Moldes Nuevos

POR QUE SE PEGAN LOS MOLDES DE P.R.F.V. NUEVOS?

La suposición que se hace la mayoría de fabricantes de moldes en poliéster reforzado con fibras de vidrio es que ciertos tipos de des moldeantes trabajarían mejor que otros.

Examinando cercanamente los datos de encuestas a nivel de Estados Unidos, se encontró que el 13-15% de TODOS los moldes nuevos se pegan, sin importar el tipo ó marca de des moldeante utilizado. Todos los tipos de des moldeantes estuvieron reportados con situaciones de pegues aproximadamente en el mismo número de moldes nuevos (con un +/-1% de diferencias). La conclusión es que el tipo de des moldeante tiene muy poco que ver con que se pegue un molde ó no.

 Entonces, ¿Por qué se pegan los moldes?

Analicemos el proceso de curado de los gel coats de poliéster. El entrecruzamiento toma lugar cuando un radical libre, proporcionado por el catalizador, rompe un doble enlace de carbono-carbono de la molécula de poliéster. El doble enlace es reducido a un enlace sencillo más otro radical libre. Éste segundo radical libre puede reaccionar entonces con cualquier otro enlace doble de carbono-carbono, usualmente proporcionado por el estireno monómero. Cuando se completa éste enlace tenemos ya una red de moléculas de poliéster interconectadas en las cuales el estireno sirve como puente entre los polímeros. Hay una pequeña trampa en éste proceso. La química del poliéster nos dice que en una resina ó gel coat adecuadamente curados se da cuando alrededor del 94-96% de los sitios de entrecruzamiento han reaccionado. Esto significa que el 4-6% de los sitios de enlace permanecen reactivos.

¿Cuál es la diferencia entre un molde nuevo y uno que ha estado en servicio por un tiempo?

¿Por qué los moldes nuevos tienen la tendencia a pegarse mientras que un molde viejo normalmente no se pegará incluso a veces cuando olvidamos aplicar el des moldeante?

La respuesta tiene que ver con la SUPERFICIE REACTIVA.

El molde nuevo tiene una superficie reactiva, en la cual el 4-6% de las moléculas del polímero expuesto en la superficie estarán muy dispuestas a pegarse a cualquier cosa. Esa “cualquier cosa” es justamente una de las piezas inicialmente moldeadas en el 13-15% de los casos.

molde

Reduciendo la Reactividad de la Superficie

 El reto de iniciar a trabajar con un molde nuevo es reducir la reactividad de la superficie para crear la superficie más INERTE posible. Cuando se usan solo des moldeantes tipo cera ó incluso semipermanentes, la reducción de la reactividad depende aún de la interacción entre el gel coat de la producción y el del molde. Ni las ceras des moldeantes ni las semipermanentes forman una barrera impermeable entre el molde y la pieza. La función real es bajar la energía superficial del molde, demostrado por bajar la tensión superficial, ó en términos comunes generar una “superficie deslizante”.  Es en éste caso en que el 13-15% de la frecuencia de moldes pegados empieza a jugar un papel clave.

¿Cuánta cera es suficiente?

Examinemos los hechos.  Popularmente se dice “Entre más cera, más gruesa la barrera.” Esto no es necesariamente verdad. Por ejemplo, si una sola capa de cera tiene un espesor de un micrón, diez capas de cera pueden llegar a ser solo de un micrón y medio de espesor, que es una diferencia muy marginal. Con los des moldeantes semipermanentes, que utilizan la formación de una capa de polímero “polymer bonding film”, el espesor se incrementa de alguna manera, pero no en proporción directa al número de capas.

Desmoldante

¿Por qué entonces insistimos en múltiples capas de cera? La respuesta es el cubrimiento. Es extremadamente probable y fácil perder cubrimiento de algunas áreas pequeñas del molde en una sola aplicación. Aunque una sola capa de des moldeante es suficiente para propósitos de des moldeo, la aplicación múltiple garantizará un cubrimiento total y adecuado. Entonces, ¿cuántas capas son suficientes? Las estadísticas muestran un rango de 2 a 20 capas, con el promedio apuntando al rango de 4 a 6. Interesantemente, un mayor número de capas no parece disminuir el porcentaje de moldes pegados.

