Tema 31 – Técnicas de conformación, mecanizado y unión de plásticos. Aplicaciones

Tema 31 – Técnicas de conformación, mecanizado y unión de plásticos. Aplicaciones

Índice

1.INTRODUCCIÓN …………………………………………………………………………………………………………….. 2

2.TÉCNICAS DE CONFORMACIÓN…………………………………………………………………………………….. 2

2.1.CONFORMACIÓN POR CALOR Y VACÍO…………………………………………………………………….2

2.2.CONFORMACIÓN POR CALOR Y SOPLADO ……………………………………………………………….2

2.3.MOLDEO POR INYECCION …………………………………………………………………………………………. 3

2.4.MOLDEO POR EXTRUSIÓN. ………………………………………………………………………………………..5

2.5.MOLDEO POR COMPRESIÓN. ……………………………………………………………………………………..7

2.6.MOLDEO CENTRÍFUGO. ……………………………………………………………………………………………..9

3.TÉCNICAS DE MECANIZACIÓN DE PLÁSTICOS. APLICACIONES………………………………….. 10

4.TÉCNICAS DE UNIÓN DE PLÁSTICOS. ………………………………………………………………………….. 12

4.2.UNIÓN DE PLÁSTICOS MEDIANTE ADHESIVOS. ……………………………………………………..12

4.3.UNIÓN POR COHESIÓN. …………………………………………………………………………………………….13

4.3.1 Pegado con barra caliente …………………………………………………………………………………………… 13

4.3.2Soldadura dieléctrica o de alta frecuencia ……………………………………………………………………… 14

4.3.3Soldadura con gas caliente. …………………………………………………………………………………………. 15

4.3.4Soldadura con útil caliente ………………………………………………………………………………………….. 15

4.3.5Soldadura por inducción y resistencia. ………………………………………………………………………….. 16

4.3.6Soldadura con hilo extruido…………………………………………………………………………………………. 16

4.3.7Soldadura por fricción. ……………………………………………………………………………………………….. 17

5.Conclusión …………………………………………………………………………………………………………………….. 17

6.BIBLIOGRAFÍA ……………………………………………………………………………………………………………… 17

1. INTRODUCCIÓN

El mundo que nos rodea está inundado de objetos de plástico. El diseño mecánico y su funcionalidad condicionan la selección del material básico y las técnicas de procesado a emplear en cada caso. También es importante su aspecto superficial, de ello dependerá la aceptación por el consumidor final.

2. TÉCNICAS DE CONFORMACIÓN

2.1.CONFORMACIÓN POR CALOR Y VACÍO

Básicamente consiste en poner la plancha termoplástica encima de un molde. Sobre el conjunto se dirige el calor radiante de unos elementos de calefacción hasta que la plancha se hace blanda y plegable. Se hace el vacío en la cavidad cerrada del molde. La plancha, en su estado elástico blando, es comprimida por la presión atmosférica contra los contornos del molde en el espacio en que se ha hecho el vacío. Después de un breve período de enfriamiento, la plancha se solidifica con la forma del molde y puede ser estirada.

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2.2. CONFORMACIÓN POR CALOR Y SOPLADO

El conformado de planchas por calor y soplado consiste en calentar las planchas de material termoplástico hasta su punto de reblandecimiento, y llevar el material caliente, sobre los contornos de un molde hembra, soplando con aire comprimido.

En el proceso básico la plancha se coge encima de la cavidad de molde y se calienta hasta que se descuelga ligeramente. Se aplica aire comprimido y precalentado, soplando así la plancha y dándole la forma requerida. El molde debe tener orificios para permitir la salida del aire atrapado,

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debajo de la plancha. Por esta técnica se obtienen objetos de poliestireno, de policloruro de vinilo y

de polimetacrilato de metilo.

