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Ingeniera de Sistemas y Automtica
Tecnologa de Fabricacin y Tecnologa de Mquinas
Procesos de fabricacin;Conformado por moldeo.
Inyeccin de termoplsticos
Conformado por moldeo. Inyeccin de termoplsticos
Ingeniera de Sistemas y Automtica
Tecnologa de Fabricacin y Tecnologa de Mquinas
DISEO PARA LA INYECCIN DE TERMOPLSTICOS
1. Introduccin
2. Materiales para moldeo por inyeccin
3. Mquina de inyeccin
4. Ciclo de moldeo
5. Moldes de inyeccin
6. Diseo para la optimizacin del llenado
7. Modelo de llenado
8. Ejemplo de modelo de llenado
Conformado por moldeo. Inyeccin de termoplsticos
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Introduccin
Hay muchos procesos de fabricacin de plsticos. Los procesos pueden ser divididos en dos: Proceso de Presin y Proceso de poca Presin
Proceso de Poca presin : vaciado, infusin, insulado,
Proceso de Presin (Termoplsticos)
Moldeado de compresin: El molde es abierto, llenado con una gran cantidad de material para el moldeado, y es cerrado bajo presin, causando que el material fluya dentro de la cavidad de moldeado. La presin requerida depende del material a moldear y la geometra del molde. El molde se mantiene cerrado hasta que el material se cure, despus el molde es abierto, la parte es retirada y se repite el ciclo
Conformado por moldeo. Inyeccin de termoplsticos
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Introduccin
Moldeado por inyeccin: Es el proceso ms practico, la operacin es fcil, pero el equipo no. Un material Termoplstico, que es viscoso a temperatura elevadas y es estable a temperaturas del ambiente, se mantiene caliente. El material es forzado desde el reservorio hasta un molde que es mantenido a bajas temperaturas, el molde es abierto tan pronto como el material se enfra, la velocidad del ciclo es determinada por la rapidez con que el material usado se enfra, esto depende en la coductibilidad trmica del material.
El 60% de las mquinas de transformacin de plstico son mquinas de inyeccin.
Piezas desde un peso de miligramos hasta 100 Kg.
Conformado por moldeo. Inyeccin de termoplsticos
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Introduccin
Extensin: El proceso de extensin consiste en estirar el plstico derretido. La aplicacin de este mtodo es en la produccin continua de largos filamentos, etc
Termoformas: Consiste en calentar una hoja de plstico; la forma de la pieza se da con la forma que tenga el molde, tanto como por diferentes presiones de aire o por mtodos mecnicos.
Conformado por moldeo. Inyeccin de termoplsticos
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Materiales para moldeopor inyeccin
polmeros
Termoplsticos
Termoestables (5% de la fabricacin de plsticos y mezclados conresinas epoxi)
cristalinos
amorfosTd Temperatura de degradacin
Tf Temperatura de fusin
Tv Temperatura de transicin vtrea
Conformado por moldeo. Inyeccin de termoplsticos
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Materiales para moldeopor inyeccin
TERMOPLASTICOS CRISTALINOS:
Al enfriarse, sus cadenas tienden a enlazarse muy ordenadamente por lo que se produce un empaquetamiento muy ordenado. A ste empaquetamiento ordenado se le denomina cristalizacin.
Podemos comparar ste proceso con lo que pasa con los minerales (Cuarzo, Diamante etc.) que sus molculas tienen un ordenamiento muy alto, es decir, alta cristalizacin. Vemos que ofrecen formas muy definidas en su aspecto externo.
TERMOPLASTICOS AMORFOS:
Es todo lo contrario a los cristalinos. Las cadenas no mantienen ningn orden aparente durante su enfriamiento. El empaquetamiento es mucho menor que en los Cristalinos
AMORFOS CRISTALINOS
Normalmente transparentes Opacos
Resistencia mecnica media Resistencia mecnica alta
Poca resistencia a la fatiga
Temperatura de fusin definida Intervalo de fusin muy definido y estrecho (3-4C)
Bajas contracciones de moldeo Altas contracciones de moldeo
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Mquina de inyeccin
Segn norma DIN 24450 una inyectora es una mquina cuya tarea principal consiste en la fabricacin discontinua de piezas a partir de masas de moldeo de elevado peso molecular, con la ayuda de presiones elevadas.
Una mquina inyectora es un equipo capaz de plastificar el material polimrico y bombearlo hacia un molde en donde llena una cavidad y adquiere la forma del producto deseado
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Mquina de inyeccin
Una inyectora se compone de cuatro unidades principales:
La unidad de cierre
La unidad de inyeccin
La unidad de potencia
La unidad de control
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Mquina de inyeccin
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Mquina de inyeccin
Unidad de inyeccin:
La unidad de inyeccin est conformada por el tornillo y el barril de inyeccin, la boquilla y las resistencias alrededor del barril.
El material slido ingresa por la tolva a la zona de alimentacin del tornillo, en esta zona es transportado, por efecto de la rotacin del tornillo dentro del barril, hacia la zona de fusin donde se plastifica; finalmente el material es bombeado hacia la parte delantera del tornillo en la zona de dosificacin.
Durante el proceso de plastificacin del material el tornillo gira constantemente. Cuando se va a realizar la inyeccin hacia el molde, el tornillo deja de girar y acta a manera de pistn, haciendo fluir el plstico fundido hacia el molde y llenando las cavidades
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Mquina de inyeccin
Unidad de cierreUnidad de cierre:
Consiste de una prensa conformada por dos placas portamoldes, una mvil y otra fija.
El sistema de accionamiento de la placa mvil puede ser un mecanismo de palancas acodadas, accionado hidrulicamente, un cilindro hidrulico o un sistema elctrico de tornillo sin fin accionado por un motor.
El parmetro fundamental para dimensionar una unidad de cierre es su fuerza para mantener el molde cerrado. Usualmente se da este valor en toneladas (ton). Otros parmetros importantes en una unidad de cierre son: la distancia mnima entre placas, la distancia mxima de apertura, las dimensiones de las placas y la distancia entre columnas, la carrera del sistema de expulsin. Estos datos se utilizan para dimensionar los moldes
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Mquina de inyeccin
Unidad de cierreUnidad de cierre:
Sistemas de accionamiento ms comunes:
De rodillera
hidrulico
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Mquina de inyeccin
Unidad de Control de proceso:
Este sistema bsicamente contiene un controlador lgico programable (PLC) y controladores PID para las resistencias elctricas del barril y de la boquilla.
El PLC permite programar la secuencia del ciclo de inyeccin y recibe seales de alarma, por sobrepresin o finales de carrera, para detener el ciclo.
Los controladores PID son los ms adecuados para el control de temperatura debido a su elevada velocidad de respuesta para mantener la temperatura a los niveles requeridos
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Mquina de inyeccin
Unidad de potencia :
Es el sistema que suministra la potencia necesaria para el funcionamiento de la unidad de inyeccin y de la unidad de cierre. Los principales tipos de sistemas de potencia se pueden clasificar como.
Sistema de motor elctrico con unidad reductora de engranajes
Sistema de motor hidrulico con unidad reductora de engranajes
Sistema hidrulico directo
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Mquina de inyeccin
Unidad de potencia :
Sistema de potencia elctrico: El sistema elctrico se utiliza generalmente en mquinas relativamente pequeas. Este sistema se emplea tanto para el giro del tornillo como para la apertura y cierre del molde.
La mquina emplea dos sistemas mecnicos de engranajes y palancas acodadas, uno para el cierre del molde y otro para el tornillo. Cada uno accionado por un motor elctrico independiente.
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Mquina d