Practica #6 Conformado de Plasticos

 

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO

FACULTAD DE INGENIERÍA

DIVISIÓN DE INGENIERÍA MECÁNICA E INDUSTRIAL

LABORATORIO DE MATERIALES NO METÁLICOS

GRUPO 4

PROFESOR: ING. JESÚS FRUTIS GODÍNEZ PRACTICA#6: CONFORMADO DE PLASTICOS.

ALUMNO: GARCIA HURTADO JOSE GUADALUPE

SEMESTRE: 2018-1

 

Objetivo: Conocer el proceso de conformado de plásticos en las diferentes máquinas del laboratorio así como conformar una pieza en una máquina inyectora.

Introducción: Métodos de conformado 

Existen varias técnicas para dar forma a los plásticos. Algunas de las más comunes son:            

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Extrusión Inyección Compresión Soplado Moldeado al vacío Calandrado (Laminado/Hilado)

Métodos de extrusión (termoplásticos) Este sistema funciona de la siguiente manera: los gránulos de plástico entra en el sistema de alimentación, estos pasan al tornillo sin fin, mientras estos gránulos se van derritiendo a causa de las camisas calefactoras, estos gránulos se van desplazando, por el movimiento giratorio del tornillo, hacia el cabezal, donde el material pasa a unos moldes que le dan forma. Más tarde se refrigeran y obtiene su forma definitiva, resistente y rígida. Este método solo se puede utilizar en aquellos casos donde los extremos de los objetos estén cerrados o abiertos, en el caso de que solo sea un extremo el que esté abierto o cerrado, este método no funcionaria. Por ejemplo: tuberías, mangueras, marcos de ventanas, etc.

 

Método de inyección (termoestables) El método de inyección es muy similar al de extrusión, los gránulos del plástico entran en el embudo, estos entran en el tornillo sin fin, y son transportados a un molde de metal, aquí se enfría y obtiene su forma final. Este método es utilizado para formas más complicadas y de medidas diferentes, como por ejemplo: vasos, platos, carcasas de móviles, etc.

Método compresión (termoestables) Éste método es utilizado para piezas de gran tamaño y no muy complicadas, como guardabarros de coche, pomos de puertas, pulseras. El plástico que se trata adquiere una forma gracias a la presión de una máquina que tiene un molde. El proceso es el siguiente: se coloca una pieza de plástico en un molde de metal, esta es aplastada y moldeada por otra pieza de metal que conforma la otra mitad del molde, todo ello se realiza con el plástico a una elevada temperatura, gracias a esto el material adquiere una forma rígida.

Método de soplado (termoestables) Este método se utiliza para la creación de envases u objetos huecos, como las botellas. Se basa en utilizar una preforma de plástico, que ha sido obtenido anteriormente por el método de extrusión, que se introduce en un molde metálico y que se adaptara a dicho molde por la introducción de aire caliente. Más tarde se enfría y se retira del molde para su uso.

Método de modelado al vacío  Este método se utiliza para la creación de vasos, platos, máscaras y todo aquello que tenga unas paredes muy finas. Para este método se utiliza una lámina fina de plástico, la cual es calentada con unas resistencias. Debajo de esta lámina de plástico se encuentra un objeto del cual se quiere adoptar su forma, luego la lámina de plástico caliente cae sobre el molde, luego se extrae el aire para que el plástico obtenga todos sus detalles

 

Método de calandrado 

Este método se utiliza para la creación cr eación de placas PVC, carpetas, manteles, láminas de invernadero, etc. Para la obtención de éstos objetos mediante este método, se introducen los gránulos de plástico procedentes de una tolva en el interior de una calandra, que es un conjunto de rodillos, donde según el grosor que haya entre éstos, se obtendrá láminas de plástico de distinto grosor listas para su uso.

 Materiales:   Polipropileno triturado.   Colorante Colorante  

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Equipos:   Máquina de moldeo por inyección de plástico.  plástico.     Máquina de inyección de plástico manual. 

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Desarrollo: Inyectora de plástico manual El moldeo por inyección es un proceso semi-continuo que consiste en inyectar un material en estado fundido en un molde (cerrado a presión y con menor temperatura) a través de un orificio pequeño, llamado compuerta o punto de inyección. En ese molde el material se solidifica. La pieza o parte final se obtiene al abrir el molde y sacar de la cavidad la pieza moldeada. Entre los materiales que se les aplica el proceso de moldeo por inyección se encuentran los metales, los cerámicos y los plásticos.  Actualmente, el moldeo por inyección aplicado al plástico, es uno de los procesos más utilizados en la producción de piezas, como son  juguetes, artículos de cocina, componentes de maquinaria, artículos de consumo, desechables, etc. Una vez que llenamos las tablas, nos explicaron cómo es que funcionaba la inyectora de plástico manual e hicimos dos piezas diferentes (medalla de plástico y un pastillero)

 

El encargado del manejo de la máquina de moldeo por inyección de plástico nos explicó a fondo las partes que conformaban la máquina y el modo de operación de la máquina, en donde nos mencionó que la máquina consta de 4 módulos importantes, estos son los siguientes.

  Módulo de inyección: La unidad de inyección es la parte de la máquina que efectúa la alimentación, la plastificación y la inyección al molde del material plástico, el cual entra en esta unidad de inyección en forma de pellet o grano.

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  Bancada: Es la base de la máquina de inyección que sostiene la unidad de cierre, a unidad de plastificación o inyección, los controles y el sistema hidráulico de la máquina.   Módulo de control: Es el tablero eléctrico y/o electrónico que contiene los parámetros a controlar en la máquina de inyección.    Módulo de cierre del molde: También es conocida como unidad de cierre del molde y es el componente de la máquina que sostiene el molde, efectúa el cierre y la apertura, genera la fuerza para mantenerlo cerrado durante la fase de inyección y cuando el molde se abre, expulsa la pieza moldeada.  

