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MATERIALES Y PROCESOSINDUSTRIALES II
EXTRUSIÓN - INYECCIÓN
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GENERALIDADES
Durante los últimos cincuenta años laindustria de las materias plásticas tuvo ungran desarrollo, superando la industria del
acero.Después del 1945 PS,PE, PVC, PA,PMMA,PP
han entrado en las casas de todosnosotros, independientemente de la
condición social, en los paísesindustrializados como en las economíasagrícolas.
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GENERALIDADES
Esta ha sido una situación que no sehabía verificado en la historia del serhumano, por lo menos no en proporciones
tan grandes y con una dinámica tanrápida, en la cual se ha tenido unasustitución progresiva de los materialestradicionales con las nuevas substancias
sintéticas y como resultado unareproyección formal de los objetos, de laergonómicas de los mismos.
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GENERALIDADES
Estudiando el nitrato de celulosa obtenidoen 1845 por C.F. Shoenbein, el inglesAlexander Parkes obtuvo un nuevo
material que podía ser "utilizado en suestado sólido, plástico o fluido, (que)se presentaba de vez en vez rígidocomo el marfil, opaco, flexible,resistente al agua, coloreable y era
posible trabajarlo con un utensiliocomo los metales, estampar porcompresión, laminar".
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GENERALIDADES
Esta importancia se refleja en los índicesde crecimiento que, mantenidos a lo largode algunos años desde principios de siglo,
superan a casi todas las demásactividades industriales y grupos demateriales.
En 1990 la producción mundial deplásticos alcanzó los 100 millones de
tonelada y para el año 2000 llego a 160millones de toneladas.
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GENERALIDADES
Los plásticos seguirán creciendo enconsumo debido a que abarcaran elmercado del vidrio, papel y metalesdebido a sus buenas propiedades y su
relación costo-beneficio. México debe cambiar para no ser un
exportador de petróleo. Aunque esterecurso es un buen negocio en elpresente, si se agrega valor, se torna en
un negocio más interesante.
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GENERALIDADES (Números)
Hoy, México es el cuarto productormundial de petróleo, con alrededor de unmillón de barriles diarios. Esta producción
podría alcanzar mayores utilidadesconvirtiéndose en productospetroquímicos y plásticos.
al invertir un millón de Pesos en laextracción de petróleo se obtienen 800
mil Pesos de Utilidad. Invertir esa mismacantidad en Petroquímicos genera 1.2millones de Pesos y al hacerlo en latransformación de plásticos se obtienen15 millones de Pesos.
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GENERALIDADES
Esta es una de las razones del porqué lospaíses industrializados, a pesar de nocontar con petróleo tiene altos ingresos
de divisas. Además, dentro de lospetroquímicos, la fibras y las resinasrepresentan el mayor valor económico enMéxico, comparado con el volumen de
fertilizantes, donde su costo deproducción es muy alto y su utilidad muybaja.
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EXTRUSION (DEFINICION)
Es un proceso continuo, en que laresina es fundida por la acción detemperatura y fricción, es forzada a
pasar por un dado que elproporciona una forma definida, yenfriada finalmente para evitardeformaciones permanentes. Se
fabrican por este proceso: tubos,perfiles, películas, manguera,láminas, filamentos y pellets.
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INYECCIÓN Definición
El moldeo por inyección consiste en unsistema de mezclado y fusión de una resinaplástica, diseñado para expulsarla a alta
presión una vez que se encuentre fundida,hacia un molde metálico en cuya cavidad ocavidades se encuentra la forma de la piezadeseada. Este molde permanece cerradopor el sistema de alta presión de la
máquina que evita que se abra al recibir elplástico fundido. Una vez lleno el molde,transcurre un lapso para enfriar la pieza.Cuando la pieza está lista es expulsada delmolde.
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INYECCIÓN Aplicaciones actuales
Tapas y tapones Jugutes Piezas diversas en
articulos decomputo
Carcasas
Cepillos Rastrillos Ganchos de ropa
Piezas de lego Cubetas Plumas y lapiceros Teclas CD y DVD Cajas de CD y
DVD Componentes
diversos en laindustria
automotriz
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INYECCIÓN
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INYECCIÓN Definición
El moldeo por inyección es un procesosemicontínuo que consiste en inyectar unpolímro en estado fundido (o ahulado) en
un molde cerrado a presión y frío, através de un orificio pequeño llamadocompuerta. En ese molde el material sesolidifica. La pieza o parte final se obtiene
al abrir el molde y sacar de la cavidad lapieza moldeada
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INYECCIÓN
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INYECCIÓN
La popularidad de este método es explicablecon la versatilidad de piezas que se puedenfabricar, la rapidez de la misma, el diseñoescalable que va desde procesos de Quick
Prototyping a altos niveles de producción ybajos costos, alta o baja automatización segúnel costo de la pieza, geometrías muycomplicadas que serían imposibles por otrastécnicas,
Las piezas moldeadas requieren poco o nuloacabado, son terminadas con la rugosidad desuperficie deseada (impresa en el molde),color y transparencia u opacidad, buenatolerancia dimensional de piezas moldeadascon o sin insertos y con diferentes colores.
