El conformado al vacío es una versión simplificada del termoformado , en el que se forma una lámina de plástico (en varias formas HIPS (poliestireno de alto impacto) para productos de bajo impacto, o para platos de ducha de baño ABS y piezas exteriores de vehículos HDPE, además de otros tipos de materiales conformables al vacío. ) se calienta a una temperatura de formación, se estira sobre un molde de una sola superficie y se fuerza contra el molde mediante un vacío . Este proceso se puede utilizar para convertir el plástico en objetos permanentes, como señales de autopistas y cubiertas protectoras. Normalmente, los ángulos de salida están presentes en el diseño del molde (un mínimo recomendado de 3°) para facilitar la extracción de la pieza de plástico formada del molde.
Se pueden formar piezas relativamente profundas si la lámina conformable se estira mecánica o neumáticamente antes de ponerla en contacto con la superficie del molde y aplicar el vacío. [1]
Los materiales adecuados para su uso en la conformación al vacío son convencionalmente termoplásticos . El termoplástico más común y fácil de usar son las láminas de poliestireno de alto impacto (HIPS). Esto se moldea alrededor de un molde de madera, espuma estructural o aluminio fundido o mecanizado, y puede adoptar casi cualquier forma. Este material de alto impacto es higiénico y capaz de retener el calor y su forma cuando se aplica agua tibia y se usa comúnmente para envasar productos sensibles al sabor y al olor. [2] El conformado al vacío también es apropiado para materiales transparentes como el acrílico, que se utilizan ampliamente en aplicaciones aeroespaciales, como marquesinas de ventanas de cabinas de pasajeros para aviones militares de ala fija y compartimentos para aviones de ala giratoria. El conformado al vacío se utiliza a menudo en clases de tecnología de bajo nivel para lograr una forma sencilla de moldear.
Los equipos modernos de conformado al vacío se basan en una serie de patentes estadounidenses concedidas en 1950, 1964 y 1974. [3]
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Los fabricantes de equipos originales (OEM) utilizan componentes formados al vacío de gran calibre para cantidades de producción en el rango de 250 a 3000 unidades por año. Los componentes formados al vacío se pueden utilizar en lugar de piezas complejas de láminas de metal, fibra de vidrio o moldeo por inyección de plástico . Los ejemplos típicos de la industria, además del embalaje de productos, incluyen: fascias para quioscos exteriores y cajeros automáticos , gabinetes para equipos de diagnóstico e imágenes médicas, cubiertas de motores en la cabina de un camión o para equipos de construcción, y componentes de asientos y molduras interiores de vagones. [4] Los aficionados también suelen utilizar los formadores de vacío, para aplicaciones como máscaras y coches de control remoto.
Se encuentran algunos problemas en el proceso de formación al vacío. La humedad absorbida puede expandirse y formar burbujas dentro de las capas internas del plástico. Esto debilita significativamente el plástico. Sin embargo, esto se puede solucionar secando el plástico durante un período prolongado a una temperatura alta pero subfundida. Se pueden formar redes alrededor del molde, lo que se debe al sobrecalentamiento del plástico y, por lo tanto, se debe controlar cuidadosamente. Las correas también pueden ocurrir cuando un molde es demasiado grande o partes del molde están demasiado juntas. Finalmente, los objetos que se forman a menudo se pegan al molde, lo que se soluciona utilizando un ángulo de inclinación de tres grados o más en el molde.
Existen numerosos patrones que se pueden hacer con el conformado al vacío. La forma más ingeniosa de utilizar el moldeado al vacío es tomar cualquier elemento pequeño, replicarlo muchas veces y luego formar al vacío el nuevo patrón para crear una forma más cohesiva. El conformado al vacío ayuda a unir las piezas individuales y a crear un molde a partir de muchas piezas que se pueden replicar fácilmente. A partir de ahí se puede moldear yeso, hormigón, etc. para darle forma plástica.
Los patrones de madera son un material común para moldear al vacío, ya que es relativamente económico y permite al cliente realizar cambios en el diseño fácilmente. La cantidad de muestras que se pueden obtener de cualquier patrón depende del tamaño de la pieza y del grosor del material. Una vez que se han cumplido las especificaciones de la pieza, el patrón se utiliza para crear un molde compuesto de cerámica o un molde de aluminio fundido para la producción regular. Potencialmente, hay formas de crear agujeros en el yeso con un molde al vacío si las formas replicadas hechas con el molde al vacío son lo suficientemente profundas y se dejan espacios entre ellos para que se forme el plástico. Luego, una vez que se usa el plástico para moldear un molde de yeso, las áreas profundas de plástico dejarán agujeros si el molde no se llena por completo.
Los moldes de aluminio fundido se fabrican en una fundición y normalmente tienen líneas de control de temperatura que los atraviesan. Esto ayuda a establecer el calor del plástico que se está formando y a acelerar el proceso de fabricación. Los moldes de aluminio pueden ser de naturaleza macho o hembra y también pueden usarse en aplicaciones de conformado a presión. El principal inconveniente de este tipo de molde es el coste.
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Los moldes de aluminio mecanizados son como el aluminio fundido, pero se cortan a partir de un bloque sólido de aluminio mediante una máquina CNC y un programa CAD . Normalmente, el aluminio mecanizado se utiliza para piezas dibujadas poco profundas a partir de material de calibre fino. Las aplicaciones pueden incluir embalajes y bandejas. El costo es un factor importante con este tipo de herramientas.
Los moldes compuestos son una alternativa de menor costo a los moldes de aluminio fundido o mecanizado. Los moldes compuestos suelen estar hechos de resinas cargadas que comienzan como un líquido y se endurecen con el tiempo. Dependiendo de la aplicación, los moldes compuestos pueden durar mucho tiempo y producir piezas de alta calidad.
Una vez que se ha creado una formación al vacío a partir de una lámina de plástico, en la mayoría de los casos será necesaria una operación de acabado para convertirla en un producto utilizable. Los métodos comunes de acabado por conformado al vacío incluyen: