Plegado de policarbonato: La Guía completa

Hoy quiero mostrarte cómo doblar láminas de policarbonato.

Para los novatos, puede ser un proceso difícil, pero confía en mí, te lo haré más fácil.

De hecho, una vez que tenga las herramientas adecuadas (todas las cuales aprenderá aquí), puede hacerlo usted mismo.

Por lo tanto, en esta guía, le enseñaré los pasos básicos, las herramientas y las precauciones que debe seguir al doblar la lámina de policarbonato.

Al final de esta guía, definitivamente será un experto en el proceso de doblado de láminas de policarbonato.

Esto es lo que debe hacer:

Bases de láminas de policarbonato

Los policarbonatos son polímeros de carbono con grupos orgánicos unidos en una cadena larga y continua.

Son termoplásticos, es decir, a temperaturas específicas, se ablandan y se pueden moldear en varias formas.

Los policarbonatos pueden soportar grandes fuerzas de impacto y, por lo general, no se rompen.

Policarbonato

son, naturalmente, transparente y amorfo en la forma.

Durante el proceso de producción, se pueden agregar aditivos para alterar sus propiedades.

Los aditivos pueden reducir la transparencia del policarbonato, aumentar su capacidad de resistencia al fuego o hacer que su superficie sea menos susceptible a los arañazos.

También se pueden transformar en varias formas, las más comunes son como láminas, varillas o tubos.

Lámina de policarbonato

Este artículo se centrará en las láminas de policarbonato y en las diversas técnicas y equipos que se utilizan para moldearlas en el producto final deseado.

Dobladora de láminas de policarbonato y Equipo

Dado que existen diferentes técnicas de doblado de láminas, se deduce que la máquina y el equipo que se utilizarán son diferentes.

Exploremos algunas de estas técnicas y equipos.

Técnicas principales de Plegado de Láminas de Policarbonato

Algunas de las técnicas más comunes incluyen:

1. Doblado de líneas en frío

Incluso sin calefacción, se puede doblar una lámina de policarbonato.

Sin embargo, hay un par de factores a considerar y recomendaciones a seguir para obtener los mejores resultados.

Parámetros de doblado

Estos factores incluyen el grosor de la hoja, el ángulo de doblado y las herramientas.

Por lo tanto, se recomienda que:

• El operador utiliza herramientas con bordes afilados
• El operador permite mucho tiempo después de doblar, digamos uno o dos días.
• El operador no fuerza la hoja en la forma final deseada ni reduce el ángulo de flexión durante la instalación.
• Para superar el efecto del springback, el intento del policarbonato doblado de volver a su posición original, puede ser necesario un exceso de control.
• El operador intenta doblar la línea fría en una pieza de muestra antes de colocar una pieza más grande.

Una vez satisfecho con la prueba de la pieza de muestra, corte la hoja a su tamaño de plegado previo.

A continuación, dé a los bordes un acabado suave, para eliminar la posibilidad de que se forme una grieta en la línea de curvatura.

La lámina se dobla rápidamente, con la película protectora todavía en su lugar en la mayoría de los casos.

Ahora, para garantizar que la curva mantenga el ángulo deseado después del springback, la hoja debe doblarse 20-40o más grande que el ángulo deseado.

NOTA: Las curvas de línea fría generalmente no superan los 90o, ya que esto puede exceder su límite elástico.

Esta técnica no se recomienda para variantes de policarbonato con recubrimiento duro o incluso con protección UV.

Es porque este tipo de doblado probablemente debilitará la eficacia de dichos aditivos a lo largo de la línea de doblado.

Doblado de línea fría de lámina de policarbonato

De manera similar, dado que la tensión residual permanecerá en la lámina de policarbonato, este proceso debe limitarse a producir artículos que se utilizarán en circunstancias de bajo impacto.

2. Curvado en frío

Como se puede inferir de su nombre, curvado en frío es el proceso de doblar toda la lámina de policarbonato para crear una cúpula o un arco.

