Inyeccion de Plasticos 2

8/13/2019 Inyeccion de Plasticos 2

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El auge de lo industria de los plsticos serastrea a los ltimos 50 aos.

Su popularidad radica en la versatilidadde sus presentaciones y aplicaciones, ascomo su disponibilidad para toda lasociedad.

Debido a esta demanda el proceso deinyeccin de plstico tiene un papelimportante en la industria.


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Los plsticos son polmeros orgnicos,grandes molculas formadas por una

unin repetida de una o variasmolculas.

Las molculas que se combinan paraformar las molculas de un polmero sellaman monmeros.

El monmero es el reaccinate originalque se transforma qumicamente en unpolmero.


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Para acelerar y controlar la reaccin dela polimerizacin, optimizando el

proceso se utilizan: Indicadores.

Catalizadores.

Control PH.

Calor y vaco.


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Algunos tipos de plsticos son:

El poliestireno: es un material transparente y

quebradizo. El pulibutadieno: es un hule sinttico.

Un co-polimero: de 25% de poliestireno y un75% de polibutadieno, es un hule con

aplicaciones directas en alfombras, cojines,etc.

Existen ms de 20 familias de plsticos.


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En EUA aproximadamente dos terceraspartes de los plsticos utilizados son de

gran volumen, tales como polietilenos,polipropilenos, poliestireno o policloruro.


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Plsticos de especialidad. Son resinas con propiedades sobresalientes.

Tienen un alto costo. Ejemplos de plsticos de especialidad

son: polisulfonas, polietercetonas,poliimidas, polieterimidas, etc.


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Plsticos de ingeniera. Cuentan con propiedades mayores a los plsticos de

gran volumen.

Buena estabilidad trmica y buena resistencia al impacto. Materiales ms comunes: ABS, poliamidas (nylon),

policarbonato, poliacetales, etc.


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Existe una gran diversidad de compuestosplsticos, lo cual resulta en una variedad

de mtodos de proceso.

Normalmente el material de moldeo se

encuentra en forma granular o de polvo.

Una vez fundido, o plastificado, el

material este puede hacerse fluirmediante presin hacia un molde, dondetomara la forma deseada. Este procesoes llamado moldeo por inyeccin.


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El principio bsico del moldeo por inyeccincomprende de 3 operaciones bsicas: Elevar la temperatura del plstico, hasta formar una masa

fundida con viscosidad y temperatura constante quepuede fluir bajo la aplicacin de presin. Este proceso sehace dentro del barril de la mquina mediante un tornillo,el cual tiene la funcin de transportar, mezclar y plastificarel material.


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Permitir la solidificacin del material en elmolde cerrado. El material ya plastificado seinyecta a travs de una boquilla a lascavidades donde toma la forma delproducto final.


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Despus de haber mantenido el materialbajo presin dentro del molde, y de haberremovido el calor para que el material sesolidificara, se abre el molde para permitir laextraccin de la pieza.


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Las variaciones de la temperaturajuegan un papel importante en la

plastificacin, segn sea el material. La fusin de los materiales

termoplsticos.

Se realiza gradualmente en el cilindro deplastificacin, bajo condiciones controladas.Al calentamiento externo proporcionadopor el cilindro de plastificacin se suma elcalor generado por la friccin del husillo quegira y mezcla el material. el control de latemperatura en las diferentes zonas delcilindro de plastificacin.


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Las variaciones de la temperatura. En el molde se pueden producir piezas con

calidad y dimensiones diferentes.

Si la temperatura del molde se baja, la piezamoldeada se enfriara ms rpidamente y estopuede crear una marcada orientacin en laestructura.

Moldeo termoplstico. El molde se mantiene a una temperatura inferior

a la del polmero fundido que se inyectara en lacavidad.

Al contacto con las paredes del molde la masa

fundida de solidifica. La intensividad y la duracin de cada presin

influyen en diferente medida sobre lascaractersticas fsico mecnicas y lacontraccin de las piezas moldeadas.


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Velocidad.

Avance o carrera axial del hulecillo en la

fase de inyeccin. Las altas velocidades deinyeccin disminuyen tambin las cadas depresin que se presentan cerca de lospuertos d entrada en la cavidad del molde.

