Contraccion - calculo practico

CONTRACCIÓN, CÁLCULO PRÁCTICO

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CONTRACCIÓN, CÁLCULO PRÁCTICO CONSIDERACIONES DE DISEÑO

MOLDEO

En diseño, tanto la pieza como el método de proceso se han de considerar.

TENSIONES DE MOLDEO Causas: * Overpacking * Contracciones incontroladas

Más material del necesario en la cavidad del molde. Resultante en tensiones en la pieza. FUNDACIÓ ASCAMM

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CONTRACCIÓN, CÁLCULO PRÁCTICO MOLDEO

Contracciones Disminución del espacio entre cadenas de polímero a temperaturas de enfriamiento. Tienen que ser acomodadas en el diseño del molde.

Contracciones Post-Dimensiones de la pieza de plástico difieren de las Dimensiones de la cavidad del molde.

Imold - Ipart SI =

Vmold - Vpart o

Imold

SV =

Vmold

FACTORES QUE AFECTAN LA CONTRACCIÓN: * Propiedades del Material * Geometría de la pieza * Manufacturación

Algunos materiales tienen contracciones diferentes y requieren diferentes

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CONTRACCIÓN, CÁLCULO PRÁCTICO

MOLDES DE INYECCIÓN Polímeros Amorfos vs cristalinos & Contracción

MOLDES DE INYECCIÓN POLÍMEROS AMORFOS VS CRISTALINOS & CONTRACCIÓN

CONTRACCIÓN Amorfos Contracción es más Consistente * Más fácil de predecir * Más fácil de Adaptar Herram. Cristalinos Más Contracción * Debido a la Cristalización * Diferente diseño de Herram.

TEMPERATURA DE CRISTALIZACIÓN (Tc)

POLÍMEROS AMORFOS O CRISTALINOS ¿ Cuál se contrae más ? ¿ Y por qué ?

CONTRACCIÓN

Enfriamiento causa una Reducción de Volumen o Contracción en todos los Polímeros. Polímero Amorfo: Menor espacio entre cadenas mole-culares.

CONTRACCIÓN ES AFECTADA POR LA CRISTALIZACIÓN

En la Tc el Polímero empieza a construir una estructura cristalina sobre enfriamiento.

La Cristalización causa una Reducción de Volumen: Contracción más alta en Polímeros Cristalinos.

POLÍMEROS CRISTALINOS SE CONTRAEN MÁS

POLÍMEROS CRISTALINOS TIENEN MÁS ALTA CONTRACCIÓN

Herramienta para Resina Amorfa

Herramienta para Resina Cristalina

Resina Cristalina se contrae más debido a:

Herramienta para Resina Amorfa

* Las herramientas para Resina Cristalina son ligeramente más grandes que las de la Resina Amorfa.

* Cristalización. * Reducción Adicional de Volumen.

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Herramienta para Resina Cristalina

Para la misma parte

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MOLDES DE INYECCIÓN Polímeros Amorfos vs cristalinos & Contracción

ENFRIAMIENTO LENTO O ENFRIAMIENTO RÁPIDO ¿ Cuál incrementa el porcentaje de Cristalinidad ?

ENFRIAMIENTO LENTO INCREMENTA EL PORCENTAJE DE CRISTALINIDAD Enfriando lentamente: * Más tiempo para formar Regiones Cristalinas. * Importante para propiedades

¿ Y por qué ?

La más alta Cristalinidad: * < posibilidad de Contr. Adicional

GRADO DE CRISTALINIDAD

GRADO DE CRISTALINIDAD CONTRACCIÓN

* El Polímero Cristalino enfriado más lento es el de mayor grado de Cristalinidad. * El Polímero Cristalino enfriado más rápido es el de menor grado de Cristalinidad.

INCREMENTADA CRISTALINIDAD INCREMENTADA CONTRACCIÓN * Incrementada Resistencia Química * Incrementada Estabilidad Dimensional * Incrementada Temperatura de Flexión (DTUL) * Menor posibilidad de Contracción Adicional

Enfriando lentamente: * Más Cristalización. * Mayor grado de Contr. de Molde. Pero: * Mayor tiempo de Ciclo. * Menor Productividad.