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Y para que se lleve a cabo el proceso de inyección se localizan tres zonas importantes:   Zona de Alimentación   Zona de Compresión   Zona de Dosificación plástico Fundido

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Una vez explicado el funcionamiento se prosiguió a la demostración, para la obtención de una pieza de polipropileno. Este fue el procedimiento.

a) Ingresar el polipropileno triturado dentro de la tolva o zona de alimentación. b) Ingresar la temperatura requerida para el polipropileno en las distintas zonas del proceso de inyectado, usando la temperatura indicada en la ficha técnica del plástico. c) Indicar cuál será la velocidad velocidad de inyección, presión de inyección y la presión posterior, para poder controlar la viscosidad del plástico. d) Purgar la la máquina del material que fue usado anteriormente. e) Revisar que la puerta del módulo de cierre del molde estuviera cerrada, poner en marcha la bomba y cerrar la rejilla de la boquilla.

f)  Mover el módulo de inyección hasta la parte de enfrente, para que el plástico fundido entre al molde. 

 

Resultados: En esta sección solo puedo reportar que tuvimos como resultado las piezas que hicimos en la máquina de inyección manual así como en la máquina de moldeo por inyección, ya que la computadora del académico que nos dio la práctica se apagó haciendo imposible que pudiéramos capturar los datos de las piezas que hicimos en la máquina.

 

  Es por eso que me di a la tarea de ahondar en la literatura y tratar de buscar ccómo ómo es que era el comportamiento de esta máquina, por suerte encontré una práctica de semestres pasados (a nombre de Legazpi Ascencio Alexis, estudiante de la facultad de ingeniería ), en donde tome la siguiente parte de los resultados que obtuvieron o btuvieron ellos, esto para tomarlo como rreferencia eferencia y ver cuál era el resultado o comportamiento que teníamos que teníamos que obtener.      = (ó    ℎ) ℎ ) ∗ (  ) ) ∗ ( (   ) ) 

Relacion de intensificación de husillo

VELOCIDAD INYECCIÓN mm/s

7.88

TIEMPO DE LLENADO PRESIÓN DE INYECCIÓN VISCOSIDAD [s] PICO [Bar] [Bar s]

119

0.413333333

465.6666667

1516.707378

110

0.44

447.3333333

1550.994133

80

0.44

470

60

0.733333333

330.6666667

1910.812444

40

1.046666667

272.6666667

2248.881956

20

1.856666667

210.5

3079.727267

1629.584

VISCOSIDAD [Bar s] 3500 3000

    ]    s    r 2500    a     [    B 2000     d    a     d    i 1500    s    o    c    s    i 1000    V

VISCOSIDAD [Bar s]

500 0 0

20

40

60

80

Velocidad [mms]

100

120

140

 

Conclusiones: Como lo dije anteriormente basándome en los datos de resultados de referencia de la práctica de semestres anteriores, puedo observar que la viscosidad de nuestro plástico disminuye cuando se aumenta la velocidad de inyección, y en efecto es cierto ya que en la misma practica nos explicaron que debido a que el tiempo de inyección se relaciona de manera inversa con la velocidad de inyección. Es por eso que cuando se tengan tiempos de inyección pequeños se tendrán velocidades muy elevadas. Otro de los factores que intervienen en la maquina es la presión ya que a velocidades muy altas deeninyección, de inyección crece muy rápidamente, a causa de la resistencia al flujo la boquillalay presión en la entrada de la cavidad. Por otra parte, me quedo muy claro como es funcionamiento de la máquina de inyección de plástico tanto manual como la automática, con las cuales se logró obtener piezas de plástico, que la verdad yo lo considero como un procedimiento complejo, esto para la maquina automática ya que si no consideras los valores que te dan el datasheet del material puedes descomponer la máquina.

Referencias:   Pat, L. Mangonon, Ciencia de Materiales Selección y Diseño, Person, 2001.   Schaffer, Saxena, Antolovich, Sander, Warner,Ciencia y Diseño de Materiales

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Ingeniero s, CECSA, 2000.    para JamesIngenieros, F. Shackelford, Ciencia de Materiales para Ingenieros, 3a ed., Person, 1993. http://tecnologiadelosplasticos.blogsp splasticos.blogspot.mx/2011/06/inye ot.mx/2011/06/inyeccion-de-materialesccion-de-materiales  http://tecnologiadelo  plasticos-ii.html    plasticos-ii.html

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http://www6.uniovi.es/usr/fblanco/Leccio r/fblanco/Leccion6.PLASTICOS.Reo n6.PLASTICOS.ReologiaFundidos.pd logiaFundidos.pd   http://www6.uniovi.es/us f  

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  http://www.ptolomeo.un http://www.ptolomeo.unam.mx:8080/xmlui/bitstre am.mx:8080/xmlui/bitstream/handle/132.2 am/handle/132.248.52.100/43 48.52.100/43 80/tesis.pdf   (Tesis: “PARAMETRIZACIÓN DEL PROCESO DE INYECCIÓN EN PLÁSTICOS DE INGENIERÍA”)  INGENIERÍA”)  am/handle/132.248.52.100/96 48.52.100/96 http://www.ptolomeo.unam.mx:8080/xmlui/bitstream/handle/132.2   http://www.ptolomeo.unam.mx:8080/xmlui/bitstre 35/Tesis%20.pdf?sequence=3   (Tesis: ANÁLISIS TEC-ECONÓMICO DE UNA INYECTORA DE PLÁSTICO MANUAL)

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