Materiales.

Los productos terminados debern ser

conservados en lugares secos con suficienteventilacin. Por razones de seguridad, losalmacenes deben estar separados deldepartamento de produccin.


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La fusin se lleva acabo en el cilindrode calefaccin, mientras el materiales empujado por el pistn deinyeccin para llenar las cavidadesdel molde. El mecanismo de cierre seencarga de mantener junto el molde

mientras ocurre el proceso.


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Inconvenientes:

1. El material delante pistn es solido locual afecta en la densidad que haycada vez que el pistn empuja.

2. No permite la utilizacin de recortesde produccin.

3. La transmisin de calor es bastantedeficiente por la forma del cilindro y el

poco tiempo que hay para calentar elplstico.


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Consiste en calentar el material en unacmara de plastificacin y transferir elmaterial ya caliente al cilindro de

inyeccin. Se dividen en ngulo o lneasegn la disposicin relativa de los cilindrosde plastificacin e inyeccin.

Su principal problema es que el material

fundido tiende a salirse de la maquinamientras se llena el pistn de inyeccin.Que hace necesario la utilizacin devlvulas.


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El materialplastificado setransfiere al cilindrode inyeccin cuandoeste se encuentra

vaco. Durante lainyeccin, el propioembolo acta comovlvula de cierre delcilindro de inyeccin.Su inconveniente es

disponer de dossoportes parasoportar los esfuerzosde cada cmara.


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El cuerpo del cilindro deplastificacin acta comopistn una vez que elcilindro se ha terminado

de llenar. El materialplastificado entra por elcentro taladrado delembolo de inyeccindonde hay una vlvulapara evitar el retroceso.

Ofrece la ventaja de lasimetra que permite laconstruccin demaquinas compactas.


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Proporcionan un calentamiento uniforme yun mezclado homogneo.

La inyeccin del material se realiza desde lacmara de plastificacin provista que estaprovista de un husillo.

El calentamiento es producido dos fuentes:la rotacin del tornillo transforma la energamecnica en calor por friccin; y lasparedes aportan calor por conduccin.

El tornillo al girar acumula el material para suinyeccin. Es el sistema que proporciona un mayor

avance y por ello es el mas utilizado.


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Se dividen en

Diseo horizontal

Diseo vertical


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En estas maquinas seemplean varios moldes,cada molde se sitafrente a la unidad deinyeccin para realizar elllenado del molde einmediatamente girarpara proceder a llenar elsiguiente, mientras elsiguiente se llena el otro

se enfra, y se extraer lapieza una vez que sesolidifique lo suficiente.


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Este tipo de mquinas se utilizan para laelaboracin de productos que requieren

alta rigidez, por ejemplo carcazas paraequipo electrnico (computadoras,televisores, controladores, etc.),contenedores para alimentos, entre otras

cosas.


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Como la forma ms fcil de aumentar la

rigidez de un producto es aumentar sugrosor, la tcnica de inyeccin deespumas rgidas involucra la expansin del

material fundido de manera directamediante el uso de un gas disuelto o de ungas producto de una descomposicin deun reactivo qumico a la temperatura del

fundido.


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El material fundido se expande por el gas,produciendo un aumento en volumen por

el cambio de presin al salir de la mquinade inyeccin y entrar en el molde.

Al inyectar el plstico debe de dejarse unespacio suficiente previendo su expansin.


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Esta tcnica permite la elaboracin deproductos compuestos de termoplsticos

formados por una capa exterior compactay un ncleo o centro espumado.

Esta tcnica involucra el uso de dos o msunidades de inyeccin para crear cadacapa del mismo o diferente material.


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Este proceso permite variar el espesor decada capa por lo tanto se puede tener unproducto mas o menos espumado.

Las piezas que se obtienen en este procesotienen mayor resistencia a la flexin y no se

presentan rechupados en piezas gruesas.


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Este proceso difiere del moldeoconvencional en el hecho de que usanresinas lquidas reactivas en lugar de

polmeros fundidos.

