clase polimeros 1
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- 1. Introduccin al Procesamiento de Polmeros http://www.espol.edu.ec/
2. Extrusion
- Extrusin : proceso de conformado continuo de plstico en polvo o granulado
- Plsticos que pueden ser extruidos : termoplsticos
- Principios de una extrusora
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- Funcin :desarrollar un presin suficiente para forzar el material a fluir travs de un orificio (cabezal)
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- El polmero debe tomar la forma de este orificio o canal (dado)
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- Mezclar los ingredientes del plstico
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3. Extrusin
- Generalidades:
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- Proceso continuo
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- Extrusin
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- Masa homognea :resinas + aditivos + rellenos , cristalinidad Vs. Energa, calor suministrados e interno
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- Buena plastificacin
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- Flujo constante : dado, fractura del fundido, ensanchamiento del dado, presin constante
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4. Funcin de la extrusin
- Recibir y almacenar el polmero
- Transportar el material slido
- Calentar y comprimir
- Plastificar
- Homogenizar
- Construir presin
- Extruir o bombear el fundido
5.
- Extrusora simple (90%)
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- Comn en termoplsticos
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- Tornillo rota en un cilindro y crea una accin como una bomba
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- Menor rotacin mayor empuje
Tipo de extrusoras : (1) monotonillo o husillo456 3 2 1 6. Tipos de Extrusoras: (2) Doble tornillos (twin screw)
- Doble tornillos (10%)
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- Mayor capacidad de extrusin que tornillos simple
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- Utilizo principalmente en procesamiento de plsticos en polvo/CompuestosPVC o termoplsticos + rellenos
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- Tornillos Co-Rotativos rotan en mismo sentido
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- Anti-rotativos rotan en sentidos opuestos, son la mayora, tiene mayor capacidad de transporte que los co-rotativos (mayora)
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7. Tipo de monotonillos Zona de salida= 12-13D Zona de Compresin= 3D Zona de Entrada = 5D Ventilacin Convencional : 3 zonas del tonillo Para polmeros fragiles :Una seccion de ventilacion Tipo PVC para polmeros amorfos Tipo Nylon, elevadas T f = h 1/ h 2 8. Mecanismo de transporte del flujo en el husillo
- Q s: Mecanismode transportepor arrastre del fundido
Q 1 Q 3 Q 2 P 1 P Q N 3N 2N v o P 2> P 1 P 1 P 2 Q p: Mecanismode transportepor flujo de presin Q e : Mecanismode transportepor flujo de perdidas Q e Q s Q p Q= Q s Q P+ Q e 9. Consideraciones de materiales y productos en extrusin
- Termoplsticos
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- Excepto PTFEque tiene elevada T f
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- Importante alto peso molecular bajo MFI
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- Efecto Melt fraction : mantener forma del dado
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- El polimero debe endurecerse
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- Ancho distribucin del peso molecular
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- Bajo peso ayudan a lubricacin. Ejemplo: PVC
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- Termoestable
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- Materiales elastomricos : cauchos
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- Pequeos radio L/D
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- Problemas curado temprano o gel
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- Aplicaciones: recubrimiento para cables
10. Lnea completa de extrusin
- Sistema de manejo de la resinas
- Sistema de secado
- Extrusora
- Sistema de calibracin de dispositivos
- Sistema de post-formado
- Dispositivos de enfriamiento
- Cortado
11. Tipos de lneas de extrusin
- Lneas de procesamiento de tuberas
- Lneas para procesamiento de pelculas y planchas usando el proceso de enrollamiento( Roll Stack Process)
- Lneas de procesamiento de Film por Chill Roll Casting
- Combinacin de materiales
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- Coextrusion
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- Recubrimiento por Extrusin
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- Laminacin de extrusin
- Lnea de soplado
- Compuesto por Extrusin
- Lneas de formado de perfiles por Extrusin
12. Tipos de linea de extrusion
- Lnea de tubera
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- Presin de aire interna es usada para controlar el apropiado dimetro, de igual manera el espesor
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- Factores : velocidad de salida, presin interna, incrementados de velocidad
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13. Lnea de extrusion de tubo flexible 14. Coextrusion Feedblock Multimanyfold 15. Coextrusion
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- Laminacin por extrusin
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- Incluye dos o mas substratos, tales como papel ,papel aluminio y se los combina con un plstico como adhesivo
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- Despus de la laminacin el film es maneja como un film regular
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- Consideraciones en laminacin de plsticos
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- Tipo de materiales
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- Compatibilidad
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16. 17. Procesamiento por Inyeccin
