Introducción
Las prensas de platina calentada brindan a los fabricantes la capacidad de crear un entorno de proceso con temperatura controlada mientras se aplica presión de formación para crear componentes. Los platos calentados son platos planos gruesos mecanizados con precisión que se unen en una prensa para producir piezas para uso en las industrias de plástico, caucho, laminados y productos forestales. Los sistemas de control de temperatura, que se pueden usar tanto para calentar como para enfriar, están integrados directamente en los platos, para transferir calor directamente al material o formar moldes, y pueden usar electricidad, vapor, aceite caliente o agua caliente.
Las prensas de platina calentada pueden variar en tamaño, rangos de temperatura de formación y tonelajes de prensa, y generalmente se personalizan para adaptarse a la aplicación específica y las piezas que deben producirse. Las capacidades de rendimiento de estas prensas son amplias, lo que las hace muy adecuadas para su uso en un laboratorio o entorno de prueba, así como en instalaciones de fabricación que requieren un gran volumen de producción.
Materiales y aplicaciones
Los componentes de una prensa de platina están hechos en gran parte de aceros estructurales para mayor durabilidad y para soportar múltiples ciclos de producción. Los platos suelen estar hechos de acero para herramientas o acero inoxidable y pueden pesar varias toneladas, lo que los convierte en un componente importante de la prensa. Los platos están disponibles en formas y tamaños estándar, o se pueden personalizar con detalles específicos. Las placas mecanizadas con precisión se pueden proporcionar con cortes, ranuras, ranuras en T, orificios perforados y roscados y otras características necesarias para montar moldes y también para albergar los canales de calefacción y refrigeración.
Aunque están fabricados para durar, se debe tener cuidado para evitar daños, como abolladuras o hendiduras en las superficies de la platina, ya que cualquier imperfección puede tener un impacto negativo en las piezas formadas y provocar pérdidas de tiempo y costos para las operaciones de acabado.
Las prensas de platina calentadas se pueden utilizar para formar piezas en una serie de aplicaciones tales como;
Moldeo de caucho: las piezas de caucho moldeadas se forman presionando láminas o bloques de caucho en la cavidad del molde. La temperatura y la presión de la prensa de platina calentada se pueden configurar en función de la geometría, el grosor y las propiedades del caucho.
Vulcanización por compresión: este proceso es similar al moldeado de caucho, pero el caucho se calienta con un acelerador a altas temperaturas alterando la estructura molecular del caucho. Esto ayuda a lograr piezas con mayor elasticidad, resistencia, resistencia a la tracción, dureza y resistencia a la intemperie.
UHMWPE y HDPE: UHMWPE (polietileno de peso molecular ultra alto) y HDPE (polietileno de alta densidad) son plásticos que se utilizan en una amplia gama de productos. Ambos se pueden formar aplicando calor intenso a sus respectivos ingredientes base hasta que se produce la polimerización, lo que da como resultado plásticos versátiles, resistentes a los impactos y a los productos químicos, fáciles de fabricar.
Laminados decorativos: los materiales de la superficie de los muebles y los paneles de pared son ejemplos de laminados decorativos comunes. Las capas de papel y resina se unen con calor y presión para que las resinas fluyan hacia el papel y las condiciones de curado se puedan alterar dando como resultado diferentes acabados superficiales.
Unión: este proceso se utiliza cuando se requiere una unión suave entre dos o más superficies. Se puede usar una prensa de platina calentada con una capa adhesiva entre las superficies y se requiere la fusión de la capa seguida de un curado controlado.
Laminados industriales: se pueden producir diversos grados de laminados industriales fusionando capas de resinas termoendurecibles combinadas con un material base como papel, algodón, tela o vidrio. La formación de estas capas a alta temperatura y alta presión da como resultado un material con una combinación versátil de propiedades eléctricas, mecánicas y químicas.