2.3. MOLDEO POR INYECCION

El moldeo por inyección es el procedimiento más conocido de fabricar piezas partiendo de polvos de material termoplástico. La masa se hace fluida fuera del molde y se inyecta a presión a través de una boquilla al interior del molde frío, donde se solidifica al instante Por tanto, la pieza puede desmoldearse inmediatamente dejando el molde listo para otra operación. Trabajando en piezas grandes suele ser preciso enfriar aquél mientras que en otros casos es conveniente calentarlo, al objeto de mantener la herramienta a temperatura constante.

El trabajo de las máquinas de moldeo por inyección consiste en expulsar con intermitencia las masas plastificadas por la extremidad, construida como una tobera, del cilindro inyector, lo que se hace con ayuda de un pistón

La masa plástica procedente de la tobera llena el útil de inyección cerrado manteniendo una temperatura inferior a la de solidificación del plástico, y allí se solidifica, estando en condiciones de ser retirado como pieza moldeada.

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2.4. MOLDEO POR EXTRUSIÓN.

Las prensas continuas de pistón se emplean relativamente poco utilizándose con preferencia para fabricar semiacabados termoestables.

Cuando se habla de prensado continuo, normalmente nos referimos a la extrusión de termoplásticos en prensas de husillo o helicoidales, utilizadas preferentemente en la confección continua de perfiles, tubos, planchas, etc, pero que también se usan como máquinas previas para mezclar y amasar.

El Extrusor

El extrusor consta, en su modalidad más sencilla, de un cilindro plastificador, en el que se aloja un husillo sin fin de un paso, con avance uniforme y núcleo de diámetro constante. El material se carga por una tolva situada en un extremo y, captado por el fileteado del husillo, es transportado a lo largo del cilindro y expulsado por el otro extremo a través de una boquilla.

Durante el recorrido, el material es amasado y el calor del cilindro caliente le plastifíca. Tambien contribuye a la plastificación, la fricción entre el material y la pared fija del cilindro, por una parte y el fileteado móvil del tornillo, por otra.

Por lo general el husillo está dividido en varias zonas en las que se efectúan los citados efectos coordinados (ver figura). Mediante una construcción especial del extrusor puede prescindirse enteramente de un caldeo adicional, al graduar y aprovechar convenientemente el calor de fricción.

La capacidad de plastificación y transporte del extrusor pueden incrementarse mediante una construcción a tramos del husillo, o mediante husillos dobles. También puede disponerse un husillo especial plastificante junto al de transporte o dos husillos con marchas opuestas y abertura de salida en el centro.

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Herramientas de moldeo.

Elemento importante de la prensa continua de extrusión propiamente dicha es la tobera o útil de moldeo, que convierte en perfil la cuerda extruida. Es corriente acoplar, entre el tornillo y la tobera una placa perforada, llamada ‘strainer’ (plato rompedor), con el fin de homogeneizar el flujo de la masa. En las múltiples posibilidades de construcción de este útil de moldeo radica la universal aplicabilidad del extrusor.

Para confeccionar perfiles compactos continuos se emplean generalmente boquillas sencillas, redondas y perfiladas.

Las toberas de ranura anular están provistas, al igual que las demás toberas para perfiles huecos, de un macho sostenido mediante piezas intermedias. Por tanto, el diseño de un cabezal de este tipo ha de ser tal que la masa pueda confluir sin obstáculos después de pasar por estas piezas intermedias. A fin de evitar las venas de flujo (marcadas longitudinalmente), se suelen tomar diversas medidas

La figura 1 muestra el principio de una tobera de ranura angular dispuesta verticalmente, utilizada para la fabricación de hojas tubulares, las cuales pueden extenderse en dos direcciones insuflando aire.

La figura 2 presenta un cabezal para la inyección de tubería flexible y rígida. Los perfiles extruidos se enfrían generalmente con agua al abandonar la tobera. Los tubos suelen requerir un calibrado el cual se efectúa desde el exterior mediante una tobera acoplada o desde el interior, con aire a presión o una pieza calibradora

Para revestir hilos y cables se utilizan cabezales inyectores en los que se introducen al alambre perpendicular y oblicuamente al eje del extrusor (figura 3).

fig 1.