Lámina de policarbonato curvado en el recinto de la piscina

En la formación de tal forma, entra en juego la importancia del radio de conformado en frío.

Esto da el radio mínimo que se debe alcanzar si la forma final ha de permanecer en su lugar.

Se obtiene multiplicando el grosor de la hoja por 100, es decir,

Radio mínimo de conformado en frío = grosor de la hoja x 100

Este radio se aplica en todos los procedimientos de plegado en frío

Radio de plegado

En la imagen de arriba, los valores están todos en pulgadas, pero el principio a menudo se mantiene incluso si las unidades están en mm.

Dicho esto, es importante apreciar que esto es generalmente para láminas de policarbonato lisas, ya que las variantes con aditivos pueden tener radios diferentes.

En efecto, hasta un límite, cuanto más dura sea la variante de policarbonato, mayor debe ser su radio mínimo de conformado en frío.

Por lo tanto, mientras que en el policarbonato liso el grosor se multiplica por 100, hay tipos de láminas de policarbonato en las que el radio mínimo es 300 veces el grosor de la lámina.

3. Doblado de frenos de policarbonato

El doblado de frenos es una técnica que utiliza un dispositivo conocido como plegadora para alterar la hoja en la forma final deseada.

La plegadora tiene una larga historia de uso en el conformado de chapa metálica.

Y, la relativa flexibilidad de las láminas de policarbonato, que pueden doblarse hasta un límite sin romperse, ha permitido la transferencia de esta tecnología en el procesamiento de policarbonatos.

En principio, la flexión del freno se produce cuando una lámina de policarbonato se sostiene entre dos piezas de metal, lo que se denomina punzón/ariete.

Es básicamente un móvil, y un dado, que a menudo es inmóvil, y la sección móvil mueve la hoja para forzarla a la forma deseada.

Hay diferentes tipos de plegadoras en el mercado, divididas ampliamente en plegadoras manuales, plegadoras CNC y plegadoras hidráulicas.

* Plegadora manual

Como se puede inferir del nombre, una plegadora manual funciona mediante la aplicación de fuerza física por parte del operador.

El operador utiliza palancas para mover el equivalente del punzón, para hacer que la hoja se doble.

Este tipo de freno requiere que el operador ajuste manualmente todos los parámetros críticos del freno, como el tamaño de flexión deseado y el ángulo.

El operador también es el que sujeta la hoja en su lugar, antes de intentar doblar la hoja.

Los frenos manuales van desde pequeños frenos portátiles que apenas exceden la longitud de un brazo, hasta variantes industriales que pesan cientos de kilogramos.

En consecuencia, hay plegadoras manuales que son puramente mecánicas, mientras que hay otras que requieren algo de electricidad para funcionar.

· Plegadora hidráulica

Esta es una prensa eléctrica en la que se utiliza la fuerza hidráulica para mover un ariete, colocado por encima del policarbonato.

En la plegadora hidráulica, hay una matriz superior con una ranura prediseñada.

Para doblar el policarbonato, la prensa se mueve hacia abajo con una fuerza predeterminada para dar lugar a la flexión de la lámina.

Las plegadoras hidráulicas se pueden clasificar en varios subgrupos dependiendo de la dirección de su ariete y matriz.

O, la coordinación del sistema hidráulico que resulta en subtipos como prensas híbridas y frenos de sincronización de torsión.

Gráfico de plegado de rotura de prensa

* Plegadoras CNC

Estos son frenos donde el grado de plegado se controla mediante un sistema controlado numérico por computadora.

Garantizan un alto grado de precisión, ya que el sistema de punzón y troquel se puede mover en varios ejes hacia arriba, hacia abajo y hacia los lados.

Los frenos CNC se programan fácilmente a través de una pantalla conectada al sistema.

A través de estas pantallas, el operador puede ejecutar simulaciones para ver el producto final en algunos modelos.

Como el sistema monitoriza la entrada y la salida simultáneamente, es posible ajustar el proceso en tiempo real.