Conformado de madera: las prensas de platina calentadas se pueden usar para hacer madera contrachapada, combinando chapas de madera para crear láminas planas y paneles de MDF (tablero de fibra de densidad media) aplicando alta temperatura y presión a las fibras de madera clasificadas combinadas con materiales de unión.
Compuestos avanzados: el material que es liviano y superior en fuerza y resistencia al impacto se usa a menudo en las industrias de aeronaves, automóviles y equipos deportivos. Las prensas de platina calentadas se pueden usar en el proceso de fabricación de compuestos avanzados combinando fibras de refuerzo de mayor resistencia en una resina, en una sola prensa donde se puede controlar la presión, la temperatura y el vacío.
Establecimiento de parámetros de proceso
El desarrollo del proceso para usar una prensa de platina calentada es específico para las partes individuales que se crearán y el material utilizado. Factores como la distribución del calor, el control de la temperatura, los tiempos de curado, los volúmenes de producción y las tasas de producción son solo algunas de las variables además de los parámetros típicos del proceso que a menudo se consideran.
Tamaño de la cama
El lecho de una prensa de platina calentada puede variar en tamaño desde relativamente pequeño (menos de 20 ”) hasta grande (100” y más). Además de acomodar el conjunto de herramientas más grande que se usará para formar las piezas reales, las consideraciones para el vacío, el sistema de control de temperatura y la cantidad de zonas de calentamiento / enfriamiento podrían aumentar el tamaño total de la cama. Las prensas de platina calentada también se pueden personalizar para usar múltiples lechos para aumentar aún más la superficie general del lecho, y a menudo se incorporan para la flexibilidad de la prensa en la producción de piezas, el uso de juegos de herramientas y el control de temperatura. En última instancia, es importante elegir un tamaño y una configuración generales de la cama que resulten en un proceso de producción exitoso y eficiente. El acceso amplio a la (s) cama (s) desde los cuatro lados de la prensa es ventajoso para el manejo manual y automático de materiales y piezas.
Fuente de calor
Las prensas de platina calentada pueden equiparse con diferentes opciones de calentamiento / enfriamiento, cada una con sus propias ventajas y desventajas individuales.
Estas opciones incluyen;
Platos calentados con vapor: estas prensas pueden proporcionar un sistema de calentamiento rentable y son capaces de proporcionar temperaturas precisas en todo el plato. Las planchas calentadas con vapor se pueden utilizar en el moldeado de caucho, la unión y el laminado de tableros de partículas, y se pueden personalizar para adaptarse a los requisitos de formación de piezas. También se pueden utilizar para aplicaciones de refrigeración y calefacción de agua caliente y, a menudo, están aisladas con materiales de alta resistencia. La precisión y uniformidad del calentamiento se pueden controlar con zonas únicas y multizona para optimizar el proceso.
Platos calentados con aceite: estos platos son adecuados para una amplia gama de aplicaciones de moldeo de caucho y también se pueden utilizar para pegar y plastificar. Los sistemas de transferencia de fluido térmico se utilizan dentro de la platina para controlar el calor que puede alcanzar temperaturas de 750 ° F o más. Por lo general, fabricados a partir de una sola pieza de acero sólido que puede incluir canales de interconexión, fresados y soldados a lo largo de los bordes, estos platos están diseñados para evitar bloqueos o fugas. Los sistemas deben poder adaptarse a la facilidad de inspección para garantizar un buen flujo de transferencia de fluido. Las aplicaciones más grandes que utilizan platos calentados por aceite se pueden manejar con platos de mayor tamaño e incluyendo zonas de flujo múltiple.