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fig. 2 Calandrado

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fig 3

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2.5. MOLDEO POR COMPRESIÓN.

El moldeo por compresión se emplea ampliamente con los materiales que se endurecen o se solidifican bajo presión y calor. A tales materiales se les denomina con el nombre de termoendurecibles o plásticos que endurecen con calor.

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El endurecimiento de materiales termoendurecibles se realiza a través de una reacción química de la resina que tiene lugar bajo presión y calor. La prensa y el molde mantienen el compuesto bajo fuerte presión, mientras tiene lugar el proceso.

Moldes.

Los moldes usados para el moldeo por compresión constan de una cavidad y de un macho o núcleo (ver figura).

La debida alineación entre ambas partes se consigue mediante unas espigas de guía. La cavidad del molde da forma a una superficie del objeto que se va a construir y, en general, es en ella donde se carga el polvo de moldeo. El macho da forma a la otra superficie de la pieza que se moldea, y sirve para comprimir el polvo de moldeo cuando se cierra el molde.

En general estos moldes sólo se utilizan con materiales termoestables y con los que se moldean en frío. Los moldes pueden estar fríos o calientes, según los casos. Se emplean calientes con los materiales termoendurecibles de fenol, urea, etc., y fríos con los compuestos que se moldean en frío.

Los moldes de compresión se utilizan rara vez con materiales termoplásticos, debido a que se necesita mucho tiempo para calentar el material hasta su estado plástico y a que luego es preciso refrigerar el molde para que la pieza tome rigidez suficiente antes de desmoldearla.

2.6. MOLDEO CENTRÍFUGO.

Los cuerpos huecos totalmente cerrados se fabrican por el procedimiento centrifugo rotativo o rotacional consistente en verter la cantidad de pasta necesaria para conseguir en el objeto el espesor de pared deseado, en el interior de un molde hueco de dos partes, que después de cerrado se calienta en el interior de un horno al tiempo que se hace girar.

Con esto la pasta se distribuye uniformemente por fuerza centrifuga sobre las paredes ulteriores del molde donde se gelifica.

Una vez concluida ha operación de moldeo, se para la máquina, se desmontan las dos mitades molde, y se extrae el objeto moldeado.

Este sistema está especialmente indicado en la fabricación de aquellos objetos que tienen La forma de sólidos de revolución huecos, así como para la fabricación de tubos de gran diámetro.

3. TÉCNICAS DE MECANIZACIÓN DE PLÁSTICOS. APLICACIONES.

Una de las múltiples formas de utilización para dar forma a los objetos de plástico, es mediante el mecanizado. Este procedimiento, tan difundido para el trabajo de los metales y la madera, no difiere de forma especial del sistema utilizado para éstos. Por ello el manejo y descripción de las máquinas- herramientas, y las herramientas manuales es similar a las técnicas dé mecanizado de piezas metálicas y de la madera.

El mecanizado es un procedimiento mediante el que se da forma definitiva a las piezas partiendo de otras formas más o menos aproximadas, es decir, de formas semiacabadas obtenidas por fusión, laminado, etc., mediante herramientas de acero, de formas diversas según el tipo de trabajo, provistas de elementos cortantes que tienen como misión el arranque de virutas.

Las diferencias entre las máquinas utilizadas en el mecanizado de plásticos y las empleadas en el trabajo de los metales o la madera estriban en los diferentes valores de los ángulos de los elementos cortantes, así como en la velocidad de corte.

La utilización de estas máquinas suele estar limitada a piezas aisladas, a pequeñas series o a la transformación manual de semiacabados.

TRABAJOS CON SEMIACABADOS

Es preciso que las máquinas-herramientas posean altas velocidades de corte, con objeto de que las piezas de plástico no se astillen ni se resquebrajen.

Son utilizables las máquinas normales del trabajo de la madera y de los metales ligeros, debiendo proporcionar a la herramienta una eficaz refrigeración en todas las operaciones de arranque de viruta, debido a la poca conductibilidad térmica de los plásticos.