Esquemas de la prensa de freno

La imagen de arriba muestra los esquemas de una prensa de freno.

Las plegadoras hidráulicas y CNC generalmente tienen este gasto, con algunos componentes, como un controlador CNC, que explican la diferencia en la clasificación.

prensa Hidráulica

En el freno de flexión, se recomienda que se realiza la operación muy rápida.

Por supuesto, esto es para compensar el springback, debe sobrecargar la hoja.

No se recomienda doblar variantes ignífugas de láminas de policarbonato, ya que esto puede comprometer su calidad.

4. Doblado de líneas calientes

Aprovechando la naturaleza termoplástica de los policarbonatos, el doblado de líneas calientes implica:

• Ablandar una longitud de la lámina utilizando una tira estrecha y calentada, como un cable caliente o un calentador eléctrico.
• La lámina de policarbonato se puede calentar por un lado o por ambos lados, dependiendo de factores como su grosor
• Si la lámina de policarbonato es de más de 3 mm de espesor, se recomienda que se use calentamiento de doble cara

Además, si la lámina es de más de 6 mm de espesor, se recomienda quitar la película protectora que protege la lámina de policarbonato.

Al hacerlo al menos a lo largo de la línea de curvatura, evita que se derrita en la lámina de policarbonato.

Generalmente, entre 155oC y 165oC, la región calentada se vuelve lo suficientemente flexible como para doblarse al ángulo deseado.

Una configuración de calefacción de doble cara para el doblado de líneas calientes

Una consecuencia del calentamiento localizado utilizado en el doblado de líneas calientes es que la hoja puede expandirse y distorsionarse a medida que se enfría.

En consecuencia, siempre se recomienda probar la eficacia del doblado de la línea caliente con una pequeña muestra de lámina de policarbonato antes de colocar la lámina más grande.

Con esta muestra tan transformada, también se puede comprobar si la integridad de la hoja se ha visto comprometida por la curvatura.

Esto se hace golpeando la línea de curvatura con un martillo; si se rompe, la temperatura establecida es demasiado baja.

Por lo tanto, debe ajustarlo hacia arriba para la siguiente muestra, hasta que se encuentre que la hoja mantiene su integridad a pesar de tales impactos.

Una forma de reducir el agrietamiento inducido por estrés en la línea de curvatura es mediante el proceso de recocido.

Es el proceso de calentar la lámina a una temperatura específica y luego dejarla enfriar lentamente a una velocidad predeterminada.

Esto altera sus propiedades, como la dureza, haciéndola más flexible.

También es posible que, al usar calentadores de contacto de metal, estos se peguen a la superficie y causen arañazos no deseados en la lámina de policarbonato.

En cualquier caso, no se debe permitir que el cable entre en contacto con la lámina de policarbonato.

Además, cuando se aplica a láminas de policarbonato de más de 1 metro, la curvatura de la línea caliente puede dar lugar a que la lámina se curve en un diseño cóncavo no planificado.

Normalmente se debe a que los bordes exteriores se levantan.

Por lo tanto, es aconsejable crear una plantilla simple que permita que la hoja se enfríe en su lugar con una probabilidad mínima de esta distorsión.

Extremo de lámina de policarbonato curvado hacia arriba

Se debe tener precaución para evitar el riesgo de que el extremo de la hoja se curve hacia arriba como se ve en este diagrama

Para evitar tales distorsiones, las hojas más largas deben precalentarse (toda la hoja); 200 de (93,3 oC).

funciona para algunas versiones comerciales.

Sin embargo, es importante revisar la guía del producto para encontrar la temperatura de precalentamiento ideal para la lámina de policarbonato que tenga en su poder.

A medida que aumenta el grosor de la lámina, puede ser prudente colocar el elemento calefactor dentro de una ranura en V.

Esto se debe a que el policarbonato tiende a absorber la humedad y esta configuración permite que la humedad se escape sin crear burbujas dentro de la lámina.

Mientras que al mismo tiempo permite la formación de un ángulo agudo.

