTISOL) se desliza en cambio a lo largo de las paredes del molde y se calienta hasta alcanzar la temperatura en la que el fluido se solidifica, asumiendo la forma del molde que, posteriormente, se enfriará con un baño de agua o con aire soplado. La fase de enfriamiento para algunos productos es crucial porque cada material requiere tiempos diferentes de bajada de la temperatura, generalmente más largos que los del polietileno.

La última fase es la de la apertura del molde para la extracción del producto manufacturado obtenido y la introducción de nueva materia prima para el siguiente ciclo.

El sistema más extendido de rotomoldeo utiliza una unidad giratoria horizontal, comúnmente llamada carrusel, dotada de 3, 4 o más brazos porta moldes que se hacen pasar de forma automática por las diferentes estaciones de trabajo (carga, curado, enfriamiento, extracción del manufacturado).
Se utilizan diferentes tipos de calentamiento aunque está comprobado que el sistema mediante aire caliente forzado es el más limpio, el menos costoso y el más seguro.

Como se puede ver, el ciclo está completamente automatizado: sólo las operaciones de carga/descarga son manuales y esto es probablemente el precio que hay que pagar por la gran versatilidad del procedimiento. La tecnología para una completa automatización ya está disponible pero se utiliza poco porque reduce sensiblemente la flexibilidad. Por el momento sólo los sistemas automáticos de pesaje y dosificación de la resina son económicamente aplicables.

Aunque la fase de enfriamiento normalmente se considera la menos importante, la investigación ha demostrado que un correcto control del ciclo de enfriamiento puede proporcionar equilibrio dimensional, mejorando las propiedades físicas del producto manufacturado. Según las características químicas del polímero, la fase de enfriamiento produce efectos diferentes sobre las propiedades físicas del producto manufacturado.
En los polímeros cristalinos es deseable que se produzca la mínima distorsión de los cristales, sobre todo cuando son necesarias buenas características de resistencia a las bajas temperaturas.
En los polímeros amorfos en cambio, el enfriamiento tiene un efecto mínimo sobre las características físicas del producto acabado, ya que no se produce un aumento de los cristales que hay que tener bajo control.

LA MAQUINARIA

La gama de las máquinas disponibles va de las pequeñas y sencillas instalaciones para el desarrollo explorativo y para el uso de laboratorio con un brazo y una cámara de moldeo, a las instalaciones complejas con brazos que pueden gestionarse independientemente, de diámetro esférico de hasta 5.000 mm, capaces de grandes volúmenes productivos y para productos manufacturados voluminosos.

Recientemente se han diseñado y realizado diferentes máquinas para el rotomoldeo del tipo lanzadera (Rock & Roll machine) para el moldeo de los artículos más grandes. Una de estas máquinas produce normalmente recipientes de más de 40.000 lt.
Con este tipo de máquinas, el molde y el material se montan en una gran lanzadera independiente que se mueve sobre pistas para el desplazamiento del horno a la cámara de enfriamiento.

LOS MOLDES

Si se comparan con el equipamiento para el moldeo por inyección o soplado, los moldes para el rotacional son seguramente más económicos.
En la construcción se utilizan varios tipos de metales. Los más prácticos para la producción de artículos pequeños o de tamaño mediano con cavidades múltiples, son los moldes de fusión de aluminio.
El coste varía según la calidad o los detalles que requiera el producto acabado. Los moldes de níquel electroformado se utilizan para el moldeo de pequeños artículos de PVC y tienen la ventaja de una buena reproducción de la superficie, sin los problemas de porosidad que a menudo se encuentran con los moldes en fusión de aluminio.
La chapa se utiliza normalmente para moldes prototipos y para la producción de grandes artículos, generalmente recipientes cilíndricos y otras formas sencillas.

LAS APLICACIONES

Los artículos que pueden fabricarse por rotomoldeo aumentan continuamente tanto por las innovaciones implementadas en las instalaciones como por las investigaciones sobre los materiales. Los artículos más típicos son: recipientes de almacenamiento y de alimentación, recipientes para productos químicos, recipientes para almacenar el agua, elementos de mobiliario para oficinas, menaje, artículos de jardín, bidones para residuos, globos para la iluminación, barcas, canoas, juguetes de diferentes tipos, muñecas, etc. Para un listado más detallado, consultar la ficha adjunta.

NUEVOS SISTEMAS DE CONTROL DEL PROCESO

También ha entrado la informática aplicada a los sistemas de supervisión del ciclo-máquina en el sector del rotomoldeo: actualmente son numerosísimas las máquinas que funcionan controladas por microprocesadores. La mole de datos generada por los dispositivos montados en la instalación la organiza y elabora un PC conectado al PLC. Así se pueden controlar las fases utilizando ratón y teclado, o bien, programar el funcionamiento completamente automático. El sistema genera luego todos los datos del ciclo (temperaturas, duraciones, rotaciones, etc.) que existen a disposición para posteriores controles. Los sistemas más evolucionados permiten la gestión activa de las recetas de moldeo permitiendo de esta manera la recuperación de la correcta mezcla para cada pieza manufacturada. Especialmente útil es el sistema automático de visualización y localización de las alarmas.

