El termoformado es uno de los métodos más antiguos de procesamiento de plásticos. Los productos termoformados están a nuestro alrededor y desempeñan un papel importante en nuestro día a día. Durante el proceso de termoformado se procede al calentamiento de una lámina de plástico hasta que esta se encuentra lo suficientemente blanda como para cubrir con ella el molde que se va a utilizar. A continuación, se aplica el vacío para eliminar el aire que se encuentra entre la lámina y el molde y, finalmente, se desmolda la pieza ya moldeada.

 

Aplicaciones

El termoformado ofrece numerosas ventajas en el procesamiento de plásticos en comparación con otros procesos. Las bajas presiones de formado que se utilizan permiten conseguir un utillaje más económico.

Dado que el proceso utiliza bajas presiones, los moldes se pueden fabricar con materiales baratos y el tiempo necesario para la fabricación de moldes puede ser razonablemente corto. Por lo tanto, cuando se trata de la fabricación de prototipos, cuando no es necesario fabricar una gran cantidad de partes grandes o en el caso de ciclos de producción media, estamos ante un proceso económico. Por su parte, las máquinas y los moldes más sofisticados se utilizan para una producción automática de gran volumen (envases de yogur entre otros).

El termoformado trabaja con láminas de plástico extruido y, al final del proceso, dicha lámina ya formada se recorta para conseguir la pieza final.

El proceso de termoformado

 

Ajuste

Es necesario que el marco de sujeción tenga la fuerza suficiente para conseguir que la lámina de plástico quede firmemente sujeta durante el proceso de termoformado. Puede ajustar el grosor del material que vaya a utilizar en la máquina (hasta 6 mm con un único calentador y hasta 10 mm si la máquina cuenta con calentadores dobles). Si trabaja con un proceso automático, las partes móviles se deben bloquear para evitar que causen algún daño o accidente. Asimismo, el operador debe contar con los elementos de seguridad necesarios para protegerse en todo momento.

Calentamiento

Los calentadores cuentan normalmente con elementos infrarrojos que están montados en una placa reflectora de aluminio. Con el fin de conseguir unos resultados de termoformado óptimos y utilizando cualquier material, es esencial que la lámina se caliente de manera uniforme en toda su superficie y grosor. Para ello, deberá contar con una serie de zonas que se controlan mediante reguladores de energía. Los calentadores de cerámica presentan algunas desventajas dado que su elevada masa térmica provoca que el calentamiento sea lento (unos 15 minutos aproximadamente), y lo mismo sucede con el tiempo de respuesta cuando se realizan ajustes.

Tiene a su disposición calentadores de cuarzo más sofisticados cuya masa térmica menor ofrece un tiempo de respuesta más rápido. Los pirómetros permiten conseguir un control de la temperatura de calentamiento muy preciso dado que detectan la temperatura de fusión de la lámina e interaccionan con el control del proceso operativo. Es posible realizar una lectura precisa de la temperatura con un sistema controlado mediante un ordenador que trabaja conjuntamente con los pirómetros. Los calentadores dobles son recomendables cuando se va a realizar el termoformado de materiales gruesos, dado que contribuyen a que el calor penetre de una manera más uniforme y que los ciclos de calentamiento sean más rápidos.

Se recomienda el uso de calentadores dobles de cuarzo cuando se trabaja con materiales a alta temperatura y cuya temperatura de formado es muy elevada. Realizando un control exhaustivo de las zonas de intensidad de calor, así como de las pérdidas de calor en las esquinas causadas por corrientes de aire y de la absorción de las áreas de sujeción, se pueden conseguir unos resultados constantes y de manera continuada. Asimismo, la reducción de costes también puede ser considerable si se utilizan los calentadores de cuarzo, dado que se produce una caída porcentual de energía cuando los calentadores se encuentran en posición trasera durante el proceso de formado.

Nivelado de la lámina (autonivelado) – No disponible en todas las máquinas

La máquina incorpora un sensor fotoeléctrico para escanear la zona situada entre la parte inferior del calentador y la lámina de plástico. Si la lámina se hunde y rompe el sensor, se inyecta aire en la cámara inferior con lo que se conseguirá que la lámina se eleve.

Pre-estirado (burbuja) – No disponible en todas las máquinas

Una vez que el plástico ha alcanzado su temperatura de formado, o el estado plástico, se puede pre-estirar para conseguir un grosor uniforme en la lámina en el momento de aplicar el vacío. El método para controlar la altura de la burbuja debe ser uniforme para que se obtengan resultados. Finalmente, se utilizan el vacío, la presión de aire y, en ocasiones, otros métodos como el sistema asistido por contramolde, para moldear el plástico ya calentado y estirado.

Sistema asistido con contramolde – Disponible solamente en las Series HD y TF

El termoformado asistido con contramolde se utiliza cuando el termoformado habitual no es capaz de distribuir la lámina de termoplástico de manera uniforme por todas las áreas de molde. Para ayudar a expandir la lámina se utiliza un contramolde que empuja la lámina dentro del molde antes de aplicar el vacío. Con este proceso se consigue que una mayor cantidad de termoplástico alcance la parte inferior del molde y, por lo tanto, se disponga de más material para cubrir las esquinas del molde e impedir que el plástico se haga muy fino.

Vacío

Una vez que el material está debidamente pre-estirado se puede aplicar el vacío para proceder al formado de la lámina. A continuación, se expulsa el aire existente entre la lámina y el molde mediante una bomba de vacío en seco. La bomba de vacío debe ser capaz de mantener una presión diferencial de aproximadamente 27 pulgadas de mercurio. Cuando se trabaja con máquinas más grandes, se utiliza una reserva de vacío junto con una bomba de vacío de gran volumen, lo cual permite llevar a cabo dos fases de vacío para asegurar un moldeado rápido de la lámina ya calentada (antes de que la temperatura de la lámina caiga por debajo de su temperatura ideal de formado).

Refrigeración y expulsión – No disponible en todas las máquinas

Una vez formado, el plástico debe refrigerarse antes de su expulsión del molde. Si se expulsa demasiado pronto, es probable que el molde se deforme. Para acelerar el ciclo de refrigeración, se colocan ventiladores que se activan cuando la pieza ya se ha formado. Es posible instalar un sistema de pulverizado mediante boquillas que se ajustan a los ventiladores para pulverizar agua directamente sobre la lámina. De este modo, los ventiladores junto con el pulverizado, aceleran el ciclo de refrigeración hasta un 30 %.

También tiene a su disposición unidades de control de la temperatura del molde que le permiten regular la temperatura dentro del molde y, de este modo, conseguir unos tiempos de refrigerado precisos y constantes cuando se trabaja con polímeros cristalinos y cristalizados como el PP, el HDPE y el PET.

Recorte y acabado

En el momento en que la pieza ya está refrigerada y se ha extraído de la máquina, se retira el exceso de material y se perforan los orificios, las ranuras y las muescas. Entre otros procesos que se aplican tras el termoformado se encuentran la decoración, la estampación, el refuerzo o el montaje.

Existen una variedad de métodos de recorte de piezas de plástico. El equipo que mejor se adapte a usted dependerá en gran medida del tipo de corte, tamaño de la pieza, profundidad de dibujo, grosor del material y cantidad de producción con la que trabaje. Una pieza de calibre delgado se recorta normalmente en una prensa mecánica (prensa de rodillo).

 

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