La producción del Panel Sandwich

En PANEL SANDWICH GROUP recibimos todos los elementos líquidos que, a través de una reacción química, se convierten en espuma de poliuretano. Para obtener el resultado final se añaden los aditivos correspondientes según una fórmula específica.

A pesar de que existan varios procesos de producción del Panel Sandwich, el más utilizado por los fabricantes es el llamado a gran escala, un modelo de inyección y reacción, que se basa en obtener un espumado de alta presión.

 

Proceso del moldeo por inyección y reacción (RIM)

Tecnología de dosificación y mezcla

Moldeo por inyección y reacción

La producción del núcleo interno de los paneles sandwich tiene dos elementos principales como protagonistas: poliol y poliisocianato. Pero no son los únicos componentes necesarios para una adecuada fabricación, ya que, también son necesarios otros elementos como aditivos, estabilizadores y retardantes de llama para una correcta reacción del espumado.

Todos estos componentes deben ser almacenados en los depósitos especializados para su correcta conservación, ya que, deben mantenerse en una temperatura estable y evitar las variaciones de viscosidad. Estos elementos deben ser trasladados a los depósitos de alimentación justo en el momento de la fabricación. En este momento entran en juego las bombas de dosificación que regulan la proporción idónea de mezcla y se lleva al cabezal de espumado. El material empieza a verter por este cabezal y cae en el molde, donde hay que esperar el tiempo idóneo para que la mezcla repose y finalice su reacción.

En una unidad de espumado de alta presión, antes de cada ciclo de mezcla y llenado, los componentes se hacen recircular continuamente en las proporciones y presión requeridas para la inyección. Los actuadores controlados electrónicamente son los que desvían el flujo del circuito de recirculación al de inyección y después de forma contraria.

Bombas

La combinación idónea de materias primas y materiales determinará la calidad y prestaciones de los paneles sandwich, por lo que la relación y dosificación de las mezclas debe tener un nivel de exactitud muy alta. Para no cometer errores se usan bombas de elevada precisión. Estos instrumentos permiten que el panel sandwich salga en perfectas condiciones del proceso de fabricación.  Las bombas pueden verter y dosificar entre 12 y 150 litros por minuto y están especialmente desarrolladas para que emitan los menos niveles de ruido posible.

Cabezal de espumado

Esta pieza es quizás una de las más importantes en todo el proceso de fabricación de los paneles sandwich. Este cabezal forma parte de la maquinaría de inyección y  reacción, y su principal función es la de expulsar los materiales necesarios con velocidades entre 100 y 150 m/s. Gracias a esta velocidad y la alta presión, los tiempos de fabricación de las chapas sandwich se han reducido, lo que se traduce en una mejora de precios.

Además, estos cabezales cuentan con un método de recirculación de los componentes que puede bloquear la entrada de más material para asegurar unas densidades adecuadas, de forma que se puedan sincronizar en un proceso de producción discontinuo. Cuando el cabezal de espumado está en la posición de recirculación, los componentes fluyen a los depósitos de alimentación por los conductos que abre el pistón.

Una vez se retira el pistón, se abre la cámara de mezcla y los componentes chocan unos contra otros. Cuando el pistón avanza de nuevo, la mezcla se interrumpe, se restablece la circulación y se elimina la mezcla de reacción restante.

 

Maquinaria y elementos de producción

En conclusión, los elementos que intervienen en el proceso de fabricación y producción de los paneles sandwich son los siguientes:

  • Máquina moldeadora por inyección y reacción
  • Dispositivos, bombas, bobinas, cabezal de espumado
  • Moles para verter las mezclas y conseguir la forma del panel
  • Equipamiento añadido en casos específicosProceso de fabricación Panel Sandwich

 

Sistemas de producción de los paneles

Sistemas de producción discontinuos – Moldeado en molde

Los paneles sandwich se fabrican mediante un sistema de moldeado que consiste en presentar las chapas metálicas exterior e interior en la línea de producción como tapa de cierre, de tal manera que sirva como molde para verter la reacción resultante de la mezcla de componentes para el núcleo. Estas placas metálicas deben ser robustas porque durante todo el proceso de fabricación van a tener que soportar presiones y temperaturas muy elevadas.

Una vez tengamos todos los elementos en el molde, se cierra y se proyecta la cantidad exacta de espuma que contendrá esa chapa sandwich; en pocos segundos, se producirá el endurecimiento del espumado y la operación ha terminado. Una vez completado el espumado, el panel reposa en el molde durante 40 minutos tras los cuales se puede extraer y preparar el molde para el siguiente panel sandwich.

Este procedimiento permite producir Panel Sandwich de forma personalizada, cuidando el aspecto exterior de las superficies y usando materiales de inicio alternativos; el principal inconveniente es su lentitud, lo que influye en la baja producción.

 

Sistemas de producción continuos - Serie automática

  1. Formación de los paneles: La fabricación de panel sandwich a gran escala se realiza mediante una serie o líneas de espumado automáticas. El procedimiento a seguir es el siguiente: la línea cuenta con unas bobinas en las que se trabaja con dos hojas de metal formando la superficie superior e interior del panel. Estas placas pasan por unos rodillos de moldeado que perfilan todos los detalles de los bordes. Una vez tengamos las placas metálicas que forman la estructura del panel se calientan a temperaturas muy elevadas (40ºC) para proceder a la adhesión de las mismas con la espuma elegida.
  2. Unión con la espuma: La espuma resultante se fabrica en una máquina de espumado de alta presión, una vez en su punto se vierte en el interior de la doble placa que se ha fabricado. Esta superficie metálica funciona como molde y es capaz de soportar altas presiones derivadas del endurecimiento y espumado del núcleo. En definitiva, en este momento tenemos disponibles las dos chapas metálicas de acero y la espuma en PUR o PIR vertida entre ellas perfectamente adherida.
Apilamiento de los paneles en la fábrica
Apilamiento de los paneles en la fábrica
Elaboración de placas para la producción de Panel Sandwich
Elaboración de placas

Una vez los paneles salen de la línea de producción, la espuma ya se ha endurecido y se puede proceder a su manipulación y cortado a las medidas que solicitan los clientes. Una línea de producción continua puede fabricar aproximadamente 500.000 m2 de paneles sandwich en un solo turno a una velocidad media de 6 m/min. Esta velocidad puede variar entre 2 y 15 m/min según el espesor final de la chapa sandwich; a mayor grosor, más tiempo que debe permanecer el panel en el interior de la prensa de doble cinta.

Cada uno de los paneles sandwich que se van obteniendo en la línea de producción se organizan en paquetes manejables de una cantidad específica. Este procedimiento se lleva a cabo en la máquina de apilado, de forma que cada panel tiene su perfil superior en contacto con la interior de otro panel, mientras que en el lado opuesto coincide con la cara inferior de otro panel, así se evitan ralladuras y se optimiza el espacio del paquete. Después, la pila se embala para su envío con unas cintas. Si quieres saber más sobre la forma y los requisitos de almacenar los paquetes, en PANEL SANDWICH GROUP contamos con un apartado sobre almacenamiento.

El proceso se repite en caso de que los paneles sandwich cuenten con núcleo de lana de roca, debido a que el material que forma la espuma tiene un proceso diferente debido a sus cualidades especiales.

Para la unión de las placas metálicas con el núcleo se utilizan adhesivos solventes (que se aplican mediante pulverizadores) que endurecen rápidamente y una vez pegadas las placas no pueden separarse. Otro  de los adhesivos utilizados es la base de poliuretano, pero para que sea totalmente eficaz necesita someterse a cierta presión para que quede completamente pegado.

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