Platos calentados eléctricamente: estos platos son una opción ideal para laminar, moldear y unir y se pueden utilizar para formar una amplia variedad de materiales. Están diseñados para proporcionar una distribución uniforme del calor y un control de la temperatura. Los rangos de temperatura de 500 ° F a 1000 ° F son típicos y pueden subir hasta 1500 ° F o más para ciertas aplicaciones de conformado. Las placas mecanizadas con precisión pueden ofrecer características que permiten que los elementos calefactores (cartuchos o tiras) se instalen directamente en la placa para que la transferencia de calor esté bien controlada. Los calentadores de alto vataje se pueden usar para aplicaciones donde se requieren velocidades de calentamiento rápidas. Al igual que las otras opciones, el control de temperatura multizona se puede lograr con platos calentados eléctricamente para mayor versatilidad, y se pueden incluir sensores para garantizar que la temperatura adecuada alcance las zonas adecuadas, lo que minimiza los errores en las piezas.
Tonelaje y Velocidades
Los tonelajes y velocidades necesarios para una prensa de platina calentada dependen del proceso y la aplicación. Los productos de caucho, laminados, compuestos y madera tendrán una amplia gama de requisitos. Por ejemplo, una herramienta de moldeo por compresión típica puede requerir una presión de molde de 20 toneladas para formar su (s) pieza (s). Alternativamente, un proceso de laminación que une capas de paneles compuestos utilizados para paredes externas puede requerir una presión de formación de 250 toneladas o más. El tonelaje de prensa requerido estará determinado por el área proyectada de las piezas que se están formando y sus respectivos materiales. Es importante seleccionar una prensa con tonelaje que se adapte a las necesidades particulares de conformado. Los tonelajes que se aplican más allá de lo requerido pueden causar un consumo excesivo de energía y desgaste de las herramientas.
Por lo general, las prensas de platina calentada tienen fuerzas de formación que pueden variar de 15 a 1000 toneladas y las velocidades se pueden configurar de manera que los tiempos de cierre sean rápidos y se cierren a una velocidad adecuada para que se controle el tonelaje. Más importante que la velocidad real de la prensa es garantizar que se minimice el tiempo del ciclo y que la presión y las temperaturas de formación estén controladas, sean precisas y repetibles.
La orientación y el tamaño de la pieza formada pueden afectar la velocidad de apertura. Las piezas más grandes requerirán más espacio para abrirse y, por lo tanto, se requieren máquinas más grandes, lo que se traducirá en tiempos de apertura más largos.
Temperatura
De manera similar al tonelaje de la prensa, la temperatura requerida de la platina y la posterior transferencia de calor a los moldes y / o materiales directamente para el conformado dependerán de las necesidades para producir con éxito la pieza. Es importante seleccionar el sistema de calefacción y refrigeración, ya sea eléctrico, de aceite calentado o de vapor, que sea más adecuado para la aplicación, tanto en términos de eficiencia energética como de costes. Las prensas de platina calentada se utilizan en una amplia gama de industrias y materiales, y las posibles temperaturas pueden variar desde la temperatura ambiente o cercana a la temperatura ambiente, hasta 1500 ° F o más.
En muchos casos, los requisitos de enfriamiento también serán un factor que se puede programar en la prensa para garantizar las condiciones de curado adecuadas y para garantizar que las piezas y los moldes se puedan manipular de forma segura después. La geometría, el tamaño y las propiedades del material de la pieza tendrán el mayor impacto en los tiempos de enfriamiento necesarios.
Trazo y luz del día
Las prensas de platina calefactada se pueden configurar con apertura simple o múltiple (luz diurna). Esto permite que el proceso de conformado produzca múltiples piezas durante los mismos ciclos de prensado, ya que se pueden usar múltiples moldes en una sola prensa. En las aplicaciones donde los tiempos de curado pueden ser prolongados, la versatilidad de una prensa de platina calentada puede reducir el número total de prensas necesarias para lograr el resultado de producción deseado.
Debe haber suficiente luz natural entre las caras de la herramienta completamente retraídas para permitir la extracción de la pieza terminada de la prensa. En la práctica, esto se traduce en luz del día que es aproximadamente el triple de la carrera de prensa. Si se utilizará una prensa para producir más de una pieza, la carrera y la luz del día deben adaptarse a las herramientas más grandes esperadas. Es posible que se requieran espacios libres adicionales para adaptarse al enfriamiento de la matriz, al calentamiento de la matriz, herramientas de cambio rápido y sistemas de carga / descarga.