Si no se proporciona una refrigeración enérgica a la zona de trabajo, los plásticos termoestables corren el riesgo de descomposición y los termoplásticos pueden llegar a deformarse por fusión.

La refrigeración puedo hacerse, según los casos, mediante aire comprimido, emulsión para taladrar, agua y petróleo, dependiendo siempre del material de la pieza.

Hay que prever una salida de la viruta para evitar a los operarios daños originados al respirar polvos o inhalaciones perniciosas.

A las herramientas de corte para trabajar los plásticos se les exige mucho en cuanto a resistencia al desgaste y al calor. Por ello es preciso utilizar herramientas fabricadas a base de acero o de metal duro. Otro de los motivos por los que se exigen estos materiales para estas herramientas, es la presencia de materiales inorgánicos de relleno, utilizados en algunos plásticos, que originan un gran desgaste del corte de las herramientas.

En cuanto a los ángulos de corte de las herramientas no guardan relación con los de las herramientas para metales.

TALADRADO.

En el taladrado hay que considerar la escasa conductibilidad térmica de los plásticos y la elevada-dilatación por el calor, lo que obliga a levantar, con frecuencia y de forma alternativa, la broca en movimiento

FRESADO.

Para el fresado se recomienda un paso amplio de la fresa, así como un fresado oblicuo. Para evitar que cuando la fresa llegue al extremo de la pieza, el borde de ésta se resquebraje, es conveniente colocar un contraasiento, al que se fresa conjuntamente con la pieza, y se sujetan ambos simultáneamente.

CEPILLADO.

Es conveniente una sujeción análoga, con contraasiento. Los termoplásticos pueden trabajarse además de con el cepillo mecánico, con el cepillo de mano utilizado para el trabajo de la madera,

TORNEADO.

Hay que tener prevista un tipo de herramienta que permita una salida continua de las virutas. Los plásticos termoestables producen una viruta corta.

ASERRADO.

Se utilizan sierras circulares de acero rápido con dientes sin triscar, vaciados lateralmente. Si se utilizan sierras de cinta, deben estas triscadas.

ESMERILADO Y PULIDO.

Sólo reviste interés el esmerilado húmedo en los plásticos termoestables. Para ello se emplea discos de carborundo o piedras areniscas. Para esmerilado en seco se emplean esmeriladoras de cinta o muelas de plato. Los discos tronzadores se emplean con granulado grueso. El pulido se lleva a cabo con pastas de pulir especiales aplicadas sobre discos textiles

TERRAJADO.

Debe evitarse, ya que los filetes de la rosca se rompen con facilidad. Es preferible incrustar arandelas metálicas roscadas o utilizar tornillos pasantes. Cuando se utilice el roscado, conviene emplear pasos de rosca grandes y las bases de los filetes redondeadas.

Requisitos de uso y conservación de herramientas. La herramienta debe:

• Sacar la materia en forma de virutas

• Arrollar estas virutas para que no molesten al operario, ni dificulten el trabajo.

• Disipar el calor producido en el corte. Este calor es una pérdida de energía que

mengua rápidamente la facultad de corte y puede propiciar, por las temperaturas alcanzadas, procesos no deseables en los materiales que se trabajen.

Para tener en cuenta estas exigencias es necesario elegir una herramienta cuya naturaleza corresponda a las mejores condiciones de mecanizado de los materiales plásticos y se adapte a las cualidades o defectos de la máquina utilizada.

Esta herramienta debe haber sufrido un tratamiento térmico correcto y poseer los ángulos de corte más apropiados al trabajo que se pretende, así como un acabado impecable para asegurarle largo tiempo de utilización y dar a la pieza un perfecto estado de la superficie.

Por último, hay que dotarla de suficiente sujeción y asegurarle una fijación bastante rígida que evite toda reacción durante el corte y le permita mantenerse en posición invariable con relación a la pieza aún cuando pasajeramente quede afectada por un esfuerzo anormal.

