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DISEÑO Y EVALUACION DE MOLDES PARA INYECCION DE PLASTICOS
UTILIZANDO MATERIALES DE USO COMUN COMBINADOS CON
RESINAS EPOXICAS
EDWIN OSWALDO MONTILLA HERNANDEZ
UNIVERSIDAD AUTONOMA DE OCCIDENTE
FACULTAD DE INGENIERIA
DEPARTAMENTO DE ENERGETICA Y MECANICA
PROGRAMA DE INGENIERIA MECANICA
SANTIAGO DE CALI
2006
1
DISEÑO Y EVALUACION DE MOLDES PARA INYECCION DE PLASTICOS
UTILIZANDO MATERIALES DE USO COMUN COMBINADOS CON
RESINAS EPOXICAS
EDWIN OSWALDO MONTILLA HERNANDEZ
Trabajo de grado presentado como requisito para optar al título de Ingeniero Mecánico
Director FABIÁN ERNESTO OSPINA
Ingeniero Mecánico .
UNIVERSIDAD AUTONOMA DE OCCIDENTE
FACULTAD DE INGENIERIA
DEPARTAMENTO DE MECANICA
PROGRAMA DE INGENIERIA MECANICA
SANTIAGO DE CALI
2006
2
Nota de aceptación
Aprobado como meritorio por el comité de
grado en cumplimiento de los requisitos exigidos
por la universidad autónoma de occidente para
optar el titulo de ingeniero mecánico
ING. ROBERT COOPER Jurado
ING. MIGUEL ANGEL HIDALGO Jurado
Santiago de Cali, enero 27 de 2006
3
CONTENIDO
pág.
INTRODUCCIÓN
1. DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO 14
1.1 OBJETIVO GENERAL 14
1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS 14
2. MARCO TEORICO 15
2.1 LOS POLÍMEROS 15
3. CLASIFICACIÓN DE LOS PLÁSTICOS 16
3.1 TERMOPLÁSTICOS 16
3.2 TERMOESTABLES 19
3.3 ELASTÓMEROS 19
4. CLASIFICACIÓN SEGÚN SU COMPOSICIÓN 20
4.1 APLICACIONES MÁS COMUNES DE LOS PLÁSTICOS 20
5. LA MAQUINA DE INYECCIÓN 22
5.1 LA UNIDAD DE CIERRE 23
5.1.1 EL TIPO DE CIERRE DE RODILLERA 23
5.1.2 EL TIPO DE CIERRE HIDRÁULICO 24
6. LA UNIDAD DE INYECCIÓN 25
7. EL CAÑON O BARRIL 26
8. EL HUSILLO 27
9. LA BASE O BANCADA 29
10. LA UNIDAD DE CONTROL 30
11. EL MOLDE DE INYECCIÓN DE PLÁSTICOS 31
11.1 FUNCIONES BÁSICAS DEL MOLDE DE INYECCIÓN 31
11.2 DESCRIPCIÓN Y FUNCIÓN DE LAS PARTES DEL
MOLDE DE INYECCIÓN
32
11.3 CLASIFICACIÓN DE LOS MOLDES 34
11.3.1 Clasificación por el número de cavidades 36
4
11.3.2 Clasificación por el tipo de construcción 36
11.4 EL MOLDE DE TRES PLACAS 38
12. REQUERIMIENTOS DE LOS MOLDES DE INYECCIÓN 40
13. REFRIGERACIÓN DEL MOLDE EN EL PROCESO DE
INYECCIÓN
41
13.1 DEFINICIÓN DEL CIRCUITO DE REFRIGERACIÓN 41
13.2 ECUACIÓN GENERAL DE LA CONDUCCIÓN 43
13.3 TRANSFERENCIA DE CALOR POR CONDUCCIÓN 44
13.4 CONDUCTIVIDAD TÉRMICA 45
14. ENSAYO DE TRACCIÓN 46
15. TIPOS DE ESCALAS PARA MEDIR LA DUREZA EN
LOS DIFERENTES MATERIALES
48
16. MATERIALES UTILIZADOS EN LA FABRICACIÓN DE
MOLDES
49
16.1 ACEROS PARA LA FABRICACIÓN DE MOLDES DE
INYECCIÓN DE PLÁSTICOS
49
16.2 STAVAX ESR. 49
16.3 CALMAX 53
16.4 BOEHLER M 238 ECOPLUS 55
16.5 ACERO MARTENSITICO M300 56
16.6 ALUMINIO DE ALTA RESISTENCIA.
(DURALUMINIO)
57
17. RESINAS EPOXICAS 60
17.1 RESINA EPOXICA R-1257, ENDURECEDOR E-648. 60
17.2 RESINAS EPOXICAS CIBA- GEIGY 61
17.2.1 Araldit CW216, endurecedor HY 216 61
17.2.2 Araldit CW2217, endurecedor HY 217 63
17.2.3 Araldit SW419, endurecedor HV 419 64
17.2.4 Produr-32 66
17.2.5 Produr L. 68
5
18 ELABORACIÓN DE PROBETAS PARA LOS ENSAYOS
DE LABORATORIO
71
18.1 ELABORACION DE PROBETAS PLANAS Y
CILINDRICAS PARA REALIZAR LAS PRUEBAS DE
RESISTENCIA A LA TRACCION Y ADHERENCIA
71
18.2 PRUEBAS A REALIZAR A LA RESINA EPOXICA Y
NORMAS UTILIZADAS
71
18.3 ELABORACIÓN DE MOLDES EN SILICONA 72
18.4 PROBETAS PLANAS 73
18.5 PROBETAS CILÍNDRICAS 75
18.5.1 Tipos de Probetas Cilíndricas 76
18.6 ELABORACIÓN DE LA PROBETA DE
CONDUCTIVIDAD TÉRMICA
76
18.7 POSCURADO DE LAS PROBETAS 77
19. DESARROLLO DE LOS ENSAYOS Y PRUEBAS DE
LABORATORIO
79
19.1 PARÁMETROS DEL ENSAYO DE TRACCIÓN 79
19.2 PRUEBA DE TRACCIÓN DE LAS PROBETAS PLANAS 80
19.3 PRUEBA DE TRACCIÓN DE LAS PROBETAS
CILÍNDRICAS
84
19.4 TRANSFERENCIA DE CALOR UNIDIMENSIONAL Y
UNIFORME A TRAVÉS DE UNA PLACA PLANA
87
19.5 DESARROLLO DE LA PRUEBA DE CONDUCTIVIDAD
TÉRMICA DE LA RESINA
90
19.6 PARTES DEL BANCO DE PRUEBAS DE
CONDUCTIVIDAD TÉRMICA
93
19.7 PRUEBA DE DUREZA 95
19.8 ENSAYO DE DENSIDAD 97
19.9 PRUEBA DE RUGOSIDAD 98
20. ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS
102
6
20.1 COMPARACIÓN DE COSTOS Y TIEMPO DE
FABRICACIÓN DE LOS MOLDES DE INYECCIÓN DE
PLÁSTICOS
102
20.2 COSTO DEL MOLDE HECHO CON MATERIALES DE
USO COMÚN COMBINADOS CON RESINAS
EPOXICAS
108
20.3 COSTO FIJO DE FABRICACIÓN DEL MOLDE 113
21 VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LA
IMPLEMENTACIÓN DE LA RESINA EPOXICA EN
MOLDES DE INYECCIÓN DE PLÁSTICOS
116
21.1 VENTAJAS 116
21.2 DESVENTAJAS 116
22 CONCLUSIONES 117
BIBLIOGRAFIA 118
ANEXOS 121
7
LISTA DE TABLAS
pág.
Tabla 1. Propiedades de los plásticos. 18
Tabla 2. Análisis en porcentaje de los componentes del acero stavax. 51
Tabla 3. Dureza HRC escogencia del acero según el tipo de molde. 52
Tabla 4. Propiedades físicas del acero stavax. 52
Tabla 5. Resistencia a la tracción según la dureza del acero stavax 53
Tabla 6. Análisis en porcentaje de los componentes del acero calmax 54
Tabla 7. Características físicas del acero calmax 55
Tabla 8. Porcentaje de la aleación del acero M238. 55
Tabla 9. Propiedades físicas del acero M238 56
Tabla 10. Porcentaje de la aleación del acero M300. 56
Tabla 11. Propiedades físicas (a temperatura ambiente). 57
Tabla 12. Propiedades físicas del aluminio UHB prodax. 59
Tabla 13. Propiedades mecánicas del aluminio UHB prodax según el
espesor si es placa o diámetro si es cilíndrica.
59
Tabla 14. Características de la resina epóxica R 12457 preparada con el
endurecedor E-648.
60
Tabla 15. Propiedades de la resina epoxica después del poscurado a 120 °C. 61
Tabla 16. Características técnicas de la resina araldit CW216 62
Tabla 17. Propiedades de la resina araldit CW 216 después del poscurado. 62
Tabla 18. Características técnicas de la resina araldit CW2217 después
del poscurado.
63
Tabla 19. Propiedades de la resina araldit CW 2217 después del poscurado. 64
Tabla 20. Características técnicas de la resina araldit SW 419 y el
endurecedor HV 419.
65
Tabla 21. Propiedades de la resina araldit SW 419 después del poscurado. 65
Tabla 22. Datos técnicos de la resina produr 32 67
Tabla 23. Datos técnicos de la resina produr L. 70
8
Tabla 24. Promedio de promedio de todas las mediciones de σ max, σ ult, ∂
max,∂ ult, E promedio, estos valores son de las pruebas de tracción las
probetas planas.
83
Tabla 25. σ max, σ ult, ∂ max, ∂ ult, E promedio, estos valores son de las
pruebas de adherencia las probetas cilíndricas.
87
Tabla 26. Datos de la prueba de conductividad térmica 89
Tabla 27. Datos obtenidos en la prueba de conductividad térmica
para la resina.
90
Tabla 28. Resultados de la prueba de dureza. 96
Tabla 29. Costo de las placas en acero 1045. 103
Tabla 30. Tiempos de fabricación, costo de la hora y costo total. 104
Tabla 31. Costo fijo de fabricación del molde. 114
Tabla 32. Costo fijo de las placas en acero 1045. 115
9
LISTA DE FIGURAS
pág.
