Thermal Characterization of Microwave Assisted Foaming of Expandable Polystyrene

Microwave range had been widely used for heating processes. In this work theoretical and experimental results on manufacturing of expandable polystyrene using specific frequencies of 2.45 GHz are presented. Simulations of temperature distribution were performed using the software Comsol Multiphysics®. In order to increase the material absorption to microwaves, several solvents as ethanol, a mixture of ethanol/water and hydrogen peroxide were tested. Temperature distribution inside material was measured with an infrared laser sensor. Microwave heating allows Expanded Polystyrene Styrofoam (EPS) molding in 180 seconds, reaching a considerable manufacturing time reduction compared with traditional processes where drying time may take up to one day.

ResumenEl rango de microondas se ha utilizado ampliamente para procesos de calentamiento. En este trabajo se presentan estudios teóricos y prácticos de la manufactura de poliestireno expandible mediante calentamiento por microondas a 2.45 GHz. Se realizaron simulaciones de incremento de temperatura y su distribución en el material utilizando el software Comsol Multiphysics®. Con la finalidad de incrementar la absorción del material a microondas, se realizaron experimentos con diferentes solventes tales como etanol, agua oxigenada y agua purificada. Se midió la distribución de temperatura dentro del material mediante un sensor de láser infrarrojo. El calentamiento por microondas del material permite el espumado del poliestireno expandible (EPS) en 180 segundos, alcanzando una reducción considerable del tiempo de fabricación en comparación con procesos tradicionales en los cuales el tiempo de secado puede durar hasta un día.