FICHA APLICACIONES DEL ROTOMOLDEO

Recipientes para productos alimentarios y agrícolas:

  • Cisternas, tanques y bidones para la industria láctea-quesera y de los helados;
  • Pequeños silos para la preparación y envasado de pasta, arroz, especias, etc.;
  • Pequeñas cisternas, cubas y cajas-bolsa para diferentes bebidas;
  • Recipientes para elaboraciones de cítricos, aceitunas y fruta;
  • Recipientes y tanques para embutidos y mataderos;
  • Cisternas para transporte de alevines;
  • Recipientes isotérmicos de doble pared para alimentos preparados, aceite de coco, huevos sin cáscara, productos ícticos y alimentos congelados;
  • Pequeños silos y pequeñas cisternas para abonos sólidos y líquidos;
  • Tolvas para distribución de pienso.

Componentes de máquinas e instalaciones para agricultura:

  • Máquinas agrícolas: depósitos de carburante y lubricantes, cisternas y tolvas para productos de rociado, capós, salpicaderos, carenados y guardabarros;
  • Zootécnica e irrigación: comederos, distribuidores de pienso, silos, cajas para la irrigación y alimentación programada, canalización y derivaciones;
  • Jardinería: depósitos, estructuras recoge-hierba y chasis segadoras, carros y rodillos compresores manuales, macetas y porta-macetas incluso para cultivos hidropónicos.

Fuentes energéticas, reciclados y servicios para la colectividad:

  • Contenedores aislados para paneles solares;
  • Acumuladores hidráulicos aislados para intercambiadores y bombas de calor;
  • Contenedores para residuos urbanos;
  • Campanas para desechos de vidrio;
  • Pequeños silos para desechos de plástico;
  • Recipientes para residuos industriales;
  • Pequeñas cisternas para lavado de contenedores;
  • Cisternas para reservas hídricas de emergencia;
  • Recipientes especiales para servicio antiincendio;
  • Elementos varios para mobiliario urbano.

Recipientes para el transporte y almacenamiento de diferentes materiales:
(polvo, gránulos, líquidos, sin envasar, incluso químico-agresivos)

  • Pequeños silos y pequeñas cisternas chasis, paletizables y superponibles;
  • Carros basculantes y cajas paletizables para productos sin envasar;
  • Depósitos esféricos para vertidos de baja presión;
  • Toneles y paletas para usos especiales;
  • Embalajes con plástico celular para objetos frágiles o peligrosos;
  • Cisternas enterradas;
  • Recipientes cilíndricos graduados.

Instalaciones y servicios industriales:

  • Dosificadores para tratamientos aguas;
  • Carcasas de ventiladores, quemadores, aspiradores, ciclones, campanas;
  • Tanques para tratamientos superficiales y elaboraciones varias;
  • Depósitos y cubiertas de lavasuelos y aspiradoras industriales, de compresores, de grupos electrógenos y de soldadura;
  • Canalizaciones y empalmes embridados;
  • Elementos aislados para insonorización de instalaciones y máquinas.

Aplicaciones para industrias manufactureras varias:

  • Cajas de programadores de mando numérico para máquinas-herramienta;
  • Carcasas de terminales, pesas electrónicas, contadores de piezas;
  • Cilindros portacables de gran diámetro;
  • Cajas para acumuladores eléctricos;
  • Cubiertas protectoras para órganos de transmisión;
  • Cárter de máquinas y dispositivos diferentes;
  • Depósitos perfilados para lubricantes y líquidos varios;
  • Barriles giratorios de gran volumen para industrias curtidoras;
  • Recipientes de cocina de tintorería textil;
  • Vasijas para hilatura;
  • Chasis de butacas y sofás;
  • Bancos y otros elementos de mobiliario para exterior.

Transportes y señalizaciones:

  • Transportadores de aire y otras piezas bajo capó;
  • Apoyabrazos y chasis de asientos;
  • Depósitos para instalaciones hídricas y sanitarias de caravanas y roulottes;
  • Bacas y remolques;
  • Deflectores, tomas de aire, guardabarros y delanteras de vehículos industriales;
  • Piezas de carrocería de derivados, autocaravanas, ambulancias, etc.;
  • Carenados de motocicletas, bobs, sidecares, etc.;
  • Plataformas de trabajo aéreo para autoescalas;
  • Cubiertas para bombonas de roulottes y caravanas;
  • Cajas porta-batería;
  • Distribuidores de sal en carretera;
  • Elementos varios para señalizaciones y seguridad de carreteras, barreras de seguridad, postes de petición de auxilio.

Náutica y puertos:

  • Embarcaciones de remos y motor fueraborda;
  • Derivadores y catamaranes;
  • Tablas de vela;
  • Canoas, balizados, defensas;
  • Salvavidas múltiples y recipientes para botes salvavidas;
  • Espigones, líneas flotadoras, balsas;
  • Elementos componibles para cabinas de playa.

Juegos y artículos publicitarios:

  • Caballitos balancines, coches;
  • Toboganes y juegos de gran tamaño para comunidades;
  • Elementos varios para tiovivos;
  • Maniquís y otros artículos publicitarios.