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http://ciqa.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1025/409| Micromoldeo | |
| RAUL ABELARDO PUENTE ESPINOZA | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución-NoComercial-SinDerivadas | |
| Procesos de Transformación de Plásticos | |
| El desarrollo de nuevos materiales, como son los materiales modificados con mezclas de
materiales nanométricos, a facilitado la tarea de desarrollar sistemas mecánicos reproducibles
de tamaño micrométrico y submicrometricos. Debido a los costos que se manejan en el
mercado de los nanomateriales, una aplicación costeable de los mismos es el micromoldeo. El
principal problema que se plantea en el micromoldeo es la repetitivilidad de las piezas, debido
a la contracción de los materiales en la etapa del enfriamiento.
Un estado del arte dedicado a micromoldeo escrito por el instituto de microtecnología de
Mainz GMBH (IMM)', a demostrado la gran variedad de aplicaciones en las que estos
sistemas son utilizados por mencionar algunos ejemplos, sistemas de engranajes para
micromotores, utilizados en endoscopios de aplicación medica, transmisión de datos y sonido,
microbombas, utilizadas en biotecnología, etc.
La característica central del micromoldeo es la transferencia de precisión de micrones y en
algunos casos submicrones de material plástico a cavidades metálicas, en este contexto una 1
buena cantidad de problemas deben de ser sobrellevados y solucionados.
En primera instancia las máquinas usadas en moldeo por inyección convencionales, son poco
recomendadas para el proceso, debido a la cantidad de material que como mínimo pueden
plastificar, además el control que tienen de la masa plástica es muy malo para estas
aplicaciones, de hecho las recomendadas en capacidades de plastificación entre 1 y 2 gramos
son las que se encuentran en rangos de utilidad. El proceso más recomendado para el moldeo
de microcomponentes es la compresión y la transferencia ya que se puede tener un control
más correcto de las cantidades, el único problema existente es que el sistema y los elementos
por obviedad no permiten que existan excesos (flash). Las máquinas deberán contar con un control de calentamiento variotermico, que permita inducir transferencia de calor a las zonas requeridas para realizar la fusión exacta, en caso de ser necesaria la existencia de canales de alimentación éstos o los orificios necesarios deberán contar con las características exactas de relación de encogimiento de las secciones ya que al quedarse amarradas, impedirían el siguiente ciclo y obligarían a someter la pieza a choques térmicos para liberar las secciones. El tipo de proceso de microfabricación seleccionado para la realización de los moldes insertos depende de los requerimientos de los productos. Moldes para la compresión utilizados en la elaboración de piezas moldeadas de funcionalidad óptica difractiva requieren que las secciones de las piezas sean con enfriamientos muy similares por lo que el sistema utilizado para la elaboración de las microcavidades es Uy-litografía, ya que no modifica el tratamiento térmico superficial del herramental. El moldeo de productos a partir de un gránulo de resma es un reto que muchos procesadores desean enfrentar. Se está fomentando el desarrollo de nuevas tecnologías en las máquinas de inyección, moldes, manejo de partes y control de calidad. El moldeo por inyección de piezas que pesan sólo una fracción de gramo, está dando la oportunidad para que los transformadores de plástico puedan atender nuevos mercados en la electrónica, medicina, telecomunicaciones y el sector automotor. Las nuevas aplicaciones están llevando el límite de lo que se considera el moldeado de una pieza y la producción de partes con las especificaciones del polvo, piezas que pesan únicamente 0.0003 gramos y que tienen un espesor de 0.0004 pulgadas; con tolerancias en el orden de +1- 0.0005 pulgadas. Algunas de las piezas del tamaño de una semilla pequeña tienen la forma de engranajes, carcasas para engranajes, ayudas auditivas, aparatos moldeados interconectados, bobinas, obturadores, sensores, lentes, catéteres, empaquetaduras, rodamientos y componentes de fibras ópticas. Estas partes minúsculas, tienen dimensiones delgadas aun más críticas, tales como huecos de alfiler, pasadores, canales y sistemas de enganche2. El micromoldeo presenta un número de retos que se adicionan a los del moldeo tradicional. Las prensas requieren mayores velocidades y presiones de inyección para empujar la resma fundida a través de boquillas y canales de flujo tan delgados. Las mayores velocidades de inyección ayudan a reducir la viscosidad por efecto del esfuerzo cortante, por lo que se puede garantizar que la resma llene las cavidades antes de que se enfríe. El moldeo de piezas de estas dimensiones no se hace en máquinas de más de 20 toneladas, por la dificultad en el control de volúmenes de inyección de ese tamaño. También, los tiempos de residencia grandes y la degradación del material pueden ocurrir en barriles de mayor tamaño. En la producción de partes pequeñas, cualquier variación en el proceso o en el material significa la fabricación de productos defectuosos. La idea general en esta área, es que los productos elaborados por micromoldeo que fácilmente pueden ser para aplicaciones de nanomateriales. | |
| 2006 | |
| Trabajo terminal, especialidad | |
| QUÍMICA | |
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