Figura 1. Máquina de inyección de plásticos. 22
Figura 2. La unidad de cierre. 24
Figura 3. La unidad de inyección 25
Figura 4. El cañón o barril. 26
Figura 5. El husillo y sus componentes. 27
Figura 6. El husillo y sus diferentes zonas. 28
Figura 7. La base o bancada. 29
Figura 8. La unidad de control de la máquina de inyección. 30
Figura 9. Se ilustra las diferentes partes del molde. 34
Figura 10. Molde de 2 placas. 37
Figura 11. Molde de inyección de tres placas. 38
Figura 12. Molde sin sobrantes, inyección de material. 39
Figura 13. Dimensiones de la probeta plana. 47
Figura 14. Dimensiones de la probeta cilíndrica 47
Figura 15. Preparación de la resina epóxica toma de temperatura. 73
Figura 16. Caja de madera para hacer los moldes en silicona. 73
Figura 17. Moldes de silicona de las probetas planas y cilíndricas. 74
Figura 18. Molde de silicona con las probetas planas de resina epóxica. 74
Figura 19. Fabricación de los moldes de las probetas cilíndricas. 75
Figura 20. Diferentes acabados de las probetas cilíndricas. 76
Figura 21. Horno en el cual se realizo el poscurado de las probetas. 77
Figura 22. Probetas después del poscurado en el horno. 78
Figura 23. Montaje de la probeta plana en la UTS para la prueba de tracción. 80
Figura 24. Montaje en la UTS de la probeta cilíndrica para la prueba de
adherencia.
85
10
Figura 25. Diagrama de transferencia de calor de una placa. 88
Figura 26. Banco de pruebas de la Universidad Autónoma programa
de ingeniería mecánica.
93
Figura 27. Placas del banco de pruebas. 93
Figura 28. Termómetros de la entrada y salida de agua. 94
Figura 29. Placa 1 lateral izquierda. 94
Figura 30. Placa 2 lateral derecha. 95
Figura 31. Lectura de la dureza de la resina epoxica. 96
Figura 32. Rugosímetro midiendo la rugosidad del acero rectificado. 100
Figura 33. Medición de la rugosidad de la resina epóxica. 101
Figura 34. Molde de comparación armado. 105
Figura 35. Pieza inyectada en el molde de comparación. 106
Figura 36. Cavidad del lado fijo. 106
Figura 37. Boquilla con la placa de respaldo. 107
Figura 38. Cavidad del lado móvil con la placa distribuidora. 107
Figura 39. Molde de comparación. 108
Figura 40. Pines de expulsión. 109
Figura 41. Placas expulsoras. 110
Figura 42. Cavidad superior. 110
Figura 43. Cavidad inferior (molde de letras). 111
Figura 44. Vista global de las placas del molde de letras. 111
Figura 45. Placas y pines expulsores. 112
Figura 46. Placa del lado móvil, donde va la boquilla. 112
11
LISTA DE GRAFICAS
pág.
Gráfica 1. Gráfica de esfuerzo vs. deformación de la probeta plana 1 81
Gráfica 2. Gráfica de esfuerzo vs. deformación de la probeta plana 2 81
Gráfica 3. Gráfica de esfuerzo vs. deformación de la probeta plana 3 82
Gráfica 4. Gráfica de esfuerzo vs. deformación de la probeta plana 4 82
Gráfica 5. Gráfica de esfuerzo vs. deformación de la probeta plana 5 83
Gráfica 6. Gráfica de esfuerzo vs. deformación de la probeta cilíndrica 1 85
Gráfica 7. Gráfica de esfuerzo vs. deformación de la probeta cilíndrica 2 86
Gráfica 8. Gráfica de esfuerzo vs. deformación de la probeta cilíndrica 3 86
12
RESUMEN
Esta investigación trata de las cavidades de los moldes de inyección de plásticos y la
implementación de las resinas epoxicas en la fabricación de las cavidades, para esto se
investigo sobre los diferentes tipos de resinas epoxicas en el mercado, se escogió la mas
optima para este proceso se le hicieron pruebas de laboratorio como, ensayo de tracción,
adherencia, conductividad térmica, rugosidad y densidad, todas estas pruebas se
llevaron a cabo en los laboratorios de ingeniería mecánica, se hicieron probetas para
hacer los ensayos de laboratorio y tener unos resultados mas claros de las propiedades
de la resina epoxica para emplearlos en el diseño de las cavidades del molde de
inyección de plásticos ya que en esta investigación se explican mas a fondo los
requerimientos de los moldes y las fuerzas a que son sometidos en el proceso de
inyección , estas pruebas se hicieron puntualmente para mirar la viabilidad de la
implementación de la resina en la industria y estimar las ventajas y desventajas de esta
dando los parámetros de su utilización en la industria, ya que el proceso de fabricación
de los molde de inyección de plásticos utilizando la resina epoxica disminuye el costo y
el tiempo de fabricación brindando propiedades a la pieza inyectada similares utilizando
moldes convencionales esta resina se debe implementar en la pequeña y mediana
industria donde la exigencia del molde es poca ya que al inyectar una pieza utilizando
un molde con cavidades fabricadas con resina epoxica tardara mas tiempo que
utilizando uno convencional; En la fabricación de moldes de inyección de plásticos el
proceso de mecanizado de las cavidades es mas costoso y requiere mucho tiempo
mientras que con la resina epoxica es mas practico la fabricación de las cavidades ya
que lo puede hacer cualquier persona que sepa manipular esta resina, otra ventaja de le
resina epoxica es su la reutilización de las placas porta cavidades y demás partes del
molde cuando ya no se necesite mas el molde, se puede montar otra pieza para inyectar
y no requiere volver a fabricar otro molde
13
INTRODUCCION
La presente investigación está basada en la fabricación y diseño de los moldes de
inyección de plásticos y su funcionamiento.
La realización de esta investigación dará alternativas para el desarrollo de productos
plásticos donde se requieran pequeñas series, se busca utilizar materiales poliméricos de
fácil moldeo para la realización de las cavidades, reemplazando el acero donde la
obtención de las formas demanda mayor inversión.
Esta investigación está enfocada a la mediana y pequeña empresa donde la inversión de
producción y fabricación de un producto es limitada, además cuando se desconoce la
aceptación del producto en el mercado, este tipo de moldes puede dar una alternativa
viable económicamente.
Este trabajo se llevó a cabo siguiendo los parámetros para obtener unos resultados que
sirvan como base para el diseño de cualquier molde, se hizo una parte de investigación
donde se buscó referencia bibliográfica y antecedentes de esta investigación, se
encontró en el SENA CDT ASTIN que se había hecho un molde de soplado pero no se
disponía de referencia bibliográfica al respecto, en este trabajo se investigó sobre las
resinas epóxicas para analizar las que presentan propiedades similares aplicables a la
fabricación de las cavidades de los moldes de inyección, a esta resina se le hicieron
pruebas y ensayos de laboratorio como fueron el ensayo de tracción, ensayo de
adherencia, conductividad térmica, prueba de dureza, ensayo de densidad, prueba de
rugosidad, y desgaste, para comprobar las propiedades de la misma y observar si puede
reemplazar al acero en los molde de inyección de plásticos.
14
1. DESCRIPCION DEL PROYECTO
1.1 OBJETIVO GENERAL
Diseño y evaluación de moldes de inyección de plásticos utilizando materiales de uso
común combinados con resinas epóxicas.
1.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS
• Conocer las propiedades de las resinas epóxicas.
• Conocer los parámetros del proceso de inyección y metodología para el diseño y
fabricación de moldes, usando resinas epóxicas.
• Evaluar los costos de fabricación del molde usando los materiales propuestos y
compararlos con los moldes convencionales.
• Estudiar la viabilidad para la fabricación de este tipo de moldes.
15
2. MARCO TEORICO
2.1 LOS POLIMEROS
La materia está formada por moléculas que pueden ser de tamaño normal o moléculas
gigantes llamadas polímeros. Los polímeros se producen por la unión de cientos de
miles de moléculas pequeñas denominadas monómeros que forman enormes cadenas de
las formas más diversas. Algunas parecen fideos, otras tienen ramificaciones. Algunas
más se asemejan a las escaleras de mano y otras son como redes tridimensionales.
Existen polímeros naturales como el algodón, formado por fibras de celulosas. La
celulosa se encuentra en la madera y en los tallos de muchas plantas, y se emplean para
hacer telas y papel. La seda y la lana son otros ejemplos. El hule de los árboles de
hevea y de los arbustos de Guayule, son también polímeros naturales importantes.
Sin embargo, la mayor parte de los polímeros que usamos en nuestra vida diaria son
materiales sintéticos con propiedades y aplicaciones variadas. Lo que distingue a los
polímeros de los materiales constituidos por moléculas de tamaño normal son sus
propiedades mecánicas como se observa en la tabla 1. En general, los polímeros tienen
una excelente resistencia mecánica debido a que las grandes cadenas poliméricas se
atraen. Las fuerzas de atracción intermoleculares dependen de la composición química
del polímero y pueden ser de varias clases.
16
3. CLASIFICACIÓN DE LOS PLÁSTICOS
Podemos dar varias clasificaciones a los plásticos, de las cuales, hemos escogido las
siguientes:
Según su estructura:
Lineales: Cuando cada monómero, excepto las unidades terminales, forma un enlace en
cada uno de sus extremos.
Ramificados: Si algún monómero tiene la posibilidad de unirse por tres o más puntos a
otros monómeros.
3.1 TERMOPLÁSTICOS
(Thermos = caliente, plasso = formar). Cuyas macromoléculas constan de cadenas
lineales o ramificadas, que mantienen su cohesión mediante fuerzas intermoleculares, su
intensidad depende entre, entre otros, del tipo y número de ramificaciones o cadenas
laterales. Son fundibles y solubles, o como mínimo se hinchan, al contacto con muchos
disolventes. A Tª ambiente pueden ser desde blandos hasta duros y frágiles, pasando por
los duros y tenaces. Representan en tonelaje la mayor parte del consumo de los plásticos.
Distinguiremos entre:
Amorfos: (amorfo = desordenado). Transparentes, cuyo estado de ordenación molecular
se asemeja al vidrio. Las cadenas moleculares son ramificadas, se encuentran
entrelazadas en todas las direcciones, careciendo de todo orden estructural. Reciben el
nombre de cristales sintéticos u orgánicos.