4. TÉCNICAS DE UNIÓN DE PLÁSTICOS.

4.1. UNIÓN DE PLÁSTICOS MEDIANTE ADHESIVOS.

Una de las técnicas para conseguir la unión de piezas de plástico entre sí, es la adhesión o encolado máxime cuando, como es sabido, hay que evitar, en todos los casos posibles, las uniones remachadas o atornilladas. .

No todos los plásticos pueden pegarse con cualquier otro plástico Debe ajustarse la base adhesiva empleada y su tipo de tratamiento.

Existen muy pocos plásticos que no puedan pegarse. A los que les ocurre esto se distinguen por una resistencia química tal, que no les afectan ni los adhesivos ni los disolventes, y porque sobre sus superficies no actúa ningún tipo de fuerzas adherentes químicas.

Cuando se pegan plásticos hay que tomar diferentes precauciones en relación a la elección del adhesivo y la preparación de las superficies.

Los adhesivos denominados de componente único suelen pertenecer a la forma de dispersiones acuosas o de disoluciones en disolventes orgánicos. Puesto que ni el agua ni estos disolventes son en general absorbidos por los plásticos que se van a unir, es preciso dejar evaporar estos líquidos de las superficies de unión una vez hecha la aplicación. No obstante, se pondrán en contacto antes de que se seque la capa adhesiva. El tiempo transcurrido entre la aplicación del adhesivo sobre las superficies y el de unión de las mismas, se llama “tiempo al descubierto”.

Hay adhesivos de dos componentes. Estos no se preparan hasta el momento de su aplicación, ya que contienen un elemento entrelazable (monómero o polímero) y un agente entrelazante “empleo útil”. Algunos adhesivos de dos componentes se utilizan aplicando uno en cada superficie. Cuando se trata de materiales termoplásticos solubles en disolventes orgánicos pueden adherirse mediante una simple aplicación del disolvente sobre las superficies que se han de unir.

4.2. UNIÓN POR COHESIÓN.

Se entiende como la unión de dos piezas de material termoplástico mediante calor y presión. Este tipo de unión se denomina, indistintamente, pegado o soldadura, siendo el primero más indicado para películas y estructuras delgadas; el de soldadura se refiere a la unión de piezas de secciones transversales relativamente gruesas.

Se pueden diferenciar los siguientes tipos de soldadura y pegado:

a) Pegado con barra caliente

b) Pegado dieléctrico o con alta frecuencia c) Soldadura con gas caliente

d) Soldadura con útil calentado

e) Soldadura por inducción y por resistencia f) Soldadura con hilo extruido.

g) Soldadura por fricción.

4.2.1 Pegado con barra caliente

Es la técnica más ampliamente utilizaba para pegar termoplasticos. En él, las dos piezas de película termoplástica se unen con una soldadura solapada. La fusión de las superficies en la interfase se realiza por la presión y el calor aplicado por las barras calientes.

Todo el calor tiene que alcanzar la zona de pegar (o soldar) mediante transmisión calorífica a través de una de las películas. Dado que las resinas termoplásticas son malas conductoras del calor, resulta evidente que esta técnica será sólo indicada en los casos en que por lo menos una de las piezas que se va a unir sea muy delgada.

La principal aplicación de esta técnica es la fabricación de bolas de polietileno y en el pegado de recipientes de este mismo material.

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Las barras calientes se caracterizan por el hecho de que permanecen a una temperatura uniforme y controlada durante la operación de pegado. Esta temperatura se mantiene gracias a una resistencia eléctrica colocada en el interior de la barra.

Otra técnica de soldar una barra es la del soldador continuo o rotatorio. En este aparato, la película

se sujeta fuertemente entre dos bandas sin fin estrechas, y pasa a través de una zona de calentamiento y después por otras de refrigeración. La presión sobre la zona que se va a soldar se aplica usualmente por medio de pequeñas ruedas de guía situadas entre la zona de calefacción y la de enfriamiento La presión sobre estas ruedas se mantiene mediante muelles de presión o por medio de aire comprimido. La tensión de las bandas sin fin se controla con muelles de presión situados en las zapatas. La banda puede estar recubierta con una laca de teflón. (figuras 18 y 19).