Prensas hidráulicas de platina calefaccionadas
Las prensas hidráulicas de platina calentadas son piezas de maquinaria extremadamente versátiles. No solo se utilizan ampliamente para formar piezas de producción que requieren tanto una temperatura controlada como una presión de formación en muchas industrias, sino que también se pueden utilizar en entornos de pruebas y de laboratorio. Por ejemplo, las prensas de platina se pueden utilizar en pruebas de impacto y aplastamiento, y para crear prototipos de sellos térmicos de envases de plástico.
Con sistemas hidráulicos debidamente integrados, las prensas de platina calentadas pueden producir niveles extremos de presión que son necesarios para formar, compactar y unir varios materiales. Las prensas más grandes pueden equiparse con refuerzos de gran tamaño para garantizar que el movimiento de los platos sea suave y minimizar la deflexión, lo que da como resultado piezas precisas y precisas. Para muchas aplicaciones de conformado, es extremadamente importante tener placas cuadradas y planas, coincidiendo con movimientos de prensado confiables y repetibles para lograr eficiencias operativas. A menudo, esto es un requisito para las piezas utilizadas en aplicaciones automotrices, aeroespaciales y otras que hacen uso de prensas de platina calentadas donde la alta precisión es primordial.
Se pueden diseñar y fabricar prensas de platina calentadoras hidráulicas personalizadas para el proceso específico. Pueden incluir una sola apertura, múltiples aperturas, platos de acción hacia arriba o hacia abajo y muchas otras opciones. Para garantizar resultados satisfactorios en las piezas y centrarse aún más en maximizar la eficiencia en el tiempo y los costos operativos, la prensa puede equiparse con una variedad de estilos de marco e incluir características tales como:
- Sistemas de calefacción de gas o eléctricos
- Sistemas de enfriamiento de platina
- Cajas y sistemas de vacío
- Cajas térmicas aisladas
- Limpiadores de platina
- Sensores de temperatura
- Pantallas LCD
- Sistemas de adquisición de datos de alta velocidad
Ventajas
Algunas de las ventajas y capacidades de una prensa de platina hidráulica calentada se resumen a continuación:
- Distribución estable y uniforme de la presión de formación.
- Temperaturas controladas: permite la flexibilidad de los materiales utilizados en la misma prensa
- Son adecuados para su uso en laboratorios y entornos de prueba.
- Capacidad de formar varias piezas para maximizar las capacidades de producción
- Totalmente configurable para cumplir con los requisitos de conformado con capacidad de ajuste; temperatura, presión, posición, tiempos de curado y velocidad de la prensa
- Platos mecanizados personalizados con funciones integradas de montaje y refrigeración
- Precisión y exactitud de piezas.
Contáctenos sobre sus necesidades de prensa hidráulica.
Referencias de imágenes
- Fig 1: HPP-F1, Platos mecanizados de precisión, con ranuras, ranuras y otros recortes, Macrodyne
- Fig 2: HPP-F2, polietileno de alta densidad (HDPE), formas de polímero, ( https://www.polymershapes.com/product/high-density-polyethylene-hdpe/ )
- Figura 3: HPP-F3, Rajput, K., MDF frente a contrachapado | ¿Qué es MDF? ¿Qué es la madera contrachapada? ( Https://civiljungle.com/mdf-vs-plywood/ )
- Fig 4: HPP-F4, una prensa de platina calefactada de marcos múltiples de 225 toneladas, macrodina
- Fig 5: HPP-F5, A 1500 Ton, con 4 luces del día, prensa de platina calentada con sistemas de carga / descarga automatizados, Macrodyne
- Fig 6: HPP-F6, A 7500 Ton, con 10 días de luz, prensa de platina calentada con envolvente de vacío y sistemas de carga / descarga, Macrodyne
- Fig 7: HPP-F7, una prensa de platina calentada 1000, macrodina