5. Doblado de láminas de policarbonato con una pistola de calor

Principalmente, el uso de una pistola de calor para doblar una lámina de policarbonato es lo mismo que el doblado de líneas calientes.

Solo que el operador ahora se ve obligado a mover la pistola de calor constantemente a lo largo de la línea de curvatura y voltear la lámina de policarbonato para garantizar que ambos lados se calienten.

Puede ver esto en el siguiente video:

En este caso, simplemente se necesita un tornillo de mordazas para sujetar la hoja en su lugar y una pistola de calor.

Sin embargo, el problema con el uso de una pistola de calor es que, debido a que el proceso es tan manual, es muy probable que el calentamiento sea desigual.

A su vez, esto significa que es probable que se formen burbujas a lo largo de la línea de curvatura, y esto afectará la durabilidad del policarbonato en el sitio de curvatura.

6. Formación de una curva mediante Termoformado Policarbonato

El termoformado utiliza calor y una combinación de presión o moldes para transformar una lámina de policarbonato en la forma final deseada.

Mientras que las otras técnicas se limitan principalmente a hacer curvas lineales, con termoformado, son posibles diseños complejos en 3D.

porque la hoja abierta a la alteración dentro de un entorno controlado.

El termoformado incluye:

• formación de Vacío
• Presión formando
• Plug-asistida formando
• Doble hoja formando
• Caída de la formación.

Como se mencionó anteriormente, el policarbonato tiende a absorber la humedad, humedad que puede burbujear durante el proceso de termoformado.

Por lo tanto, es imperativo que, antes del termoformado, la lámina de policarbonato se haya secado previamente.

i. Pre-secado

Para comenzar el pre-secado, retire la capa protectora de las láminas de policarbonato y cuelgue las láminas de policarbonato verticalmente o coloque dentro de una rejilla un horno de circulación de aire.

Las hojas deben estar separadas por 2,5 cm, para permitir que el aire se mueva entre ellas; sin este espacio crítico, las hojas no se secarán.

El horno debe ajustarse a una temperatura de al menos 120oC y no debe exceder los 125oC, ya que más allá de esas temperaturas, las láminas pueden deformarse.

Las láminas de policarbonato disponibles en el mercado vienen con una guía que incluye duraciones de pre-secado.

Esta duración depende enormemente del grosor de la hoja.

Y, cuanto más gruesa sea la lámina, más largo será su tiempo de secado previo.

Por ejemplo, una lámina Lexan™ de 1 mm de espesor requerirá un tiempo de secado previo de 2 horas, mientras que una lámina de 6 mm de espesor requerirá 12 horas.

Si por alguna razón uno no tiene una guía de este tipo, el medio alternativo para el pre-secado requiere que uno tome aproximadamente tres piezas de muestra de lámina de policarbonato y las seque en el horno.

Después de aproximadamente 2 horas, saque una pieza, caliéntela a su temperatura de formación y vea si aparecen burbujas.

Si lo hacen, las piezas aún necesitan más tiempo de secado previo.

Repetir hasta que la muestra deje de formar burbujas.

De cualquier manera, es importante cambiar el aire circulante en el horno aproximadamente seis veces cada hora para garantizar la eliminación del vapor de agua.

Debido a que la lámina comenzará a recoger la humedad poco después de sacarla del horno de secado, es aconsejable procesarla inmediatamente.

ii. Recomendaciones para el proceso de conformado

Cuando la lámina se calienta a su temperatura de conformado, se hundirá; por lo tanto, se recomienda asegurar suficiente espacio entre el molde y la abrazadera para tener en cuenta esto.

Compruebe que el tanque de vacío instalado es suficiente para la tarea, capaz de soportar una presión de al menos 20″ Hg durante el proceso de conformado.

Los calentadores de doble cara (también conocidos como calentadores sándwich) son más adecuados para este proceso, ya que es más probable que calienten uniformemente la lámina.