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INYECCIÓN
La inyección es una de las tecnologías deprocesamiento de plástico más famosas,ya que presenta una forma simple defabricar componentes de geométricas de
alta complejidad. Para ello se necesitauna máquina de inyección que incluya unmolde. En este último, se fabrica unacavidad cuya forma y tamaño sonidénticas a las de la pieza que se desea
obtener. La cavidad se llena con plásticofundido, el cual se solidifica, manteniendola forma moldeada.
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INYECCIÓN
Los polímeros conservan su formatridimensional cuando son enfriados pordebajo de su Tg
La Temperatura de transición vítrea (Tg) esla temperatura a la que se da unapseudotransición termodinámica enmateriales vítreos, (vidrios, polímeros yotros materiales inorgánicos amorfos). Estoquiere decir que, termodinámicamente
hablando, no es propiamente una transición. La Tg se puede entender como la
temperatura a la que el polímero deja de serrígido y comienza a ser ahulado o blando.
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INYECCIÓN Maquinaria
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INYECCIÓN MAquinaria
Las partes mas importantes de unamaquina de inyección son:
Unidad de inyecciónUnidad de cierreMolde
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INYECCIÓN
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INYECCIÓNUnidad de inyeccion
La unidad de inyección tiene la función defundir, mezclar e inyectar el polímero.Para lograr esto se utilizan husillos dediferentes características según el
polímero que se desea fundir. El estudiodel proceso de fusión de un polímero enla unidad de inyección debe considerartres condiciones termodinámicas
La temperatura de procesamiento del
polímero. La capacidad calorífica del polímero El calor latente de fusión, si el polímero
es semicristalino
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INYECCIÓNUnidad de inyeccion
La unidad de inyección es en esencia unamáquina de extrusión con un solo husillo,teniendo el barril calentadores y sensorespara mantener una temperatura
programada constante. La profundidad entre el canal y el husillo
disminuye gradualmente desde la zona dealimentación hasta la zona dedosificación. De esta manera, la presión
en el barril aumenta gradualmente. El esfuerzo mecánico de corte y la
compresión añaden calor al sistema yfunden el polímero más eficientemente.
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INYECCIÓN
Una diferencia con respecto al proceso deextrusión es la existencia de una parteextra llamada cámara de reserva.
Es allí donde se acumula el polímerofundido para ser inyectado. Esta cámaraactúa como la de un pistón y toda launidad se comporta como el émbolo queempuja el material. Debido a esto, una
parte del husillo termina por subutilizarse,por lo que se recomiendan cañones largospara procesos de mezclado eficiente
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INYECCIÓN Molde
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INYECCIÓN Molde
El molde es la parte más importantede la máquina de inyección, debidoa que es el espacio donde se generala pieza; para producir un productodiferente, simplemente se cambia elmolde, al ser una pieza
intercambiable que se atornilla en launidad de cierre
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INYECCIÓN Partes del molde
Cavidad: es el volumen en el cual la pieza serámoldeada.
Canales o ductos: son conductos a través de loscuales el polímero fundido fluye debido a lapresión de inyección. El canal de alimentación sellena a través de la boquilla, los siguientescanales son los denominados bebederos yfinalmente se encuentra la compuerta.
Canales de enfriamiento: Son canales por loscuales circula agua para regular la temperaturadel molde. Su diseño es complejo y específicopara cada pieza y molde, ya que de un correctoenfriamiento depende que la pieza no se deformedebido a contracciones irregulares.
Barras expulsoras: al abrir el molde, estasbarras expulsan la pieza moldeada fuera de lacavidad, pudiendo a veces contar con la ayuda deun robot para realizar esta operación.
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INYECCIÓN
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INYECCIÓNCiclos de moldeo
1. Molde cerrado y vacío. La unidad deinyección carga material y se llena depolímero fundido.
2. Se inyecta el polímero abriéndose la
válvula y, con el husillo que actúa comoun pistón, se hace pasar el material através de la boquilla hacia las cavidadesdel molde.
3. La presión se mantiene constante para
lograr que la pieza tenga las dimensionesadecuadas, pues al enfriarse tiende acontraerse.
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INYECCIÓNCiclos de moldeo
4. La presión se elimina. La válvula secierra y el husillo gira para cargarmaterial; al girar también retrocede.
5. La pieza en el molde termina deenfriarse (este tiempo es el más caropues es largo e interrumpe el procesocontinuo), la prensa libera la presión y elmolde se abre; las barras expulsan la
parte moldeada fuera de la cavidad. 6. La unidad de cierre vuelve a cerrar el
molde y el ciclo puede reiniciarse
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INYECCIÓN Inyectora Base
1. 1 Motor con medición de torque para optimizar lavelocidad de carga
2. Carga de la tolva mediante sistema automáticocon control de nivel, transporte desde silo ymezcla de colada molida
3. Control electrónico de temperatura con programade valores cargado para cadamatriz y material aprocesar.
4. Refrigeración o calefacción del molde según elmaterial a inyectar y medidor de presióndeinyección en el molde que evita la abertura delmismo y por lo tanto la rebaba
5. Sistema de pesado de las piezas producidas paraasegurar que toda la inyección a salido
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