Moldeo por Vacío

 

Este proceso de moldeo se utiliza en el fabrico de artefactos que presenten:

  • Una dimensión tal, que un molde de compresión convencional requeriría una prensa de grandes dimensiones y que, por lo general, no existen o no están en al parque de máquinas de la empresa;
  • Una configuración espacial en que las cuotas en las direcciones XYZ son relativamente grandes para las prensas de vulcanización comunes, pueden exigir, en específico, prensas con un elevado valor de claridad.

El molde para operar por el sistema de vacío es también más económico; la construcción de este tipo de molde necesita menos material, tiempo de máquina y mano de obra.

Se pueden referir el caso típico de los tapetes de caucho para vehículos ligeros de pasajeros (habitáculo y cajuela), para vehículos comerciales de carga (habitáculo y caja de carga) o, tan solo, para la cabina de vehículos de carga. En algunos casos, estos tapetes deben poseer también características de insonorización. Son, por lo general, tapetes de forma tridimensional compleja (Figura 56) y que exigen moldes con alguna complexidad.

Figura 56 – Algunos ejemplos de tapetes moldeados por vacío

 

La grande mayoría de este tipo de tapetes se puede obtener en moldes de tipo plano, como se muestra en la Figura 57, de forma esquemática.

Figura 57 – Moldeo de tapetes por vacío (molde plano)

 

Tapetes de grande dimensión y con relieves relativamente bajos se pueden producir por este proceso en molde curvo, de forma a que se puedan colocar en una autoclave para la vulcanización (Figura 58).

Figura 58 – Moldeo de tapetes por vacío (molde curvo)

 

Este tipo de fabrico exige que el compuesto de caucho tenga excelentes características de calandrado, de forma a obtener un calandrado con la superficie razonablemente plana (sin los indeseables pies de gallina) y exento de burbujas. La presencia de impurezas en el compuesto de caucho es también crítica, ya que a una impureza grosera puede corresponder un poro, por donde pierde el vacío y se va a hacer un tapete mermado. La selección de las cargas inorgánicas debe ser muy cuidado, así como el manejo del compuesto en toda la fase de proceso, de manera a evitar contaminaciones. La introducción de elastómero SBR de emulsión, de tipo parcialmente pre-reticulado (SBR 1009 o uno tipo de caucho de SBR de solución similar) constituye una excelente opción para la obtención de un compuesto que cumpla los requisitos mencionados. El proceso exige que el compuesto tenga también una buena elasticidad en crudo, para que la hoja calandrada se pueda estirar sin reventar, por formar a que pueda llegar a las zonas más profundas del molde, en el paso de succión. En las zonas que sufren más distención se aplican, muchas veces, refuerzos de caucho de menos espesor, para compensar la perdida de espesor que ocurre con la distención. Se exige, por lo tanto, alguna pegajosidad del compuesto. Se puede concluir que la utilización de un caucho de buena calidad representa una buena inversión en el éxito de este proceso.

  1. Los pasos que de seguida se describen, son típicos en un ciclo de moldeo por vacío, con vulcanización en autoclave (Figura 59).
  2. Corte, em mesa de apoyo, de dimensiones adecuadas, del largo de la hoja de caucho calandrado con el espesor especificado. El caucho puede ser calandrada ya con el ancho deseado.
  3. Colocar la hoja de caucho cortada, en el molde (Paso 1). Este aún está caliente lo suficiente, derivado de la vulcanización anterior, lo que contribuye para bajar la viscosidad del compuesto de caucho. Ajustar el calandrado en las zonas profundas del molde y sobar la hoja de caucho al friso que existe en toda la periferia del (Pormenor A de la Figura 59).
  4. Prender la bomba de vacío. El vacío empieza entonces a ejercer su acción, jalando la hoja de caucho hacia la superficie del molde (Paso 2) a través de la perforación existente en la pared del molde y del friso en la periferia del molde. El sobar el caucho en la periferia del molde ayuda a cerrar lo que se puede considerar como una caja de vacío.
  5. Inspeccionar toda la superficie del caucho, para detectar eventuales puntos de perdida de vacío, con origen en una cualquiera de las fallas antes mencionadas. Se deben ponchar las burbujas y rellenar con pequeños trozos de caucho (pueden ser pequeños trozos de caucho ya caliente recogidos del borde del molde). Use un rodillo para emparejar los parches. Si hay un bueno calandrado de caucho, esta tarea de detección es muy sencilla.
  6. Con el caucho prácticamente formado al 100% cerrar el paso de la línea de vacío y colocar el carro soporte con molde en la autoclave de vulcanización (Paso 3) (ver también Figuras 57 y 58).
  7. Conectar de nuevo el molde a la línea de vacío, de esta vez por medio de la conexión existente en la autoclave, abrir el paso y prender de nuevo la bomba de vacío. Cerrar la autoclave e iniciar el ciclo de vulcanización (vapor directo). El vacío existente en el molde y la presión del vapor garantizan que el caucho se forme con la exacta configuración de la superficie del molde, con todos sus detalles y con una excelente definición.

Figura 59 – Moldeo de tapetes por vacío. Pasos del poceso.

 

  1. La carga de la autoclave puede contener varios moldes, por ejemplo, conjuntos completos (tapete del habitáculo y tapete de compartimiento de carga) y también moldes de otros modelos.
  2. El tiempo de vulcanización efectiva, a una presión de vapor del orden de los 5,5 kg/cm2 (que corresponde a 155°C), puede variar entre los 10 a 15 minutos, todo depende de la cinética de vulcanización del compuesto de caucho.
  3. Al final del ciclo de vulcanización, abrir la autoclave (Paso 4) y desmoldar los tapetes vulcanizados, El desmoldeo se debe efectuar con cuidado, de manera o no romper los tapetes que aún están calientes, alrededor de 150°C, y la resistencia a la ruptura, e esta temperatura, es mucho más baja. En la superficie del molde se puede aplicar, con pulverizador, una solución de un bueno desmoldante. Se debe aplicar con el molde caliente, o sea, inmediatamente antes que se inicie un nuevo ciclo.
  4. El tapete desmoldado sigue para las operaciones de acabado (eliminado de rebabas), eventuales correcciones de pequeñas irregularidades superficiales (que puedan existir en su reverso) y de inspección (Paso 5).
  5. Inspeccionar la cara moldeada del tapete para verificar si existen zonas con deficiente moldeo, provocada por tapado de las perforaciones existentes en el molde. Destapar los barrenos que se encuentren tapados. Entonces se avanza con un nuevo ciclo de producción.