Una de las partes de este proceso es el

mezclado a alta presin de dos o mslquidos que reaccionan para despusinyectarlos a menos presin en un moldecerrado


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Las posiciones de las distintas unidades delas mquinas pueden variar de unamquina a otra, aunque la posicinnormal son las unidades de cierre y deinyeccin en posicin horizontal.

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Para especificar las diferentes posiciones dela maquinaria se toma en cuenta la unidad

de inyeccin y de cierre que son las msimportantes.

Las cuatro principales variaciones deacomodo de las partes de la maquinaria son:

Inyeccin y cierre horizontal.

Cierre horizontal con inyeccin vertical.

Cierre e inyeccin vertical.

Cierre vertical e inyeccin horizontal.


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La unidad de inyeccin se encarga de:

Cargar y plastificar el material slido

mediante el giro del tornillo. Mover el tornillo axialmente para

inyectar el material plastificado hacialas cavidades del molde y mantenerlobajo presin hasta que sea eyectado.


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La unidad de inyeccin consta de:

Un barril de acero capaz de soportaraltas presiones cubierto con bandascalefactoras para calentar y fundir el

material mientras avanza por el tornillo.El calentamiento del tornillo se hace porzonas y este depende del tamao delbarril.


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Dentro del barril se encuentra un tornillode acero muy duro, el cual esta pulido ocromado para facilitar el movimiento

del material por su superficie. Este seencarga de recibir el plstico, fundirlo,mezclarlo y alimentarlo hasta juntar losuficiente para luego inyectarlo al

molde.


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Se requiere un motor de gran potencialpara poder generar el gran torque inicial.

Los principales tipos de potencia para launidad se clasifican en:

Motor elctrico con unidad reductorade engranes.

Motor hidrulico con unidad reductorade engranes.

Sistema hidrulico directo.


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Este sistema es empleado generalmenteen mquinas relativamente pequeas.

Permite:

El giro del tornillo La apertura y cierre del molde

Emplea 2 sistemas mecnicos deengranes y palancas acodadas:

Uno para cierre del molde

Otro para la inyeccin

Cada unoaccionado por supropio motorelctricoindependiente.


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Cada motor transmite la potencia mediante un cuadrante yuna rueda dentada.

La rotacin del motor en un sentido acciona las rodilleraspara el cierre del molde; y su rotacin invertida abre elmolde.

De forma similar el otro motor acciona los engranes que danpotencia para la rotacin del tornillo, cuya velocidad puedeajustarse a valores econmicamente rentables.


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Los motores hidrulicos son los msutilizados.

Se basan en la transformacin de la

potencia hidrulica del fluido enpotencia mecnica.

Los fluidos utilizados son:

Aire Agua

Aceite (siendo este el ms utilizado por suspropiedades lubricantes)


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Operan mediante tuberas deconduccin que llevan el fluido a

presin a los pistones de inyeccin ycierre del molde.


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Las ventajas del motor hidrulico sobreel elctrico son:

Permite la variacin de velocidadesmediante el control de volumen del fluido.

Se alcanza una relacin lineal entre eltorque y la velocidad.

Permite inicios y paros rpidos debido alpequeo momento de inercia.

Permite relaciones bajas de peso-potencia,favoreciendo el alcance de altas

velocidades durante la inyeccin.


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Permite la manipulacin del proceso avoluntad.

Esta ligado ntimamente al sistema depotencia, a travs del cual las distintas sealesse convierten en movimientos de las unidadesde inyeccin y cierre.

Permite el control de: Presin Velocidad Cierre del molde

Inyeccin Es fundamental teniendo en cuenta que las

especificaciones de las piezas de plsticorequeridas deben mantenerse constantes.


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Son aquellas que permiten definir

Las limitaciones en el tamao y peso de lapieza a inyectar.

Tamao del molde.

Produccin.

Entre otros.


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Las principales caractersticas quepermiten definir y comparar las

capacidades de las unidades de cierrey de inyeccin de las maquinas son:

Capacidad de cierre.

Dimensiones del molde.

Recorrido de apertura del molde.

Capacidad de inyeccin.

Presin de inyeccin.

Capacidad de plastificacin. Velocidad de inyeccin.


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http://iq.ua.es/TPO/Tema5.pdf

http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/d

ocumentos/lim/rojas_p_f/capitulo2.pdf

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