INTRODUCCIÓN
Cuando se ha tomado la decisión de moldear, ya sea herramentales o cualquier otra pieza,
existen algunas reglas básicas que deben ser observadas, para asegurar que el proceso se
lleve a cabo fácilmente. Este boletín informativo está destinado a auxiliar a los usuarios que
realizan el moldeo de resinas epóxicas o de poliuretano. Aunque existen algunas sutiles diferencias
entre ambas resinas, las técnicas son virtualmente las mismas. Intentaremos señalar
dichas diferencias conforme estas vayan apareciendo. Asumiremos que se realizó una apropiada
selección de materiales y que el molde a sido perfectamente sellado y aplicado desmoldante.
Si no se está seguro de que los materiales a moldear o el agente desmoldante
sean los apropiados, consulte a un representante de HYSOL.
REVISIÓN DE MATERIALES
Después de abrir los contenedores, revise que el material no presente separación de fases o
asentamientos que hayan ocurrido durante el envío. Si es necesario, mezcle muy bien hasta
que se vea uniforme. Generalmente se recomienda que se use una paleta de metal o plástico
como mezclador, en particular con los poliuretanos. Los productos de madera o papel,
podrían contener agua o humedad, que produciría problemas en especial a los poliuretanos.
Evite mezclar de manera que se atrapen mucho aire. Asegúrese que la tapa o tapón
del contenedor sea colocado de nuevo enseguida de usarlo. Para los poliuretanos, es recomendable
purgar con nitrógeno seco la lata si es posible. Esto mantendrá una capa de gas
seco e inerte en la superficie del material para ayudar a extender su período de almacenamiento.
Esto llega a ser más importante, conforme el material se va utilizado, debido a la
cantidad creciente del .espacio superior. creado en la lata.
CÁLCULO DE VOLUMEN
Determinar la cantidad requerida de resina mezclada para el moldeo. (Mezclada, quiere
decir, A y B combinados) Necesitará calcular la pulgadas cúbicas de volumen que serán vaciadas
(alto x ancho x largo). Una vez que se haya realizado esto, revisar la hoja de datos
del producto, para seleccionar la combinación resina/endurecedor según el .peso especifico..
El valor será reflejado en g / cm3. Ejemplo: el área de moldeo es 2x10x10cm que resulta
en 200 cm3. Digamos que el peso específico del material en lista es de 1.35. Si se multiplica
las 200 cm3 por el peso específico de 1.35, se obtendrá 270. Eso significa que se necesita un
total de 270gr de mezcla. Esto no incluye lo que se pueda desperdiciar. Se debe dar un factor
de desperdicio de un 10-15% extra de material. El 10% de desperdicio nos dará un total
de 297gr de mezcla. (Se redondea a 300gr)
NOTA: existe más de un método para determinar el volumen requerido. Si usted no está s guro,
consulte a un representante de HYSOL.
PROPORCIÓN DE MEZCLADO
Ahora que sabe cuanta resina se requiere, necesitamos determinar las cantidades separadas
de A y B que se usarán. Otra vez revise la hoja de datos del producto para
la .proporción de mezclado., partes por unidad de peso (pdw). Por ejemplo, asumamos que
la proporción de mezclado sea 100:60 pdw. Esto es, 100 partes de resina a 60 partes de endurecedor.
(Esta relación es la misma, sin importar las unidades de medida utilizadas, es decir;
onzas, gramos, libras, etc.) También, en la mayoría de los casos .A. es el número más alto
de los dos. Anteriormente se dijo que se necesitaban 300gr de resina mezclada. Si se divide
300 entre 1.60 se obtiene un total de 187.5gr. Esta es la cantidad de resina o .A. requerida.
Restando 187.5 de 300, quedarán 112.5gr que es la cantidad de endurecedor o parte de .B.
requerido. Si por alguna razón, usted vertió 400gr de resina o .A. en una copa y necesita d
terminar cuanto endurecedor para esa cantidad de resina, tendrá que .multiplicar. 400x0.60
y se obtendrán los mismos 240gr de endurecedor o .B..