Otro soldador continuo es el de tipo de rueda rotatoria de soldar construido en aluminio generalmente y con adecuados elementos de calefacción y control termostático. La superficie de la rueda tiene unos 3 mm de ancho, con bordes suaves y redondeados. La rueda, después de haber sido recubierta por teflón se monta en una máquina normal de pegado por calor. La rueda gira sobre una mesa y la película pasa entre la rueda y la mesa. La rueda está equilibrada con un peso ajustable y su velocidad se regula de acuerdo con la velocidad con que pasa la película por la mesa. Una cinta de teflón cubre la mesa en el punto de contacto de ésta con la rueda contra la mesa. Se ha podido soldar polietileno en forma tubular a velocidades variables hasta más de 30 m/min. La temperatura debe ser lo suficiente alta para conseguir una buena soldadura, no siendo necesario un control demasiado preciso de a temperatura.

4.2.2 Soldadura dieléctrica o de alta frecuencia

Es una técnica relativamente reciente. El termoplástico que va a ser soldado se coloca como dieléctrico entre dos electrodos (barras de soldadura). Los electrodos transmiten una corriente de alta frecuencia al termoplástico y al mismo tiempo ejercen la presión necesaria sobre él.

Cuando los materiales plásticos polares están sometidos a esta corriente de alta frecuencia, se genera calor en el seno del material, debido a la fricción entre la moléculas que se desvían en uno y otro sentido respondiendo al campo electromagnético. Con esta combinación de presión y calor se realiza la soldadura.

Los siguientes termoplásticos son adecuados para ser soldados por alta frecuencia: acetato de celulosa, propianato de celulosa, acetobrutato de celulosa, nailon, polimetacrilato de metilo, policloruro de vinilo y policloruro de vinilideno. El polietileno y el poliestireno no pueden ser

soldados eficazmente por este procedimiento.

El equipo electrónico necesario para producir la energía de radiofrecuencia necesaria para soldar, consiste en una fuente de energía, u oscilador y un circuito de control.

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Hay soldaduras dieléctricas continuas que se denominan máquinas electrónicas de coser. Este tipo de máquina tiene el electrodo superior en forma de disco. Esto disco arrastra el material que debe ser unido y lo coloca debajo de él. El modo de trabajar de éstas máquinas es similar al de una máquina de coser convencional. Los soldadores de esto tipo son ideales y se emplean mucho para la fabricación de impermeables, bolsas para el tabaco y envases para alimentos.

4.2.3 Soldadura con gas caliente.

Es una técnica para soldar termoplásticos, en la que el material se calienta con un chorro de aire caliente o de un gas inerte dirigido desde un soplete de soldar sobre el área de contacto de las superficies que se van a unir. Este tipo de unión generalmente necesita una varilla de aportación, de composición similar al material que se une.

Para el calentamiento del gas, se le hace pasar o sobre un elemento eléctrico de calefacción o a través de una espiral calentada por la llama de un gas. Los sopletes calentados eléctricamente son más compactos y ligeros: de ahí su mayor uso que los calentados por gas. La pistola calentada por gas tiene ventajas para usarla en el campo, como unidad portátil. Las pistolas de soldar tienen, generalmente, extremos intercambiables para variar el orificio de salida.

La pistola de soldar de gas permite la regulación de la temperatura de la corriente de gas caliente mediante la regulación de la llama que calienta la espiral. La potencia consumida por la pistola eléctrica se regula mediante un transformador variable. La temperatura de la corriente de gas caliente puede, además, regularse variando la distancia entre el extremo de la pistola y la pieza que se suelda.

4.2.4 Soldadura con útil caliente

En este tipo de soldadura las superficies que se van a soldar se ponen en contacto con un útil caliente. Cuando han “alcanzado la temperatura deseada, se retira el útil y las superficies que han de unirse se aprietan rápidamente entre si. Después de que se enfríen, se retira la presión y la soldadura está terminada. Esta técnica de soldar se emplea para el montaje de redes de tuberías de polietileno y en la fabricación de juguetes y artículos domésticos, con una gran variedad de resinas.