Haremos referencia en este tema a los Compact disc pues son objetos de plástico muy
actuales. La parte frontal del envase se fabricará con un termoplástico amorfo al igual
que el CD, el cual, por un lado se recubre frecuentemente, en primer lugar con aluminio
vaporizado y posteriormente se compacta, de manera que el rayo láser no pueda
17
atravesarlo y sea reflejado. Leyendo por reflexión en la capa de aluminio las pequeñas
oquedades (bits) en el plástico, y transmitir luego esta informaciones al reproductor de
CD, que las transforma en música.
18
Tabla 1. Propiedades de los plásticos
Fuente: GASTROW. Hans. Moldes de Inyección de Plásticos. 2 ed. Wisconsi:
plastic comunicación, 1998. p. 246
Termoplastic
Specific gravity
Tensile Strengh, Ib/in. 2
Flexural Strengh Ib/in.2
Fleruxal modulos ib/in.2
X104
Comprensi
ve Strengh Ib/in.2
Heal-
distortion tem. 0F
Continuou
s heal resis
– tance, 0F
Coef of thermal Expansion.in./
In./0F X 10-1
Flammability
Acetal resins Copolymer
1.41
8,800
13,000
3.8
4,500
316t
220
4.7
Burning Slow – burning
Homopolyner 1.42 10,000 14,000 4.1 5,200 338t 195 4.5 Slow – burning
Polymethyl methacrylate
1.17 –1.20 8,000-11,000 12,000-17,000
4.0-4.8 11,000-19,000
150-220 140-200 4.5 Slow – burning
Cellulose acetate butyrate
1.18-1.20 5,000-6,000 5,600-6,700
1.2-1.4 5,300-7,100
171-184t . . . . . . . . . . .. .
6-9 Slow – burning
Chlorinated polyether (peton)
1.4 6,000 5,000 1.3 9,000 285t 250-275 6.6 Self – Extinguishing
TFE fluorocarbon
2.14-2.20
2,000-5,000
. . . .. . . .
. . . . . .. . . ..
1,700
250t
550
6.0
Nonburning
FEP fluorocarbon 2.12-2.17 2,700-3,100 . . . . . . … . . . .
. . . . . . . . . .
2,200 215t 400 5-6 Nonburning
PFA fluorocarbon 2.12-2.17 4,300t . . . .. . . . . . . .
1.0t . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . .
. . . . . . . . . 6.71 Nonburning
CTFE fluorocarbon (kel-F).
2.1-2.2 4,500-6,000 7,400-9,300
. . . . . . . . . .
4,600-7,400
265t 360-390 2.5-1.0 Nonburning
PVF fluorocarbon (kynar).
1.75-1.78 5,500-7,400 . . . . . . . . . . . .
2.0 8,600 195t 300 4.5-5.0 Self – Extinguishing
Nylon 6.6 1.14 12,000 . . . . . . . . . . . .
4.1 4,900 470t 275-300 5.5 Self – Extinguishing
Polycarbonate 1.20 9,500 13,500 3.4 12,500 280-290t 250 3.8 Self – Extinguishing
Polyethylene: LPDE. .
0.910-0.925
600-2,300
. . . . . . . . . . . .
0.80-0.60
. . . . . . . . . . . .
100-121
186
8.9-11.0
Very
MDPE. 0.926-0.940
1,200-3,500 4,800-7,000
0.60-1.15
. . . .. . . . . . . . .
120-155 220 8.5-16.0 Slow –
HDPE . 0.941-0.965
3,100-5,500 . . . . . . . . .. . . .
1.0-2.6 3,600 144-190 250 10.0-13.0 Burning
Polymides . 1.43 10,000 15,000 4.5 25,000 . . . . . . . . . . .
500 . . . . . . . . . . . . .
Nonburning
Polyphenylene oxide .
1.06 9,600 13,500 4.0 16,400 300¶ 190-220 3.3 Self – Extinguishing
Polyphenylene sulphide .
1.34 10,800 20,000 6.0 16,000 280¶ 500 3.0 Nonburning
Polyphenylene . 0.900 4,800-5,500 6,000-7,000
1.7-2.5 5,500-6,500
200 230 3.8-5.8 Slow – burning
Polystyrene (GP grade)
1.04-1.09 5,000-12,000 8,000-14,000
4.0-4.7 11,000-16,000
220 max¶ 150-170 10.8-14.0 Fast – burning
Polysulfone . 1.24 10,200 15,400 3.9 13,900 358 345 3.1 Self – Extinguishing
Type II 1.35 6,000 12,000 3.5 . . . . . . . . . . ..
155 140 5.0 Very – Slow – Burning
Chlorinated polyvinyl chloride
(CPVC)
1.50 8,000 16,000 4.0 17,000 234¶ 230 12.0 Nonburning
Vinyl chloride-vinylidene chloride copolymer (saran )
1.68 4,200 5,000 0.75 2,500 140 180 8.8 Self – Extinguishing
19
Parcialmente cristalinos: Presentan un aspecto opaco lechoso, no son nunca
transparentes. Presentan regiones amorfas y regiones cristalinas, que tienen un elevado
grado de ordenación dentro de la molécula. Las cadenas moleculares que los componen
son lineales.
3.2 TERMOESTABLES
Están reticulados en todas las direcciones. Cadenas moleculares fuertemente reticuladas.
Las moléculas están unidas entre sí como en una retícula. Son infusibles y por ello muy
resistentes a las altas temperaturas. No pueden ser disueltos y muy raramente se
hinchan, por causa de la fuerte reticulación a temperatura ambiente son duros y rígidos,
pero frágiles y frente a los termoplásticos, tienden a reblandecerse mucho menos por la
acción del calor. Las tomas de corriente por ejemplo se fabrican con termoestables.
3.3 ELASTÓMEROS
(Elastos = muelle, meros = parte). Cadenas moleculares débilmente reticuladas. Son
infusibles e insolubles, pero pueden hincharse, puesto que existen pocos puntos de
entrecruzamiento entre cadenas moleculares y las moléculas pequeñas como el agua,
pueden introducirse entre sus moléculas. Están reticulados en menor extensión y por
ello se encuentran a temperatura ambiente en estado gomoelástico. Un ejemplo, los
neumáticos o las gomas.
20
4. CLASIFICACION SEGÚN SU COMPOSICION
Homopolímero: Cuando todas las unidades del monómero son idénticas.
Copolimero: Si en su formación interviene más de una clase de monómero, la
disposición de los monómeros puede ser variable.
4.1. APLICACIONES MÁS COMUNES DE LOS PLASTICOS
Polietileno: Film de embalaje y protección, botellas, tuberías, recipientes de transporte,
accesorios eléctricos, tapas, tableros, construcción de aparatos químicos.
Polipropileno: Carcasas de aparatos, piezas de lavadoras, instalaciones eléctricas,
tuberías, tableros, construcción de máquinas.
Polimetacrilato de metilo: Acristalamientos, tulipas traseras, piezas sanitarias, rótulos,
lentes, instrumentos de dibujo, cúpulas.
Resinas fenol-formaldehido: Varillas de palanca de cambio, piezas de interruptores,
ceniceros de automóvil, calderos, planchas, ollas y sartenes, así como portalámparas.
Poliésteres insaturados: Reforzados con fibras de vidrio, se emplean en construcción
de barcos, automóviles, carcasas de máquinas.
Policarbonato: Carcasas de aparatos domésticos y de oficina, visores, CD, carcasas de
cámaras, luces señalizadoras.
Poliamidas: Ruedas dentadas, cojinetes, carcasas de aparatos eléctricos, tacos.
Poliuretano: Tacones, rodillos rodamientos, discos de embrague.
21
Espumas de poliuretano: Espumas para amortiguación y acolchamiento de muebles,
edificios, revestimientos.
Resinas epoxicas: Casi todas las resinas epóxicas comerciales se hacen a partir del
bisfenol A (obtenido a partir del fenol y la acetona), y la epiclorhidrina (producida a
partir del alcohol alílico). Sus propiedades más importantes son: alta resistencia a
temperaturas hasta de 500°C, elevada adherencia a superficies metálicas y excelente
resistencia a los productos químicos. Se usan principalmente en recubrimientos de latas,
tambores, superficies de acabado de aparatos y como adhesivo.
22
5. LA MAQUINA DE INYECCIÓN
En la industria con una máquina inyectora se trasforman plásticos produciendo piezas
para uso industrial o doméstico, con esta se pueden procesar materiales como,
termoplásticos, duro plásticos, elastómeros.
Para un mejor entendimiento de lo que es la máquina inyectora, la debemos de separar
por sus componentes principales, así se comprenderá mejor cada una de sus partes y su
funcionamiento, las presiones de inyección dependen del tamaño de la máquina, esta es
de acuerdo a nuestra necesidad de producción.
Figura 1. Máquina de inyección de plásticos
Fuente: Curso parcial de moldes [en línea].México: inyección de plásticos, 2001.
[Consultado 14 de febrero, 2005]. Disponible en Internet: http://
www.geocities.com/
Las máquinas inyectoras tienen cuatro componentes principales:
• La unidad de cierre.
23
• Unidad de inyección.
• La bancada.
• Unidad de control.
5.1. LA UNIDAD DE CIERRE
Es principalmente el lugar donde vamos a poner el molde. Una unidad de cierre por
muy grande que sea solo tendrá un 10% de su fuerza de cierre para ejercer la apertura.
Existen pues dos tipos de cierre más conocidos y son el de rodillera y el de tipos
hidráulicos, aunque el de la rodillera se mueve con un pequeño cilindro hidráulico, se le
considera cierre tipo mecánico de rodillera.
La función principal de la unidad de cierre es la de abrir y cerrar el molde también su
función es la de mantenerlo cerrado durante la inyección.
5.1.1 El tipo de cierre por rodillera: El funcionamiento es muy sencillo, las palancas
logran desplazamientos del molde muy rápidos y dan un estiramiento de las columnas
logrando de esta manera el tonelaje de cierre deseado midiendo el alargamiento de las
columnas (entre 50 y 70 milésimas de pulgada).
24
5.1.2 El tipo de cierre hidráulico
Tiene la bondad de que la fuerza de cierre puede leerse directamente del manómetro su
velocidad al ser muy alta requiere de mayor consumo de energía esto las está poniendo
en desventaja en un mundo competido y de ahorro de recursos.
Figura 2. La unidad de cierre
Fuente: Curso parcial de moldes [en línea].México: inyección de plásticos, 2001.