¿Existe algún método a prueba de tontos?

 Sí, hay un método para evitar la probabilidad de pegado en los moldes nuevos: PVA.

El Alcohol Polivinílico (PVA) brinda una película que forma una barrera física entre el molde y la pieza. El PVA ha estado en uso desde los inicios de la industria de la fibra de vidrio y para nadie es una tecnología nueva; pero el PVA no funciona solamente como des moldeante sino que, más aún, cumple el importante papel de acelerar la formación de una superficie inerte en el molde.

PVA

Con base en ésta investigación se ha desarrollado un procedimiento de inicialización del molde a prueba de tontos:

  1. Prepare el molde con un des moldeante que sea compatible con PVA.
  2. Aplique el PVA.
  3. Aplique el gel coat de producción (laminado opcional).
  4. Cure completamente el gel lcoat.
  5. Expulse la pieza y limpie el molde.
  6. Repita los pasos 1 a 5, para una segunda pieza.
  7. Una vez que obtenga 5 expulsiones con PVA, prepare el molde con el des moldeante de producción elegido (ojalá usando un sellador) y corra una primera producción de piezas sin PVA.

Éste procedimiento aplica a piezas cubiertas con gel coat de buen acabado (“cosmético”) y evita tener que lijar y pulir las piezas iniciales. Si las piezas no requieren un acabado brillante, simplemente corra las primeras 2 piezas con PVA y elimine el PVA desde la tercera expulsión. La frecuencia de piezas pegadas siguiendo éste procedimiento es menos del 0,1%, asumiendo una aplicación adecuada del PVA. Después de cinco aplicaciones de PVA parece que la superficie del molde está lo suficientemente inerte.

Moldes nuevos

PVA – Pro y contras

 Hemos encontrado que con una aplicación adecuada de PVA el período de inicialización del molde nuevo puede ser acelerado y la frecuencia de pegues es ampliamente reducida. Sin embargo, el PVA por sí mismo puede causar problemas también. Los dos problemas más comunes son que el PVA sea grabado en la superficie del molde y que el poliestireno nuble la superficie. Ambos problemas son un resultado de un PVA muy delgado.  Recuerde, es mejor no usar PVA que esparcir PVA delgado.

El problema con PVA muy delgado es que el poliestireno del gelcoat de la producción penetra la película y queda atrapado entre la capa y la superficie del molde. El grabado ocurre cuando la superficie del molde se suaviza y se deforma. El nublado de la superficie del molde es en realidad un pegado microscópico, el cual tenderá a ser crónico en esa área del molde.

Es imperativo esparcir el PVA en una capa lo suficientemente gruesa para ser pelada del molde por secciones. Cuando se vea la capa a la luz, no debe tener huecos ni porosidad presente. La aplicación adecuada del PVA involucra el uso de una pistola y gradualmente ir construyendo un número de pasadas delgadas que formen continuamente una capa gruesa.

Conclusiones

  • Los moldes de poliéster se pegan debido a la reactividad en la superficie de su gel coat.
  • El curado adecuado del gel coat del molde es esencial para reducir la reactividad en la superficie.
  • Un molde que ha sido inicializado (usado) logra una superficie inerte.
  • Si se desmolda sin PVA en la inicialización, entre el 13-15% de los moldes se pegarán.
  • El tipo de des moldeante tiene muy poco que ver con el pegado de moldes nuevos.
  • Asumiendo un cubrimiento adecuado, el número de capas de des moldeante tiene poco que ver con el pegado de moldes.
  • El PVA acelera la reducción de reactividad en la superficie, creando un estado inerte relativamente rápido.
  • El procedimiento de inicialización con PVA tiene un efecto significativo en el éxito del trabajo subsecuente del molde nuevo.
  • El PVA debe ser aplicado en una capa continua. Recuerde, no PVA es mejor que PVA delgado.

Éstos son extractos de la publicación “Why Molds Stick” por Bob Lacovara, originalmente publicados en la edición de Febrero de 1991 de FABRICATION NEWS (hoy Composites Fabrication)

 

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