CONTRACCIÓN POST-MOLDEO Completando Cristalización, calentando por arriba Tg estabilizará las dimensiones de las partes: * Contracción libre: Partes con dimensiones no críticas se moverán libremente durante la Cristalización * Contracción Fixturizada: Dimensiones críticas están sujetas durante la Cristalización para mantener tolerancia.

EN EL PROCESO... Incrementar la longitud de corriente de un Polímero Cristalino y bajar la posibilidad de degradación incrementa la temperatura de moldeo. Incrementando la temperatura de moldeo, baja el enfriamiento, y por lo tanto se incrementa el porcentaje de Cristalización en la parte final.

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MOLDES DE INYECCIÓN Polímeros Rellenos vs Vacíos & Contracción EXPANSIÓN TERMAL (CTE) Expansión termal es la tendencia a * Expandirse en caliente * Contraerse en frío Altos módulos reforzados tienen * Baja Expansión Termal Polímeros con Refuerzos * Más baja Expansión Termal

MOLDES DE INYECCIÓN POLÍMEROS RELLENOS VS VACÍOS & CONTRACCIÓN

EXPANSIÓN TERMAL & CONTRACCIÓN

CONTRACCIÓN ANISOTRÓPICA

Las fibras de vidrio se orientan en la Dirección del Flujo

Las fibras de vidrio se orientan en la Dirección del Flujo Material vacío

Contr.Isotrópica Igual en todas direcciones

Dirección del Flujo

< Temp Contr.Anisotrópica NO Igual en todas direcciones

Flujo Transversal

Material relleno

Más baja Expansión Termal de fibra de vidrio: Menor contracción en flujo y mayor en flujo transversal

Contracción en Polímero GF es anisotrópica debido a la baja contracción a lo largo de las fibras en direc. de flujo

MATERIAL DICTA HERRAMIENTAS

CONTRACCIÓN & ORIENTACIÓN FIBRAS CAUSA ALABEO

Herram. Polím. vacío

Herram. Polím. relleno

Dirección del Flujo

Flujo Multidireccional

Flujo Transversal El diseño de herramientas debe adaptarse para contracción anisotrópica cuando se usan polim. rellenos.

MODIFICACIÓN DE HERRAMIENTAS

Herramientas deben modificars para controlar flujo de resina

SITUACIÓN PUERTA Situación puerta está fuertemente influenciada por el contenido de vidrio del material

Un flujo unidireccional minimizará contracción y por lo tanto alabeo

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Puertas de fin son preferidas en material rellenos de vidrio para minimizar alabeo

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CONTRACCIÓN, CÁLCULO PRÁCTICO MOLDEO

Contracciones y Geometría de pieza ( Tensiones debidas a Contracciones )

Grosores de pared NO uniformes se enfrían de forma diferente creando grandes tensiones de moldeo.

Defectos Contracciones Indeseadas

FACTORES QUE AFECTAN ALABEO: * Gruesos de pared diferentes * Ratio de enfriamiento diferente * Gradiente de presiones * Anisotropía ( Gradiente de Contracciones crea Alabeo )

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CONTRACCIÓN, CÁLCULO PRÁCTICO MOLDEO

Alabeo creado por variaciones de grosor

Anisotropía y Gradientes de Contracción

Contracciones más elevadas en dirección perpendicular flujo

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Contracciones y Manufactura

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CONTRACCIÓN, CÁLCULO PRÁCTICO MOLDEO

Alabeo debido a Gradientes de Presiones

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CONTRACCIÓN DE DISTINTOS POLÍMEROS TERMOPLÁSTICOS

HDPE

LDPE

PP

PS

PVC r

PVC f

SAN

ABS

PMMA

POM

PPO

PA 6

PA 6,6

PC

PETP

PBTP

%

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CONTRACCIÓN, CÁLCULO PRÁCTICO LONGITUD DE RECORRIDO DEL FLUJO

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