[Consultado 14 de febrero, 2005]. Disponible en Internet: http://
www.geocities.com/
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6. LA UNIDAD DE INYECCIÓN
Nos permite introducir el material plástico al interior del molde. La presión de
inyección permanecerá más o menos constante mientras que la velocidad de inyección
aumentará con el tamaño de la máquina. El motor hidráulico es el que ayuda a mover al
husillo durante la recarga de material la velocidad se mide en vueltas por minuto este
sólo gira para cargar y no al momento de la inyección, el motor hidráulico al hacer girar
al husillo, aporta mucho calor al plástico por fricción.
Figura 3. La unidad de inyección
Fuente: Curso parcial de moldes [en línea].México: inyección de plásticos, 2001.
[Consultado 14 de febrero, 2005]. Disponible en Internet: http://
www.geocities.com/
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7. EL CAÑÓN O BARRIL
Lleva en su interior al husillo, en el exterior se instalan las resistencias y los termopares,
estos últimos miden la temperatura del cañón, para medir la temperatura de la masa es
necesario purgar la maquina y medir su temperatura directamente del material escurrido;
Este nos da la superficie de apoyo para que el material se desplace hacia delante,
también se le incorpora el sistema de calefacción y termopares que aportan y regulan la
temperatura necesaria para el arranque.
Existen tres tipos de recubrimientos para trabajar los plásticos:
Recubrimiento al desgaste (fibra de vidrio)
Recubrimiento para la oxidación (PVC)
Recubrimiento para usos generales
Figura 4. El cañón o barril
Fuente: Curso parcial de moldes [en línea].México: inyección de plásticos, 2001.
[Consultado 14 de febrero, 2005]. Disponible en Internet: http://
www.geocities.com/
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8. El HUSILLO
El husillo tiene dos usos y tres funciones
Hacia adelante: trabaja como el émbolo de una jeringa llena y compacta el plástico en
la cavidad.
Hacia atrás gira: transporta el plástico hacia adelante, lo compacta para quitarle el aire
y por último lo homogeniza o si usa pigmento dispersará uniformemente el color
Figura 5. El husillo y sus componentes
Fuente: Curso parcial de moldes [en línea].México: inyección de plásticos, 2001.
[Consultado 14 de febrero, 2005]. Disponible en Internet: http://
www.geocities.com/
Al husillo se le pretende dividir en tres zonas:
Traslado, compactado y homogenizado.
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Es mejor decir que el husillo traslada el material de la tolva a la cámara de dosificación
y en ese traslado lo compacta con el fin de quitar gases al mismo tiempo y sobre todo en
la zona más estrecha lo homogeniza en temperatura y si hay pigmento, este se dispersa.
Figura 6. El husillo y sus diferentes zonas
Fuente: Curso parcial de moldes [en línea].México: inyección de plásticos, 2001.
[Consultado 14 de febrero, 2005]. Disponible en Internet: http://
www.geocities.com/
Otros conceptos importantes del husillo es la relación de compresión y la relación
longitud diámetro.
29
9. LA BASE O BANCADA
Ahí encontramos la instalación hidráulica, en ella se instalan las guías para la prensa de
cierre y para alinear la unidad de inyección, esta nos da la altura a la que deseamos la
máquina por eso en máquinas grandes la bancada puede desaparecer depende de que sea
más fácil si construir una trinchera o hacer una plataforma para retirar el producto.
Figura 7. La base o bancada
Fuente: Curso parcial de moldes [en línea].México: inyección de plásticos, 2001.
[Consultado 14 de febrero, 2005]. Disponible en Internet: http://
www.geocities.com/
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10. LA UNIDAD DE CONTROL
Esta unidad en las máquinas inyectores modernas es fácil de manejar ya que todas
vienen manejadas por computadoras, lo único que se tiene que hacer es meterle ciertos
parámetros de funcionamiento como son los valores mínimos y los valores máximos a
los que se puede variar la máquina.
Figura 8. La unidad de control de la máquina de inyección
Fuente: Curso parcial de moldes [en línea].México: inyección de plásticos, 2001.
[Consultado 14 de febrero, 2005]. Disponible en Internet: http://
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11. EL MOLDE DE INYECCION PLASTICOS
El molde se puede definir como una cavidad que da forma a una sustancia fluida o
maleable, también podemos decir que es un conjunto de mecanismos provisto de una
cavidad que da forma con ayuda de presión y calor a un fluido generalmente plástico o
metales de fundición.
Cuando vamos a diseñar un molde de inyección lo primero que tenemos que analizar es
el peso de la pieza y tamaño de la misma, también su diseño para decidir como deben
situarse las cavidades del molde, cuantas cavidades debe de tenerle el molde donde
deben colocarse las entradas a las cavidades, como hay que colocar los elementos de
extracción, como deben ir los planos de partición de la cavidad o cavidades, si vamos a
utilizar inserciones metálicas, presencia de roscas, taladros o resaltes, etc. También
tenemos que tener en cuenta el tipo de material que vamos a emplear, las características
de contracción, flujo, abrasión y necesidades de enfriamiento o calentamiento del
polímero estos datos nos sirven para proyectar el diseño del molde.
11.1 FUNCIONES BASICAS DEL MOLDE DE INYECCIÓN.
• Recibir la masa plástica.
• Distribuirla.
• Darle forma.
• Enfriarla.
32
• Separarla al estado sólido.
• Extraer la pieza.
11.2 DESCRIPCIÓN Y FUNCION DE LAS PARTES DEL MOLDE DE
INYECCION
Anillo centrador: Es una especie de rondana plana y se atornilla a la placa de fijación
superior, su función es centrar el molde con respecto a la boquilla de inyección de la
maquina.
Bebedero: Es un canal que pone en comunicación la boquilla de inyección con los
canales de alimentación del molde.
Placa de fijación superior: Es la base donde se colocara la placa porta cavidades, las
cavidades, el anillo centrador y el bebedero.
Placa de cavidades: Es la placa del molde en donde irán colocadas las cavidades.
Cavidades: Son la parte negativa de un molde y son los responsables de dar la forma
interna de una pieza.
33
Placa de corazones: Es la placa del molde en donde se colocara a los corazones.
Placa soporte: Esta placa ayuda a soportar los esfuerzos generados durante el moldeo y
servir como una base para mantener perfectamente firmes los expulsores
Placa portaexpulsores: En esta placa se portan los expulsores y el extractor de colada.
Recuperadores: Son cuatro pernos complementados por un resorte, sirven como guía
para las dos placas por donde pasa, pero su función principal es dirigir el accionar de los
resortes que tienen colocados.
Extractor de colada: Tiene la forma igual a la de un expulsor, su función es extraer la
colada y lograr golpeando en el punto exacto por donde entra el material al molde.
Botadores o expulsores: Son simples pernos de acero de largo y diámetro diverso, su
función es extraer la pieza moldeada.
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Figura 9. Se ilustra las diferentes partes del molde y su ubicación en el
Fuente: Curso parcial de moldes [en línea].México: inyección de plásticos, 2001.
[Consultado 14 de febrero, 2005]. Disponible en Internet: http://
www.geocities.com/
11.3 CLASIFICACIÓN DE LOS MOLDES
Usted puede clasificar los moldes de variadas formas.
Por su tamaño:
• grandes.
• pequeños.
Tipo de colada:
• colada en frió.
35
• colada caliente.
Por número de cavidades:
• de una sola cavidad
• de múltiples cavidades
Por la forma de trabajar:
• manuales.
• semiautomáticos.
• automáticos.
Por el tipo de construcción:
• de dos mitades o platos.
• de tres placas.
• sin sobrantes.
36
11.3.1 Clasificación por el número de cavidades: El molde de inyección se compone
de un conjunto de piezas dentro de las cuales hay una cavidad en la que el
polímero se inyecta y enfría, esta cavidad recibe el nombre de cavidad de molde
y su forma se ajusta exactamente con la de la pieza que se desea moldear,
generalmente esta cavidad se forma con dos piezas o mitades del molde, una
mitad macho y la otra hembra la mitad macho recibe el nombre de núcleo y la
mitad hembra como cavidad estas dos partes están montados en dos platos que
llevan los elementos necesarios para la alineación y centrado de las dos mitades
para su fijación a los platos de la prensa y para la refrigeración y extracción de
las piezas moldeadas, un molde de inyección puede tener una o mas cavidades
de moldeo para que el material que sale de la tobera de la maquina pueda fluir
hasta las cavidades de molde se necesita un sistema de canales que ponga en
comunicación las cavidades con la tobera este sistema está constituido por una
pieza de entrada llamada bebedero sobre la que se apoya la tobera de la máquina,
a través del taladro del bebedero el material es distribuido por todos los canales
de alimentación del molde y allí se distribuye el flujo del polímero hacia todas
las cavidades del molde; si el molde tiene una sola cavidad la tobera puede
conectar con la cavidad directamente a través del bebedero.
11.3.2 Clasificación por el tipo de construcción: En la figura 10 se observa un molde
de dos placas o dos mitades; Una movible y otra fija.
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Figura 10. Molde de dos placas
Fuente: Curso parcial de moldes [en línea].México: inyección de plásticos, 2001.
[Consultado 14 de febrero, 2005]. Disponible en Internet: http://
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11.4 EL MOLDE DE TRES PLACAS
En este molde se obtiene el producto en un nivel y la colada por separado en otro
nivel. Se tiene la ventaja de un llenado parejo a todas las cavidades. Nótese en la figura
11 que la nariz o boquilla se "mete" al interior del molde procurando que no salga nada
de colada, el canal de llenado es del tipo trapezoide con lo que se facilita su caída.
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Figura 11. Molde de inyección de tres placas abierto
Fuente: Curso parcial de moldes [en línea].México: inyección de plásticos, 2001.
[Consultado 14 de febrero, 2005]. Disponible en Internet: http://
www.geocities.com/
El molde sin sobrantes tiene muchas variables y su objetivo es el de inyectar solo partes
útiles, este tipo de moldes debemos de tender a fabricar ya que desde el punto de vista
ecológico no existe desperdicio de energía ya que no se calienta plástico de más, no
tenemos que enfriar coladas, no tenemos nada que moler, etc.
Su limitación es el desconocimiento de la tecnología de la colada caliente. La inversión
inicial se alta. ( Colada Caliente)
El molde sin sobrantes y sin resistencias se le conoce como "colada aislada". Es ideal
para producciones en series altas, para ciclos de no más de 20 segundos y de masa a
inyectar por cavidad de no menos de 8 gramos.
El tiempo de arranque es menor (de 5 a 10 minutos) que el de colada caliente dado que
no hay que esperar a que se caliente el molde.