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- Concepto es simple
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- Derretir el plsticos, fluir dentro del molde y tomar forma del molde, enfriamiento y desmolde
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- El moldeo por inyeccin permite realizar objetos en un proceso discreto discontinuo
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- Casi todos los termoplsticos y algunos termoestables puede ser moldeados por inyeccin
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- El proceso es automtico y permite obtener alta repetibilidad de las partes o unidades
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- Partes muy complejas pueden ser desarrollados
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- Maquinas son muy cara
18. Inyeccin + Moldeo 19. Pasos del tornillo reciporcante
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- Paso 1: Rotar el tornillo para derretir la resina y colectarla al final del tornillo
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- Paso 2: tornillo mueve hacia adelante por un mecanismo hidrulico
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- Paso 3: retraccin del tornillo
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- Paso 4: Enfriamiento y remover el objeto
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20. Trminos en moldeo por inyeccin
- Shot size : peso maximo de resina que puede ser inyectado.El tama o va de 20 gr an 20 kg
- La maquinas inyectoras son clasificadas por el tamao del material a inyectar
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- Como los termoplsticos tiene diferentes densidades el PS es material estantadard
- Maquinas de tornillo tiene un amplio rango de inyeccin mayor a las maquina de pistn
21. Trminos en moldeo por inyeccin 22. Entradas (Gate)
- Diseo de las entradas: trabajo del fluido en una pequea orificio o constriccin T se incremente y viscosidad disminuye
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- Importante para la homogenizacin
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- Importante para el control de la orientacin
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- Importante para el control de las superficies
23. Direccin del esfuerzo 24. Sistemas d cierre Sistemas mecnicos de cierres Sistema hidrulico de cierres Sistema hidro-mecnico de cierre 25. Operaciones de inyeccin
- Tiempo de ciclo
- Presin de inyeccin
26. Rotomoldeo
- Introduccin
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- Rotomolde usa la rotacin de una molde en una cmara caliente para formar un objeto o parte.
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- Mas usado para partes de grande tamao como tanques de 25.000 galones
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- Moldes son baratos debido a que rotomoldeo no usa presin.
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- Temperatura es baja debido que el plstico no se derrite completamente.
- Proceso
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- Cargas de granos finos de termoplsticos. Tambin pueden ser termoplsticos en solventes o termoestables.
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- Elevar temperatura de modelo en un horno. Las piezas rotan en un carrusel. Se necesitan largas ciclos de calor, entonces el plsticos se vuelve Pegaso y se adhiere al molde
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- Enfriamiento
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- Descarga
27. Rotomoldeo
- Ventajas
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- Bajas presiones
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- Grueso en las esquinas y parte libre de esfuerzos
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- Partes de gran tamao son posibles
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- Bajos costos
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- Fcil de colorear y cambiar resinas
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- Fcil de cambiar moldes
- Desventajas
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- Simples formas
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- Pobre control dimensional
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- Paredes gruesa en todas las extensiones
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- Ciclos de moldeado lentos
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- Bajas propiedades mecnicas
28. Termoformado 29. Termoformado
- Ventajas
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- Bajo costo de maquinaria
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- Bajos requerimientos de temperatura
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- Bajo costo de molde
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- Bajas presiones requeridas
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- Largas partes formadas
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- Ciclos rpidos
- Desventajas
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- Alto costo de materiales (planchas)
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- Alto scrap
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- Limitas formas de partes
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- Un lago solo toca el molde
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- Al esfuerzos interno
30. Soplado
- Produccin de contenedores en gran numero y a bajo costo
- Tres variantes :
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- Extrusin-soplado
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- inyeccin-soplado
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- Strech-soplado
- Caractersticas :
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- Formacin de un hueco
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- Un vez es inflado entonces y que toca las paredes este es cerrado
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- El molde es abierto y el producto es eyectado
31. Extrusin-soplado 32. Inyeccin - soplado 33. Streching - soplado 34. Moldeo por inyeccin compresin