NOTA: La proporción de mezclado es, probablemente, la parte más importante del proceso.
Por ello es necesario hacerlo de forma correcta. Otro aspecto importante a considerar respecto
a las proporciones de mezclado es, si es dado por .peso. O por .volumen.. Sólo porque
un producto se listó como 100:50 por peso, no significa necesariamente que en volumen
sea un 2:1. Si no se tiene una escala para pesar su material y la proporción volumétrica de
mezclado no se lista en la hoja de datos del producto, no haga suposiciones o adivinanzas.
Si no está seguro de cómo calcular la proporción de mezclado, o necesita la proporción volumétrica
de mezclado, por favor consulte a un representante de HYSOL.
PESADO Y MEZCLADO
Ahora estamos listos para pesar el material. Una vez más, se recomienda usar contenedores
de metal o plástico para mezclar el material en él. Los contenedores de papel pueden comprarse
con un recubrimiento impermeable por dentro. Evite los contenedores encerados, ya
que la cera puede rasparse mientras se esté mezclando; o derretirse durante la exotermia.
Los contenedores de papeles no impermeables pueden empaparse con materiales de baja
viscosidad y eventualmente, disminuir la proporción de mezcla. El papel, también tiene la
tendencia de absorber humedad, lo cual, es perjudicial para los poliuretanos.
Después de poner en ceros su escala (tarar) para compensar el peso del contenedor, vacíe
en este la resina. (Si su material viene en contenedores de 5 galones o son galones llenos,
será más fácil vaciar un poco en un contenedor pequeño más manejable para el proceso
de pesado). Ponga nuevamente en ceros su escala y repita estos pasos para la adición del
endurecedor. El proceso de .mezclado. puede llevarse a cabo a mano o mecánicamente.
El mezclado a mano ofrece mejor control e introduce la menor cantidad de aire. Para lotes
muy grandes o epoxis sumamente viscosos o pesados, será más fácil ayudarse con un mezclador
mecánico pero tiende a meter más aire a la mezcla.
Es muy importante que los costados y el fondo del contenedor, así como las paletas del mezclador,
raspándolos completamente varias veces durante el proceso de mezclado. Endurecedores
de baja viscosidad tienden a flotar en la superficie y luego migrar hacia los lados
del contenedor pudiendo dejar, material sin mezclar. Esto nos puede producir partes blandas
en el moldeo. Como medida preventiva, particularmente para materiales de alta viscosidad
(espesos), se recomienda que el material sea vaciado en un segundo contenedor
(conocido como .doble contención.) y sea remezclado. El precio de un contenedor extra
puede parecer insignificante, comparado con tener que regresar y reparar o hacer de nuevo
el moldeo.
DEGASIFICACIÓN O PRESURIZACIÓN
Procure contar con el equipo necesario, para realizar la extracción de aire de los sistemas
de moldeo. Tal vez existan situaciones, donde no es práctico o el sistema de resina no permite
el tiempo necesario que este termine, pero la calidad del moldeo será mejor. El degasificado
o deareado, es un método donde la resina (mezclada o no mezclada) es colocada
en una tina o tanque de vidrio/plástico sellada con una tapa con mirilla que está conectada
a un tanque de vacío con un indicador de vacío.
Cuando la bomba de vacío se enciende virtualmente todo el aire dentro del tanque es evacuado.
Mientras el aire está siendo evacuado (en el indicador de vacío, 760 mmHg es un
vacío perfecto) la resina dentro del tanque empieza a burbujear. Conforme el vacío se vaya
incrementando, también lo hará el tamaño de la burbujas y el material comenzará a crecer
como cabeza espumosa de champiñón. Este movimiento, normalmente, no inicia hasta que
indicador marque 500 mmHg. Una vez que esta cabeza espumosa se levante completamente
(fácilmente puede ser 10 veces la altura original del material) se colapsará o romperá
y descenderá la altura y el tamaño de la burbuja, rápidamente en la mayoría de los casos.