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Figura 12. Molde sin sobrantes, inyección de material
Fuente: Curso parcial de moldes [en línea].México: inyección de plásticos, 2001.
[Consultado 14 de febrero, 2005]. Disponible en Internet: http://
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12. REQUERIMIENTOS DE LOS MOLDES DE INYECCIÓN
Los moldes de inyección de plásticos convencionales tienen los siguientes
requerimientos:
• Resistencia al desgaste.
• Dureza.
• Bajo coeficiente de fricción.
• Resistencia corrosión, resistencia mecánica.
• Conductividad térmica.
En esta investigación se busca un material polimérico que reemplace las placas de la
cavidad ya que esta parte del molde es la mas costosa de fabricar, una opción es
fabricarla en resina epóxica este es un material polimérico de bajo costo, fácil
manipulación y presenta propiedades mecánicas que pueden servir para esta aplicación.
Por lo tanto los resultados de las pruebas que se hicieron son un parámetro fundamental
para el diseñador de moldes.
41
13. REFRIGERACION DEL MOLDE EN EL PROCESO DE INYECCION
En el diseño de la refrigeración de un molde de inyección es de importancia para dar
óptimos resultados ya que la inyección de plásticos es un proceso térmico y como tal
tiene dos funciones prioritarias:
Moldear el material inyectado.
Eliminar el calor aportado por el material fundido para que este solidifique.
El molde, además de moldear, enfría el material procedente del plastificador de la
máquina de inyección, actuando de intercambiador térmico, cuya eficacia depende el
tiempo de ciclo de fabricación de la pieza y como consecuencia el costo de esta. El
sistema de enfriamiento del molde debe realizarse de forma que permita un enfriamiento
óptimo de la pieza definiendo los sistemas y mecanismos de expulsión adecuados que
permitan mantener una circulación de refrigerante de la pieza en el menor ciclo de
inyección posible.
13.1 DEFINICIÓN DEL CIRCUITO DE REFRIGERACIÓN
La definición del circuito de refrigeración se realiza siguiendo las pautas que se detallan
a continuación:
• Circuitos ajustados a la geometría de pieza.
• La misma superficie de refrigeración en cavidad que en punzón.
42
• División de circuitos en las zonas donde se prevean problemas de llenado, líneas
de unión, etc.
• Equilibrado térmico de los circuitos.
• Dimensionado adecuado en función del tamaño y del espesor de la pieza.
Para comprender más a fondo las anteriores pautas es necesario tener claro los
conceptos termodinámicos básicos.
Se define el calor como la energía acumulada por un material cuando este aumenta de
temperatura o bien como la energía liberada por un material cuando este disminuye de
temperatura. El calor puede ser absorbido o liberado en este caso el calor es absorbido
por el material plástico en la cámara de plastificación y el husillo, donde es calentado
por las resistencias de calefacción y por fricción. El calor es liberado al molde durante
la refrigeración. Este calor liberado debe ser absorbido mediante el circuito de
refrigeración ya que en caso contrario, el molde incrementaría su temperatura a cada
ciclo y no tendríamos un proceso estable.
La capacidad calórica: se define como un proceso de calor acumulado o cedido por
una masa determinada de material.
La capacidad calórica es proporcional a la masa, al calor específico y a la variación de
temperatura del material.
Q=mce (tf-ti)
Q=cantidad de calor
Ce= calor especifico
43
t=temperatura
El calor específico: es la cantidad de calor que puede ceder o acumular un material por
unidad de peso y grado. El calor especifico en el molde plástico, metal, fluido
refrigerante es muy distinto por lo tanto la influencia en el proceso de cada una de ellos
es diferente
Para este caso la transmisión de calor se realiza por conducción que es el paso del calor
a través de un cuerpo, de molécula a molécula, sin desplazamiento visible de sus
partículas.
13.2 ECUACION GENERAL DE CONDUCCION
La ecuación básica de fourier dice que la intensidad de paso de calor es proporcional al
área de sección normal y al gradiente de temperaturas con un factor de proporcionalidad
que se denomina conductividad calórica y se define como la cantidad de de calor que
permite pasar a su través un material por unidad de longitud, tiempo y grado y es
especifica de cada material.
Para nuestro caso suponemos que el sistema se encuentra en estado estacionario por lo
que la ecuación que lo regirá será:
Q=-KA (tf-ti)/x
Q=cantidad de calor trasmitido por conducción
K=conductividad calórica
T= temperatura
X=espesor del material
44
Analizando la ecuación anterior podemos decir que a mayor superficie de intercambio y
menor espesor mayor transmisión de calor.
En el caso de moldes de inyección este actúa como un intercambiador de calor para
permitir la eliminación del calor transmitido por el plástico al molde mediante el
circuito de refrigeración y refrigerante.
Un intercambiador de calor como un dispositivo empleado para el calentamiento o
enfriamiento, o sea regula el intercambio de calor es el balance energético donde se
define que el calor ganado por el fluido que enfría es igual al calor perdido por el
material en este caso el circuito de refrigeración actúa como intercambiador y la
finalidad es mantener la temperatura del molde constante.
13.3 TRANSFERENCIA DE CALOR POR CONDUCCIÓN.
Cuando en un cuerpo existe un gradiente de temperatura, la experiencia muestra que hay
una transferencia de energía desde la región de alta temperatura hacia la región de baja
temperatura. Se dice que la energía se ha transferido por conducción y que el flujo de
calor por unidad de área es proporcional al gradiente normal de temperatura:
x
T
A
q
∂∂≈
Cuando se introduce una constante de proporcionalidad, queda que:
x
TkAq
∂∂−=
45
Donde q es el flujo de calor y ∂T/∂x es el gradiente de temperatura en la dirección del
flujo de calor. La constante positiva k se llama conductividad térmica del material y se
ha puesto el signo menos para satisfacer el segundo principio de la termodinámica, el
cual dice que, el calor debe fluir hacia la temperatura decreciente. Ahora, la anterior
ecuación recibe el nombre de ley de Fourier de la conducción de calor, en honor al
físico – matemático Joseph Fourier.
13.4 CONDUCTIVIDAD TÉRMICA
La anterior ecuación es la que define la conductividad térmica. Basándose en esta
definición pueden realizarse medidas experimentales para determinar la conductividad
térmica de diferentes materiales. Para gases a temperaturas moderadamente bajas,
pueden utilizarse los tratamientos analíticos de la teoría cinética de los gases para
predecir con precisión los valores observados experimentalmente.
En conclusión, podemos decir que la conductividad térmica es una propiedad de los
materiales; en el caso de los gases a bajas temperaturas no es posible predecir esta
propiedad analíticamente. La información que se tiene sobre la conductividad térmica
de los materiales esta basada en medidas experimentales. Debido a esto, se ha llegado a
la conclusión de que la conductividad térmica de un material varía con la temperatura,
pero en muchas situaciones prácticas un valor constante basado en la temperatura media
del sistema dará resultados satisfactorios.
La transferencia de calor por conducción es un mecanismo mediante el cual se transfiere
calor entre dos cuerpos, o entre dos partes del mismo debido a la interacción molecular
entre las moléculas de mayor nivel de energía (mayor temperatura) y las moléculas de
menor nivel de energía (menor temperatura).
46
14. ENSAYO DE TRACCIÓN
El ensayo de tracción de un material consiste en someter a una probeta normalizada
realizada con dicho material a un esfuerzo axial de tracción creciente hasta que se
produce la rotura de la probeta.
En un ensayo de tracción, pueden determinarse diversas características del material:
Límite de proporcionalidad: valor de la tensión por debajo de la cual el alargamiento
es proporcional a la carga aplicada.
Módulo de elasticidad: o de Young que cuantifica la proporcionalidad anterior.
Límite de fluencia o límite elástico aparente: Valor de la tensión que soporta la
probeta en el momento de producirse el fenómeno de la cedencia o fluencia. Este
fenómeno tiene lugar en la zona de transición entre las deformaciones elásticas y
plásticas y se caracteriza por un rápido incremento de la deformación sin aumento
apreciable de la carga aplicada.
Límite elástico convencional o práctico: Valor de la tensión a la que se produce un
alargamiento prefijado de antemano (0,2%, 0,1%, etc.) en función del extensómetro
empleado.
Carga de rotura o resistencia a la tracción: carga máxima resistida por la probeta
dividida por la sección inicial de la probeta.
Alargamiento de rotura: Incremento de longitud que ha sufrido la probeta. Se mide
entre dos puntos cuya posición está normalizada y se expresa en tanto por ciento.
47
Estricción: Es la reducción de la sección que se produce en la zona de la rotura.
Figura 13. Dimensiones de la probeta plana
Figura 14. Dimensiones de la probeta cilíndrica
En las anteriores figuras se muestran las diferentes dimensiones de las probetas, estas
son basadas en la norma ASTM D638 para ensayos de tracción en plásticos
48
15. TIPOS DE ESCALAS PARA MEDIR LA DUREZA EN LOS DIFERENTES
MATERIALES
Dureza short: esta escala de dureza se utiliza para materiales plásticos blandos.
Dureza brinell: Emplea como punta una bola de acero. Para materiales duros, es poco
exacta.
Dureza Rockwell: Se utiliza como punta un cono de diamante (en algunos casos bola
de acero). Es la más extendida, ya que la dureza se obtiene por medición directa y es
apto para todo tipo de materiales. Se suele considerar un ensayo no destructivo por el
pequeño tamaño de la huella.
Existe una variante del ensayo, llamada Rockwell superficial, para la caracterización de
piezas muy delgadas, como cuchillas de afeitar o capas de materiales que han recibido
algún tratamiento de endurecimiento superficial.
Dureza vickers: Emplea como penetrador un diamante con forma de pirámide
cuadrangular. Para materiales blandos, los valores Vickers coinciden con los de la
escala Brinell.
49
16. MATERIALES UTILIZADOS EN LA FABRICACION DE MOLDES
16.1 ACEROS PARA FABRICACION DE MOLDES DE INYECCION DE
PLASTICOS
16.2 STAVAX ESR
Acero inoxidable para moldes.
Generalidades
STAVAX ESR es un acero inoxidable para herramientas, aleado al cromo, dotado de
las siguientes propiedades:
Buena resistencia a la corrosión.
Buena pulibilidad.
Buena resistencia al desgaste.
Buena mecanibilidad.
Buena estabilidad en el temple.