Precaliente el marco de sujeción y el molde para evitar deformaciones y otros defectos

Para la producción continua, los moldes de aluminio son los mejores, especialmente si están con núcleos con líneas de control de temperatura para mantener su temperatura bajo control.

Se pueden usar moldes de madera o epoxi si la producción es limitada.

Una superficie de molde extremadamente pulida puede hacer que el policarbonato se pegue e introduzca bolsas de aire.

es mejor tener un defecto del molde libre con un ligero acabado mate.

Asegúrese de que los moldes en uso tengan en cuenta la contracción natural que se producirá a medida que el policarbonato se enfría.

iii. Formación de cortinas

Este proceso de formación es para productos que requieren una curva gradual, como parabrisas.

También llamada formación de horno, en esta técnica, la lámina se calienta a su temperatura de formación en un horno y luego se coloca sobre el molde.

Se mantiene en su lugar hasta que se enfría.

Debe tener guantes térmicos al retirar la lámina del horno.

iv. Formación al vacío

En este proceso, la lámina de policarbonato se calienta a su temperatura de formación y luego se coloca sobre un molde.

Entonces se ve obligado a tomar la forma del molde por la creación de un vacío.

El proceso es sencillo: en la máquina formadora de vacío, la lámina se calienta hasta que se vuelve flexible mientras se mantiene en su lugar por el marco de sujeción.

En este punto, la lámina de policarbonato flexible se baja sobre el molde.

Tiene pequeños orificios de vacío, para facilitar la bomba de vacío, que succiona el aire entre el molde y la lámina.

Termoformado al vacío

Después de haber sido termoformado, el producto final debe enfriarse para conservar su forma.

En algunas máquinas, se activan ventiladores y un rociador de niebla para acelerar el proceso de enfriamiento.

Después, el policarbonato formado se puede recortar según se desee.

Este proceso se puede utilizar para hacer letreros de tiendas, vasos de yogur, cascos de barcos, revestimientos de refrigeradores y muchos otros componentes.

Los moldes utilizados pueden ser masculinos o femeninos, es decir,

Moldes

La decisión de usar cualquiera de los modelos se basa en si la estética de la superficie exterior es más crucial (si es así, se utiliza el molde femenino).

O, ya sea el interior del producto (en cuyo caso se utiliza el molde masculino).

v. Termoformado asistido por enchufe

Esta es una variante del proceso de conformado al vacío en el que se utiliza un tapón para forzar la lámina a un grosor más consistente.

Puede compararlo con el proceso de vacío de un solo paso.

Este proceso también se denomina termoformado mecánico.

El enchufe está diseñado para adaptarse al molde en uso, como una cerradura y una llave se ajustan entre sí.

En este procedimiento, después de calentar la lámina de policarbonato a su temperatura de formación, la lámina se baja al molde, seguido del tapón.

Empareja la sábana entre el molde y el tapón.

Se crea un vacío para mejorar la conformidad de la lámina con el molde.

Moldeo asistido por enchufe

vi. Termoformado a presión

Se utiliza aire comprimido (configurado con una lectura de 100 psi) para forzar que la lámina de policarbonato se ajuste a la forma de su molde.

En el termoformado a presión, también se aplica una fuerza de vacío.

Debido a que aplica dos fuerzas trabajando en tándem en las láminas de policarbonato, sus productos son más detallados que los productos de formación al vacío.

La siguiente imagen ilustra el proceso.

Termoformado a presión

vii. Termoformado de doble lámina

En este proceso, se sujetan dos láminas de policarbonato juntas.

Usando la presión de aire y el efecto de vacío, colada para formar un producto fundido a partir de dos moldes diferentes.

La configuración inicial es la siguiente:

Termoformado de doble hoja

Los moldes no tienen que tener la misma forma, ni los policarbonatos tienen que tener las mismas propiedades (color, grosor, etc.).).

dicho esto, es aconsejable que la diferencia de grosor entre las sábanas no exceda de 0.0625 pulgadas.

Esto expondría la lámina más delgada a temperaturas más largas y mayores al intentar alcanzar la temperatura de formación.