Después del colapso o ruptura, . el pot life y la masa. indicarán cuanto tiempo se permitirá
que el material mezclado continúe burbujeando. No es necesario que todas las burbujas
desaparezcan. Que debe considerarse acerca de la degasificación: Si su material no se colapsa,
no se ha degasificado. Esto podría significar que la bomba es inadecuada o se tienen
fugas. Se necesitará un contenedor que sea mucho más grande que la cantidad de material
que esté conteniendo para poder permitir el crecimiento. De otra manera ocupará en
exceso el contenedor. Por esto también necesita poder ver dentro del tanque o a través de
la tina. Adicionalmente, esto tomará tiempo del .pot life. del sistema de resina, dado que es
un paso extra, considere que entre mayor masa de resina se incorpore, más rápido reaccionará.
Gelado a presión es una forma diferente de eliminar el aire, generalmente utilizado para
partes prototipo urgentes. En este caso las burbujas de aire, no son removidas; sino aplastadas
hasta que entran en solución y desaparecen en la mezcla. El equipo necesario para este
proceso es un autoclave, que puede ser cara, o un recipiente a presión, de los que se
usan para pintar o como auxiliar en el rociado de materiales de alta viscosidad. Ambos necesitan
ser certificados como recipiente a presión. El recipiente a presión, esta muy lejos de
ser menos caro, pero si es limitado en tamaño, usualmente arriba de los 55 galones. En este
método el molde completo, con la resina para moldear, es colocado en un tanque sellado
a presión y se forza a entrar aire. Las presiones de 20.80 psi generalmente eliminarán las burbujas.
Las limitaciones de la presurización son obviamente, el tamaño del tanque y del molde.
Se tendrá que dejar el molde bajo presión hasta que la resina termine de gelar. De otra
manera, si la presión es aliviada, las burbujas regresarán a su tamaño original. Todo lo que se
ha expuesto, depende de los materiales usados y de la complejidad del molde, pero aún así
las burbujas pudieran permanecer.
CONSEJOS Y TÉCNICAS DE VACIADO
Si usted no cuenta con un equipo de degasificación a vacío o un tanque a presión, no significa
que no se pueda tener calidad en el moldeo. Primero, la superficie del molde que se
está duplicando debe estar frente arriba, permitiendo de esta manera al aire separarse de
ella o hacia la parte posterior del molde. Una vez que un material se mezcla, si es posible se
deja reposar por 5 o 10 minutos antes de vaciarlo (pot life permitido) las burbujas de aire migrarán
a la superficie, teniendo la oportunidad de removerlas. Esto se puede realizar cepillando
ligeramente las superficie, reventando las burbujas. El uso de una pistola de calor o
una de propano también las reventará. Se deben tener precauciones extras cuando se use
calor de cualquier fuente, particularmente flamas. No demore en ningún área cuando se
aplique esta técnica, podría provocar que la resina gele prematuramente o que se formen
.puntos calientes.. Esta misma técnica se puede utilizar en la superficie posterior del molde,
después de que ha sido llenado. Calentando el sistema de resinas, la viscosidad bajará,
logrando de esta manera que fluya y el aire sea liberado fácilmente. Con esto también se
reducirá la tensión superficial existente, permitiendo nuevamente, un mejor flujo y liberación
de aire. Tenga en mente que cuando se aplica calor a la resina se estará acelerando la reacción.
Existe un parámetro, por cada incremento o decremento de temperatura de 10°C,
el pot life del sistema de resina es también, disminuido a la mitad o incrementado al doble.