50
Combinadas estas propiedades reportan al acero unas excepcionales prestaciones en la
producción. Los beneficios prácticos de una buena resistencia a la corrosión en un
molde para plásticos pueden resumirse como:
Menor costo de mantenimiento del molde, las superficies de las impresiones con
cavidades mantienen su acabado original durante largos períodos de producción, los
moldes conservados en lugares húmedos no requieren protección especial.
Menor costo de producción. Debido a que los canales para la refrigeración no pueden
oxidarse (a diferencia de los aceros convencionales para moldes), las características de
transferencia térmica y, por tanto, de eficiencia en la refrigeración son constantes en
toda la vida de servicio del molde, lo cual nos garantiza unos ciclo de fabricación
estables.
Nota: STAVAX se fabrica empleando la técnica de electro afinado de escoria (ESR),
que proporciona una micro estructura extremadamente fina uniforme.
Tabla 2. Análisis en porcentaje de los componentes del acero STAVAX
Análisis típico % C 0.38 Si 0.9 Mn 0.5 Cr 13.6 V 0.3
Normas equivalentes (AISI 420)(W.-Nr. 1.2083)
Estado de suministro Recocido blando hasta apox. 200 Brinell
Código de color Naranja/negro
Aplicaciones
STAVAX se recomienda para todo tipo de moldeo, aunque sus propiedades especiales
lo hacen particularmente adecuado para moldes que deban reunir los siguientes
requisitos:
51
Resistencia a la corrosión/manchas, es decir, para moldeado de materiales corrosivos,
por ejemplo PVC, acetatos, y para moldes expuestos a condiciones de trabajo,
almacenamiento húmedo.
Resistencia al desgaste, es decir, para moldeado de materiales abrasivos con cargas,
incluyendo materiales termoendurecibles moldeados por inyección. Asimismo para
moldes con series de producción excepcionalmente largas, como componentes
eléctricos, electrónicos, cubertería y frascos de un solo uso.
Acabado superficial de gran calidad, es decir, para la producción de piezas ópticas como
lentes de cámaras fotográficas y cristales de gafas de sol, para artículos médicos, por
ejemplo, jeringas y frascos de análisis.
Tabla 3. Dureza HRC recomendada para la escogencia del acero según el tipo de molde
Tipo de molde Dureza recomendada HRC
Moldes de inyección para:
Materiales termoplásticos
Materiales termoendurecibles
45-54
45-54
Moldes de compresión, transferencia 50-54
Moldes de soplado para PVC, PET, etc. 45-54
Moldes de extrusión, extrusión horizontal para varillas
y perfiles
45-54
Propiedades
Características físicas
Templado y revenido a 50 HRC
52
Tabla 4. Propiedades físicas del acero stavax
Temperatura 20 °C 200 °C 400 °C
Densidad Kg/m³ 7800 7750 7700
Modulo de elasticidad
N/mm²
Kp/mm²
200000
20400
1900000
19400
180000
18300
Coeficiente de dilatación térmica
por C a patir de 20 °C
-----------------
11.0*106−
11.4*106−
Conductividad térmica W/m °C 16 20 24
Calor específico J/Kg °C 460 ----------------- ------------------
En la anterior tabla de análisis se da la densidad, el módulo de elasticidad, coeficiente
de dilatación térmica, conductividad térmica y calor específico a 20 °C, 200 °C, 400 °C,
es de anotar que en este análisis las propiedades no presentan grandes cambios al variar
la temperatura.
Resistencia a la tracción a temperatura ambiente
Todas las muestras se tomaron de una barra (en la dirección de laminación) de 25 mm
de diámetro. Templada en aceite 1025 ±10°C y revenida dos veces a la dureza indicada.
53
Tabla 5. Resistencia a la tracción según la dureza.
Dureza 55 HRC 50 HRC 45 HRC
Resistencia a la tracción Rm
N/mm²
Kp/mm²
2050
210
1780
180
1420
145
Limite aparente de elasticidad Rp0.2
N/mm²
Kp/mm²
1610
165
1460
150
1280
130
16.3 CALMAX
Acero para moldes de plástico y trabajo en frío.
Generalidades:
Calmax es un acero aleado al cromo-molibdeno-vanadio que se caracteriza por:
Alta tenacidad.
Buena resistencia al desgaste.
Buenas propiedades de temple.
Buena estabilidad dimensional durante el temple.
54
Buena pulibilidad.
Buena capacidad de soldadura.
Buena aptitud de temple a la llama y por inducción.
Tabla 6. Análisis en porcentaje de los componentes del acero calmax
Análisis típico % C
0.6
Si 0.35 Mn
0.8
Cr
4.5
Mo
0.5
V
0.2
Estado de suministro recocido blando aprox. a 200 HB
Código de color Blanco/violeta
Aplicaciones
Este acero es adecuado para aplicaciones de plástico y trabajo en frío.
Moldes para largas series.
Moldes para plásticos reforzados.
Moldes para moldeado por compresión.
Propiedades
Características físicas
55
Tabla 7. Características físicas del acero calmax
Temperatura 20 °C 200 °C 400 °C
Densidad Kg/m³ 7770 7720 7650
Modulo de elasticidad N/mm² 194000 188000 178000
Coeficiente de expansión térmica por °C
a partir de 20 °C
-100 °C
11.7*106−
-200 °C
12.0*106−
-400 °C
13.0*106−
Conductividad térmica W/M °C -------------- 27 32
Calor específico J/Kg °C 455 525 608
16.4 BOEHLER M238 ECOPLUS
Tipo de aleación %
Tabla 8. Porcentaje de la aleación del acero M238
C 0.38 Si 0.30 Mn 1.50 Cr 2.00 Mo 0.20 Ni 1.10
Propiedades
Acero prebonificado para moldes plásticos.
El contenido de Ni garantiza una resistencia uniforme hasta el núcleo también grandes
dimensiones.
Se suministra con una buena maquinabilidad.
56
Moldes para la transformación de materiales plásticos, armazones de moldes para las
industrias de plásticos, y para piezas en la construcción de maquinaria y útiles en
general.
Propiedades físicas
Tabla 9. Propiedades físicas del acero M238
Densidad g/cm³ 7.85
Modulo de elasticidad 10³N/mm² 210.0
Conductividad térmica W/(m°K) 33.0
Resistencia eléctrica especifica Ωmm²/m 0.19
Calor especifico J(Kg°K) 460
16.5 ACERO MARTENSITICO BOEHLER M300
Para construcción mecánica y moldes para construcción para PVC- Bonificado
Tipo de aleación %
Tabla 10. Porcentaje de aleación del acero M300
C 0.38 Si 0.40 Mn 0.65 Cr 16.00 Mo 1.00 Ni 0.80
Propiedades
Acero inoxidable martensitico al cromo. Gracias a su contenido de carbono puede ser
bonificado a alta resistencia. Por su alto contenido de cromo y la adición de molibdeno
ofrece buena resistencia al ataque de medios como el agua de mar, ácidos orgánicos y
57
acido nítrico. Altamente resistente contra la corrosión íntercristalina. Buenas
propiedades de resistencia al calor. Magnifica resistencia al desgaste. Superficie de
trabajo exigible: rectificado fino y pulido.
Aplicaciones
En la construcción de máquinas, máquinas navales y valvulería. En partes y piezas para
bombas y sellamientos. Instrumentos de medicina, cortantes y no cortantes. Barras y
ejes de bombas. En moldes para plásticos químicamente agresivos y/o inclusiones
abrasivas.
Propiedades físicas
Tabla 11. Propiedades físicas (a temperatura ambiente) del acero M300
Densidad g/cm3 7.7
Conductividad térmica W/(m°k) 15
Resistencia eléctrica especifica Ωmm²/m 0.80
Calor específico J/Kg °C 430
Magnetismo Existe
58
16.6 ALUMINIO DE ALTA RESISTENCIA
UHB prodax
Es una aleación de aluminio de alta resistencia, laminado en caliente. Las láminas son
sometidas a una operación especial de estiramiento en frío para el máximo alivio de
tensiones.
Características
Excelente mecanizado, altas velocidades de corte, menor costo herramental. Su bajo
peso (aproximadamente es la tercera parte del peso acero), su baja inercia hace posible
acelerar el tiempo de cierre y apertura de los moldes.
Alta conductividad térmica, se reduce el tiempo de los ciclos y se pueden utilizar
sistemas de enfriamiento menos complicados.
Buena resistencia a la corrosión, buena resistencia contra todos los plásticos utilizados
habitualmente.
Apropiado para tratamientos superficiales, es adecuado para realizar anodinado duro,
cromado duro o niquelado, para incrementar su dureza, resistencia al desgaste
resistencia a la corrosión.
Este aluminio se utiliza en series cortas o medianas que este expuesto a presiones altas o
plásticos abrasivos.
59
Propiedades físicas
Tabla 12. Propiedades físicas del aluminio UHB prodax
Densidad Kg/m3 2.830
Modulo de elasticidad N/mm2 71.500
Conductividad térmica W/m°C 165
Calor específico J/Kg°C 890
Tabla 13. Propiedades mecánicas del aluminio UHB prodax según el espesor de la
placa, o si es redondo el diámetro
Placas (espesor)
mm.
Resistencia a la tracción
N/mm2
Limite de fluencia
N/mm2
50 575 525
100 570 520
150 560 510
200 560 510
Barras redondas
(diámetro)mm
40 680 630
100 620 620
60
17. RESINAS EPOXICAS
17.1 RESINA EPOXICA R-1257
ENDURECEDOR E- 648
Sistema epóxico de alta viscosidad en base a una resina epóxica bisfenol A y a un
endurecedor tipo amina aromática modificada.
Aplicaciones
Sistema usado para capas de superficie en moldes en donde se requiera alta resistencia a
la temperatura y buena conductividad térmica, como por ejemplo en moldes de
inyección y soplado.
Características
Tabla 14. Características de la resina epóxica R-1257 preparada con endurecedor
E- 64
RESINA ENDURECEDOR
Viscosidad a 25 C 500 – 1200 P 10 – 15 P
Color Negro rojizo
Proporciones 100 P. P. 12 P. P.
Tiempo de gelificado 40 – 50 mínimo a 25 °C
Curado mínimo 6 horas a 60 a.C.+10 horas
a 120 a.C.