Cuando las láminas han alcanzado la temperatura de formación y los moldes se han enganchado en su lugar, la bomba de vacío se activa

Dibujando simultáneamente la lámina superior e inferior en su molde.

Para acelerar este proceso, se introduce presión en el espacio entre las láminas, mediante una aguja de inyección de aire que bombea aire caliente.

Las dos hojas se fusionan en cada extremo mediante la aplicación combinada de presión por los dos moldes y calor.

Termoformado de doble hoja

El uso de aire caliente durante el conformado de doble hoja resulta en la retención de este aire ya que el producto está sellado en ambos extremos.

Si este aire atrapado se enfría, el producto podría colapsar debido al vacío resultante; los moldes con orificios de ventilación para aire fresco son ideales para este proceso.

Una gran ventaja de los productos formados por láminas gemelas es que el centro hueco se puede rellenar con material de refuerzo, como espuma, para mejorar aún más las propiedades de is.

Factores que afectan la Calidad del doblado de policarbonato

Hay una gran cantidad de factores que afectan el proceso de doblado de policarbonato. Incluyen:

• Radio de curvatura de la lámina de policarbonato
• Magnitud de la tensión al doblar la lámina de policarbonato
• Espesor de la lámina de policarbonato
• Temperatura de plegado de la lámina de policarbonato

Aplicaciones de plegado de policarbonato

La flexibilidad de los policarbonatos significa que se puede moldear en innumerables diseños.

Lo que implica que hay innumerables dispositivos que puede fabricar doblando policarbonato utilizando cualquiera de los procesos anteriores.

En el transporte, los policarbonatos se han utilizado para crear techos de automóviles, toldos de cabina en jets, luces de automóviles y otros componentes.

También se utiliza en la fabricación de gafas, viseras, escudos antidisturbios, juguetes, materiales para techos, entre muchos otros artículos.

FAQ sobre Plegado de policarbonato

Ahora, antes de deformar esta guía, estas son algunas de las preguntas más comunes que la gente me hace todos los días.

1) ¿Cómo corto el policarbonato?

Se recomienda una sierra circular para cortar el policarbonato.

2) ¿Cómo se limpian los policarbonatos?

El policarbonato se limpia con un jabón suave y agua tibia.

Use un paño suave y luego enjuague con agua tibia.

Use alcohol isopropílico sobre un paño suave para eliminar la grasa y la pintura, y luego lávese con jabón suave y enjuáguese con agua tibia.

3) ¿Qué es un policarbonato multicapa?

Esta es una lámina de policarbonato que consta de varias capas, con bolsas de aire entre estas capas.

4) ¿Qué es Lexan?

Lexan es la marca comercial utilizada por General Electric para sus productos de policarbonato.

Hay muchos otros nombres comerciales para láminas de policarbonato, como Makrolon (Bayer).

5) ¿Se pueden reciclar los policarbonatos?

Sí, son reciclables, para algunas aplicaciones, opta siempre por la lámina de policarbonato virgen.

6) ¿Se pueden pintar policarbonatos?

Ciertas pinturas son incompatibles con los policarbonatos, ya que sus componentes químicos pueden degradar el producto.

Por lo tanto, es aconsejable consultar la guía del producto para obtener consejos sobre qué pintura usar.

Conclusión

Las láminas de policarbonato son un material versátil y duradero con una debilidad importante; no son resistentes a los arañazos.

Sin embargo, ya que hay aditivos para remediar esto, e impartir otras cualidades sobre la hoja.

Está claro que los policarbonatos son los materiales a utilizar en lugar de otros compuestos transparentes, donde se desea resistencia.

La mejor parte es que puede doblar el policarbonato para hacer prácticamente cualquier producto de cualquier forma.

Para obtener más información sobre el doblado de policarbonato, no dude en contactarnos.

Lectura adicional:

• Mecanizado y Fabricación de Lámina de Policarbonato
• Una Guía para la Fabricación de Policarbonato