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4.2.5 Soldadura por inducción y resistencia.

Hay, por lo menos, dos técnicas de soldar en las que el calor generado dentro de un alambre y que llega a ser parte permanente del conjunto se emplea para fundir y soldar superficies adyacentes de plástico. Un sistema emplea una corriente inducida en una espiral cerrada de alambre (soldadura por inducción), y el otro aplica una corriente eléctrica a través de un alambre de resistencia (soldadura por resistencia).

La soldadura por inducción emplea el calor generado por un campo electrodinámico de alta frecuencia en un circuito de resistencia. Una operación típica de soldadura por inducción realiza los siguientes pasos:

1. En la interfase de las dos superficies a unir, se coloca una inserción metálica conductora.

2. Las secciones se colocan dentro del campo de un generador de alta frecuencia.

3. Se aplica presión sobre las secciones que se sueldan y se hace actuar el generador.

4. En el circuito metálico se inducirá una corriente eléctrica que genera calor, el cual, a su vez funde el material plástico que le rodea

5. Se quita el campo eléctrico y se enfría la zona fundida para formar una unión fuerte y duradera.

La soldadura por resistencia está relacionada estrechamente con la inducción. Se diferencia, solamente, en que el calor es generado en un alambre de resistencia mediante una corriente que pasa a través del mismo. La aplicación más ampliamente utilizada de este tipo de soldadura está en la unión de accesorios de tuberías. El accesorio se aprieta contra la tubería a la que debe ser unida y se aplica una corriente a las terminales del alambre de resistencia. El sistema es particularmente útil para operaciones de montaje cuando se puede utilizar un generador de corriente transportable.

4.2.6 Soldadura con hilo extruido

En la soldadura con hilo extruido se unen dos secciones de un termoplástico, extrayendo un hilo del

mismo material entre ellas. El hilo extruido contiene suficiente calor para provocar la fusión de las superficies adyacentes a él. Resulta así una estructura homogénea cuando el termoplástico se enfría.

La soldadura con hilo extruido tiene ventajas debidas al método por el que se proporciona el calor necesario. El hilo extruido suministra todo el calor necesario a la operación de sellado. La generación de calor en el hilo se realiza, principalmente por trabajo mecánico en el extrusor, que es una máquina particularmente eficiente para el calentamiento de termoplásticos. Esta técnica ha sido aplicada a la unión de películas de polietileno.

4.2.7 Soldadura por fricción.

Se utiliza en esta soldadura el calor de fricción que es generado mediante la rotación de dos superficies en contacto para obtener la unión. Específicamente, el proceso de soldadura por fricción implica la rotación en un eje de una parte que ha de ser soldada contra la otra parte, que se mantiene estacionaria. La fricción por contacto se mantiene a una velocidad y presión que generan calor por fricción y funden las superficies adyacentes. Cuando se ha obtenido suficiente material fundido, se aumenta la presión para expulsar cualquier burbuja y hacer fluir el material fundido uniformemente entre las caras que se sueldan. Después, se suelta la pieza estacionaria o se para la pieza en el eje, cesando así la acción de fricción y dejando enfriar la soldadura bajo presión.

La soldadura por fricción ofrece ventajas económicas debido a la rapidez y sencillez de la operación. Con la ayuda de mordazas y elementos de sujeción, los tomos y prensas de taladrar normales se pueden convertir en unidades de soldadura por fricción

Desventajas de esta técnica son la limitación de la forma de la unión, la formación de rebordes, formación y orientación de tensiones en la unión.

5. Conclusión

Este tema se enmarca dentro del currículo de Tecnología ya que es preciso que el alumno conozca los procesos de fabricación de los plásticos que inundan cualquier utensilio de la vida cotidiana del alumno.

6. BIBLIOGRAFÍA

– Materiales plásticos. Brydson J.A. Instituto de Materiales y Plástico Madrid 1997

– Un mundo de plástico. Tecnología industrial nº 230, 1998