61
Propiedades
Tabla 15. Propiedades de la resina epóxica después de poscurado a 120°C
Temperatura de deflexión: 160 – 170 °C
Dureza shore D: 70 - 80
Conductividad térmica: 0.9 Kcal. /m. h. °K
Presentación
El envase original de la resina es de 2 Kg y el del endurecedor es de 3.5 Kg y pueden
conservar por 12 meses manteniendo los productos entre 18 - 23 C en lugares secos y
teniendo bien cerrados los recipientes.
17.2. RESINAS EPOXICAS CIBA-GEIGY
17.2.1. Araldit CW 216
Endurecedor HY 216
Aplicaciones: fabricación de moldes para termoformado y moldes para PUR y moldes
para inyección de termoplásticos y proceso RIM.
Proceso: vaciado directo o vaciado frontal.
Distintivos: desmoldeo a temperatura ambiente, precura a temperatura ambiente, los
vaciados no presentan encogimiento, alta resistencia mecánica, resiste temperaturas
hasta de 130 °C
62
Características
Tabla 16. Características técnicas de la resina Araldit CW 216
Araldit CW 216 Endurecedor HY 216
Apariencia Líquido gris viscoso Líquido rojo violeta
Viscosidad 70.000-115.000 mPas 500-900 mPas
Densidad 1.8-1.9 g/cm³ 0.9-1.0 g/cm³
Proporciones de mezcla: Araldit CW 216 100 gr.
Endurecedor HY 216 11 gr.
Propiedades
Tabla 17. Propiedades de la resina Araldit CW 216 después del poscurado
Densidad g/cm³ 1.8
Esfuerzo de compresión ISO 604 N/mm² 130-140
Esfuerzo de flexión ISO 178 N/mm² 80-90
Esfuerzo de impacto ISO 179 N/mm² 5-7
Conductividad térmica DIN 52612 W/m.K 0.65
Resistencia a la temperatura ISO 75 °C 120-125
63
17.2.2. Araldit CW 2217
Endurecedor HY 217
Aplicaciones: fabricación de moldes para termoformado de lámina gruesa y moldes de
inyección de termoplásticos y termoestables.
Proceso: con pincel y vaciado directo.
Distintivos: baja reactividad y larga vida útil, los vaciados no presentan encogimiento,
fácil de mecanizar, alta resistencia mecánica, resiste temperaturas de 160 °C.
Características
Tabla 18. Características técnicas de la resina Araldit CW 2217
Araldit CW 2217 Endurecedor HY 217
Apariencia Pasta gris Liquido pardo oscuro
Viscosidad 200.000-500.000mPas 1200-1800 mPas
Densidad 1.75-1.85gr/cm³ 0.9-1.0 gr/cm³
Proporción de mezcla: Araldit CW 2217 100gr.
Endurecedor HY 217 12gr.
64
Propiedades
Tabla 19. Propiedades de la resina Araldit CW 2217 después del poscurado
Densidad g/cm³ 1.7
Dureza shore D ISO 868 85-90
Esfuerzo de compresión ISO 604 N/mm² 90-100
Esfuerzo de flexión ISO 178 N/mm² 90-100
Modulo de elasticidad en flexión ISO 178 N/mm² 7.000-8.000
Esfuerzo de impacto ISO 179 Kj/m² 10-12
Conductividad térmica DIN 52612 W/(m.°K) 0.6-0.7
17.2.3. Araldit SW 419
Endurecedor HV 419
Aplicaciones: moldes para embutición y deformación de chapas metálicas, construcción
general de moldes en la industria metalúrgica.
Proceso: con pincel o espátula.
Distintivos: resistente a impacto y compresión, superficies duras, mecanizables, buenas
propiedades lubricantes.
65
Características
Tabla 20. Características técnicas de la resina Araldit SW 419 y el endurecedor
HV 419
Araldit SW 419 Endurecedor HV 419
Apariencia Pasta negra, tixotrópica Pasta amarilla, clara
Viscosidad a 25 °C 130.000-180.000 mPas Gelatina
Densidad a 25 °C 2.7 g/cm³ 1.0 g/cm³
Proporción de mezcla: Araldit SW 419 100gr.
Endurecedor HV 419 13 gr.
Propiedades
Tabla 21. Propiedades de la resina Araldit SW 419 después del poscurado
Densidad g/cm³ 2.3
Dureza shore D ISO 868 grado 85-90
Resistencia a la compresión ISO R-604 N/mm² 85-95
Resistencia a la flexión ISO 178 N/mm² 60-80
Módulo de elasticidad en ensayo
bajo presión
ISO 178 N/mm² 4000-5000
Las siguientes resinas epóxicas son utilizadas como adhesivos en la industria de la
construcción, donde se necesita una buena adherencia al hormigón las propiedades de
estas resinas difieren de las utilizadas en los moldes de inyección.
66
17.2.4 PRODUR – 32
Puente adherencia epóxico para hormigón.
PRODUR - 32, es un adhesivo epóxico de dos componentes, exento de solventes, alta
adherencia y elevada resistencia mecánica, que aseguran una unión monolítica perfecta
entre hormigón fresco y hormigón endurecido.
Propiedades
PRODUR - 32, confiere alta resistencia a la humedad. Elevada resistencia y adherencia,
que permite una unión perfecta en las Juntas de Hormigonado. Resistente a los ataques
Químicos. Cuando se requiere poner en servicio en corto tiempo y para trabajos a baja
temperaturas. Adhiere sobre Hormigón, hierro, Acero, Piedra, Madera
Usos
Como puente de adherencia entre hormigón fresco y endurecido asegurando una unión
monolítica perfecta.
Unión de prefabricados de hormigón
Anclaje de barras de acero en hormigón.
67
Modo de empleo
La aplicación del adhesivo se ejecuta con brocha, rodillo o pulverizador especial,
cubriendo totalmente la superficie.
La superficie de hormigón y mortero debe estar seca, exenta de lechadas, polvos,
partículas sueltas o mal adheridas a todo elemento que inhiba una buena adherencia.
El Hormigón fresco debe ser vaciado sobre PRODUR-32 antes de transcurridas 2 horas
de colocación a 20º C.
Temperaturas mayores acortan el tiempo de trabajo.
Datos técnicos
Tabla 22. Datos técnicos de la resina produr – 32
Color parte A (resina) : Gris
Color parte B (cataliz.) : Incoloro
Pot Life 1/Kg. A 20ºC : 50 Minutos
Relación peso mezcla : A+B =4.7:1
Relación Volumen Mezcla
A+B : 2.9:1
Resistencias mecánicas : 750 Kg./cm2
Adherencia al Hormigón : 30 Kg./cm2 (Ruptura del Hormigón)
Consumo : 300-500 gr./m2
68
Observaciones
La mezcla de ambos componentes deberá efectuarse tratando de incorporar el mínimo
de aire a la masa.
Es recomendable el uso con guantes y lentes de seguridad.
Usar en lugar ventilado
No modificar las cantidades a mezclar.
Proteger el producto de altas temperaturas.
17.2.5 PRODUR L
Puente adherencia epóxico para hormigón fresco
PRODUR L, es un adhesivo epóxico de dos componentes, exento de solventes, alta
adherencia y elevada resistencia mecánica que aseguran una unión monolítica perfecta
entre hormigón fresco y hormigón endurecido.
PRODUR L, tiene:
Excelente adherencia aún sobre superficies húmedas, exentas de agua libre.
Elevada resistencia y adherencia que permite una unión perfecta en las Juntas de
hormigón.
Excelente resistencia a los ataques químicos.
69
Buena adherencia sobre hormigón, hierro, acero, piedra, madera.
PRODUR L presenta muy buenos resultados cuando se requiere poner en servicio en
corto tiempo y para trabajos a bajas temperaturas.
Usos
Como puente de Adherencia entre hormigón fresco y endurecido asegurando una unión
monolítica perfecta.
Unión de prefabricado de hormigón.
Anclaje de barras de acero en hormigón.
Unión de sobre losas. Unión de morteros y hormigones en reparación de nidos en
piedra
Modo de empleo
La aplicación del adhesivo se ejecuta con brocha, rodillo o pulverizador especial,
cubriendo totalmente la superficie.
La superficie de hormigón y mortero debe estar seca, exenta de lechadas, polvos,
partículas sueltas o mal adheridas a todo elemento que inhiba una buena a Si es
necesario, decapar mediante chorro de arena mecánicamente adherencia.
El Hormigón fresco debe ser vaciado sobre PRODUR L hasta 8 horas después de su
aplicación (20ºC).
70
Temperaturas mayores acortan el tiempo de trabajo.
Datos técnicos
Tabla 23. Datos técnicos de la resina produr l
Color Parte A (Resina) : Gris
Color Parte B (Cataliz) : Incoloro
Pot Life 1K a 20ºC : 50 minutos
Relación Peso Mezcla
A+B : 4,7:1
Relación Volumen
Mezcla A+B : 2,9:1
Resistencias Mecánicas : 750 Kg./cm2
Adherencia al Hormigón : 30 Kg./cm2 (Ruptura del Hormigón)
Observaciones
La mezcla de ambos componentes deberá efectuarse tratando de incorporar el mínimo
de aire a la masa.
Es recomendable el uso de guantes y lentes de seguridad.
Usar en lugar ventilado.
71
18. ELABORACION DE PROBETAS PARA LOS ENSAYOS
DE LABORATORIO
18.1 ELABORACION DE PROBETAS PLANAS Y CILINDRICAS PARA
REALIZAR LAS PRUEBAS DE RESISTENCIA A LA TRACCION Y
ADHERENCIA
18.2. PRUEBAS A REALIZAR A LA RESINA Y NORMAS UTILIZADAS
• Resistencia a la tracción se utiliza la norma ASTM D638.
• Adherencia a superficie de acero se utiliza la norma ASTM D638
• Conductividad térmica se implemento la practica de laboratorio de ciencias
térmicas de la universidad autónoma (transferencia de calor unidimensional y
uniforme a través de una placa plana) usando para este laboratorio el banco de
pruebas de transferencia de calor por conducción.
• Dureza se implemento la norma STAM D2240.
• Densidad se implemento la norma NTC 907.
• Rugosidad se utilizo el rugosímetro mitutoyo SJ-201p Modelo 178-923A.
Código MM 001178923.
72
18.3 ELABORACIÓN DE MOLDES EN SILICONA
Las probetas se elaboraron con moldes de silicona, en la elaboración de los moldes de
silicona se utilizo la silicona RTV 788-20, con catalizador beta 16.