En días fríos la resina se pondrá viscosa. Una buena temperatura, para mantener el molde y
la resina es de 25-32°C. con sistemas altamente cargados, como lo son los epóxicos, pintar la
superficie de el molde con un recubrimiento de la resina, previo al vaciado, no sólo se ayudará
a mejorar el flujo, sino también a minimizar el encapsulamiento de aire que no queremos
que ocurra en los rincones y en otras áreas con detalles. Respecto a rincones o
ángulos agudos, es recomendable (dentro del diseño del molde) incorporar un radio siempre
que sea posible para reducir esfuerzos, que podría provocar una ruptura. La vibración
del molde es otro método para lograr que el aire sea eliminado de la superficie. Cuando se
realiza el vaciado en un molde, es conveniente elevar un extremo y vaciar por el extremo
inferior. Esto forzará a la resina a empujar el aire hacia el exterior. Particularmente en moldes
cerrados, donde es de gran importancia que la resina fluya de tal forma y ritmo, que no genere
turbulencias que crean bolsas de aire atrapado. Los venteos se colocaran en un punto
alto y la resina será vaciada en el punto más bajo o en el fondo. En ese caso, el tubo de vaciado,
o embudo, tendrá que ser más alto que el punto superior del molde, capaz de contener
un volumen suficiente para forzar el flujo de la resina. Puede aplicarse presión en el tubo
(5-8 psi) para ayudar a empujar la resina. Otras técnicas para no atr par aire mientras se realiza
el vaciado es dejando que la resina fluya de forma muy lenta a lo largo del vertedero, o
en un flujo delgado, estirándose la resina, provocando que las burbujas de aire se rompan.
En todos los casos la resina debe vaciarse de forma lenta y constante.
CURADO Y DESMOLDE
En muchas de las resinas epóxicas y de poliuretano para moldeo, el curado completo se lleva
a cabo a la temperatura ambiente sin la aplicación de calor. Claro que hay algunas excepciones,
generalmente cuando se tiene un pot life largo y epóxicos de altas temperatura.
Siempre se obtendrán mejores propiedades físicas y desempeño a altas temperaturas cuando
se aplica calor para el curado. Un curado nocturno de 18-24 horas es, generalmente, suficiente
tiempo para que la pieza sea desmoldada. Nuevamente la temperatura influirá en la
velocidad o pot life del sistema que fue vaciado. Por ejemplo, sistemas de pot life cortos o
largos podrían tomarse de 36 a 48
horas.
Las temperaturas por debajo de 21°C retardarán el proceso de curado en muchos sistemas,
causando que se vuelva .quebradizo., .chicloso., o inclusive huloso o pegajoso. Si se intenta
desmoldar una pieza en este estado, es muy posible que se experimenten un sin número de
problemas, incluyendo, agrietamiento, astillamiento, rupturas y aumentando la probabilidad
de dañar el molde al separarlo. Eso significa que se tendrá que dejar más tiempo o se necesita
elevar la temperatura. En muchos de los casos 32°-37°C es suficiente, particularmente si
se puede dejar toda la noche. Si no se tienen un horno como opción, se podría cubrir el molde
entero con plástico, o inclusive rodearlo con unicel o cartón para aislarlo. Posteriormente
colóquelo debajo de un foco de 100 watts encendido, de calentadores, de lámparas o
mantas calefactoras por dentro y alrededor, para poder elevar la temperatura.
Cuando se aplique calor se debe tener precaución, en evitar se concentren puntos calientes
o un exceso de contracción de la pieza. El uso de un ventilador funciona bien para circulación.
Cuando se utilice un sistema de alta temperatura que requiera de .post curado. consulte
la hoja de datos del producto en la descripción de post curado. Como siempre, si no
está seguro, consulte un representante de HYSOL. ¡Buena suerte!
NOTA:
Las informaciones y recomendaciones dadas sobre métodos, manejo y uso de este producto
están basadas en el conocimiento y la experiencia de HIMSA y se presentan en este boletín
de buena fe.
Dado que HIMSA, como abastecedor del material, no ejerce ningún control sobre el uso de
este producto, no se aceptan responsabilidades legales por tales recomendaciones.
En particular, ninguna responsabilidad es aceptada por HIMSA por cualquier sistema o aplicación
en los cuales este producto se utilice.
Las obligaciones legales de HIMSA deberán ser estipuladas y definidas a través de contratos
de venta.
La publicación de este boletín como así también la venta de este producto no implica que
se este dando libertad de uso del mismo en alguna aplicación o proceso previamente patentado.
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