Para las probetas plana se elaboró una caja de madera de 2cm de ancho por 20 cm de
largo y 1cm de alto, se utilizó una probeta plana para hacer el molde en silicona
Para las probetas cilíndricas se utilizó un tubo de 3/4 de pulgada de diámetro por 20 cm
de alto se utilizó una probeta cilíndrica, para hacer el molde
Se hicieron con este método de molde de silicona porque es la manera más viable de
hacer el desmoldeo sin dañar las probetas ya que con otros métodos al desmoldearlas se
dañaban las probetas.
La presentación es: de 1 Kg de silicona
El porcentaje de la mezcla es: Por 100 gramos de silicona se le agrega 10 gramos del
catalizador tiene un tiempo de curado de 4 horas.
Se observa en la figura 15 la preparación de la resina epóxica donde se mezcla con el
catalizador y se revuelve hasta tener una mezcla homogénea, esta mezcla presenta un
proceso exotérmico ya que aumenta de temperatura hasta llegar al punto de gel.
73
Figura 15. Preparación de la resina epóxica y toma de temperatura
18.4 PROBETAS PLANAS
Elaboración del molde de las probetas planas: se hizo una caja de madera de 4 cm de
ancho por 18 cm de largo por 1 cm de espesor, para cada molde se utilizaron 60 gr de
mezcla (silicona + catalizador), se hicieron 5 moldes.
Figura 16. Caja de madera para hacer los moldes en silicona, se utilizó una pieza
con la forma de una probeta plana para hacer el molde
74
Figura 17. Moldes de silicona de las probeta planas y cilíndricas
Fundida de los moldes de probetas planas: se utilizaron 20 gr de resina epóxica, el
tiempo de gelificado es de 12 horas, en los primeros 20 minutos sufre un incremento de
temperatura de 5 °C después se estabiliza y baja a temperatura ambiente.
Figura 18. Molde de silicona con las probetas planas de resina epóxica en tiempo
de gel
75
18.5 PROBETAS CILINDRICAS
Las probetas cilíndricas se elaboraron mitad en acero 1045 y la otra mitad en resina
epóxica, en la superficie donde hace contacto el acero con la resina se le hicieron tres
tipos de acabados para evaluar cual de estos presenta mayor adherencia entre la resina y
el acero, para su posible implementación en la fabricación de las cavidades del molde.
En la fabricación de estas probetas se utilizó un tuvo de PVC de ¾ de pulgada y 20 cm
de altura donde se metió una probeta cilíndrica según las normas ASTM D 638 donde se
vertió la silicona y posteriormente se retiro la probeta después del postcurado de la
silicona, como se muestra el la figura 19.
Figura 19. Fabricación de los moldes de las probetas cilíndricas
76
18.5.1. Tipos de probetas cilíndricas
Figura 20. De izquierda a derecha se observan los diferentes acabados como son: liso, acabado con 5 orificios de 2 mm de diámetro y 5 mm de profundidad, y acabado con un hueco roscado
Los anteriores acabados se hicieron para medir la adherencia de la resina al acero y así
poder evaluar el acabado que me de la mayor adherencia.
En el desmoldeo las probetas de acabado liso se partieron en la unión del acero y la
resina epóxica esto me lleva a la conclusión, no presenta una buena adherencia.
18.6 ELABORACION DE LA PROBETA DE CONDUCTIVIDAD TERMICA
Se hizo una caja de madera de 20 cm por 20 cm por 1.27 cm (1/2) de espesor se
prepararon 800 gr de resina epóxica para esta probeta con un tiempo de gelificado de 12
horas.
77
18.7 POSCURADO DE LAS PROBETAS
El poscurado consiste, en un tratamiento térmico muy similar a un alivio de tensiones
para organizar la estructura interna de la resina, este proceso consiste en un aumento
gradual de temperatura, cada hora se incrementa 20 °C, se comenzó en 50 °C y se
termino en 130 °C durante 5 horas, este proceso se llevó a cabo en el horno del
laboratorio de mecánica que se muestra en la figura 21 se realizó en este horno por que
es el más indicado para este tipo de proceso, se llevó el registro de la temperatura con
una termocupla para mayor exactitud en la medición, ya que la escala del horno no es
muy exacta.
Figura 21. Horno en el cual se realiza el poscurado de las probetas
78
Figura 22. Probetas después del poscurado en el horno
79
19. DESARROLLO DE LOS ENSAYOS Y PRUEBAS DE LABORATORIO
19.1 PARÁMETROS DEL ENSAYO DE TRACCIÓN
El anterior ensayo se realizó para la resina epóxica, para medir la carga de ruptura de la
probeta esta prueba se realizó con las normas ASTM D638 1 con los siguientes
parámetros iniciales los cuales fueron introducido a la maquina universal de ensayos
(UTS 200.3).
Distancia entre mordazas de 102 mm.
Altura del medidor de 50mm.
Fuerza máxima de 3000N.
Modulo elástico de 4.5KN/mm2
Velocidad de 5 mm/min.
Una precarga de 30N.
Intervalo de medición cada 50 N.
1
80
19.2 PRUEBA DE TRACCION PARA LAS PROBETAS PLANAS
Las siguientes tablas gráficas son las obtenidas de las probetas planas en el ensayo de
tracción:
Para la primera probeta plana.
Figura 23. Montaje en la UTS de la probeta plana para la prueba de tracción
81
Grafica 1. Gráfica de esfuerzo vs. deformación de la probeta plana 1
probeta plana 1
05
101520253035404550
0
0,000
8
0,00
19
0,00
28
0,003
7
0,00
46
0,00
54
0,006
4
0,00
74
0,00
85
0,009
6
0,01
27
deformacion mm
esfu
erzo
Mpa
En el anterior gráfico se observa un esfuerzo máximo de 43 M pa y una deformación de
máxima de 0.014 mm
Para la segunda probeta:
Grafica 2. Gráfica de esfuerzo vs. deformación de la probeta plana 2
probeta plana 2
05
1015202530354045
0
0,00
062
0,00
114
0,00
166
0,00
212
0,00
26
0,00
308
0,00
362
0,00
42
0,00
482
0,00
556
0,01
684
DEFORMACION mm
ES
FU
ER
ZO
M
pa
82
En el anterior gráfico se observa un esfuerzo máximo de 41.77 Mpa y una deformación
de máxima de 0.016 mm.
Gráfica 3. Gráfica de esfuerzo vs deformación de la probeta plana 3
probeta plana 3
05
1015202530354045
0
0,00
06
0,00
112
0,00
164
0,00
226
0,00
276
0,00
334
0,00
394
0,00
462
0,00
532
0,00
604
0,00
662
DEFORMACION mm
ES
FU
ER
ZO
Mp
a
En el anterior gráfico se observa un esfuerzo máximo de 42.18 Mpa y una deformación
de máxima de 0.0066 mm.
Gráfica 4. Gráfica de esfuerzo vs. deformación de la probeta plana 4
probeta plana 4
0
10
20
30
40
50
0
0,00
052
0,00
104
0,00
158
0,00
22
0,00
286
0,00
358
0,00
434
0,00
512
0,00
594
0,00
684
0,00
786
0,00
988
DEFORMACION mm
ES
FU
ER
ZO
Mp
a
83
En el anterior gráfico se observa un esfuerzo máximo de 44.5 Mpa y una deformación
de máxima de 0.0082 mm.
Grafica 5. Gráfica de esfuerzo vs deformación de la probeta plana 5
probeta plana 5
0
10
20
30
40
50
0
0,00
072
0,00
156
0,00
23
0,00
316
0,00
394
0,00
482
0,00
578
0,00
674
0,00
782
0,00
892
0,01
012 0
DEFORMACION mm
ES
FU
ER
ZO
Mp
a
En el anterior gráfico se observa un esfuerzo máximo de 43.2 Mpa y una deformación
de máxima de 0.010 mm.
Tabla 24. Promedio de todas las mediciones de σσσσ max, σσσσ ult, ∂ max, ∂ ult, E
promedio, estos valores son de las pruebas de tracción las probetas planas
probetas planas σ max σ ult ∂ max ∂ ult E promedio
1 42,998 7,7854 0,0104 0,01436 3913,8
2 41,7767 19,64 0,0058 0,01684 8155,45
3 42,1838 21,168 0,00654 0,00472 7187,45
4 44,575 12,212 0,0082 0,00988 6365
5 43,354 16,537 0,01012 0,0305 4537,93
Promedio 42,9775 15,46848 0,008212 0,01526 6031,926
84
En la anterior tabla muestra el promedio de esfuerzo y deformación máximos de las
probetas planas, soportando la resina un esfuerzo máximo de 42,9 Mpa, este resultado
se debe de tener en cuenta en el diseño de las cavidades del molde ya que las presiones
máximas en un molde son de 100 Mpa, este dato sirve para que el diseñador aumente o
disminuya los diámetros de los canales y la temperatura de inyección, ya que al
aumentar la temperatura la viscosidad disminuye, o al aumentar el diámetro del canal
disminuya la presión.
19.3 PRUEBA DE TRACCIÓN PARA LAS PROBETAS CILÍNDRICAS
Con estas probetas se busca evaluar la adherencia de la resina al acero, en busca de un
resultado óptimo se hicieron varias probetas cilíndricas las cuales se dividieron a la
mitad para complementarla con la resina epóxica o sea mitad acero y mitad resina, para
hacer el anterior proceso fue necesario hacer un molde en silicona para fundir en el la
resina epóxica, a las probetas en acero se le dieron diferentes acabados como se muestra
en la figura 20.
Se fabricaron 6 probetas para este ensayo:
• Dos con 5 orificios.
• Dos con un orificio grande roscado.
• Dos con acabado liso.
85
Figura 24. Montaje de la probeta cilíndrica en la UTS para la prueba de
adherencia
Para la primera probeta cilíndrica
Gráfica 6. Gráfica de esfuerzo vs deformación de la probeta cilíndrica 1
probeta cilindrica1
02468
101214
0
0,00
024
0,00
056
0,00
284
0,00
596
0,01
202
0,01
806
0,02
242
DEFORMACION mm
ES
FU
ER
ZO
M
pa
Esta probeta cilíndrica tiene acabado de 5 huecos según la gráfica anterior no presente
buena adherencia.
86
Para la segunda probeta cilíndrica
Gráfica 7. Gráfica de esfuerzo vs deformación de la probeta cilíndrica 2
probeta cilindrica 2
05
1015202530354045
0
0,00
062
0,00
114
0,00
166
0,00
212
0,00
26
0,00
308
0,00
362
0,00
42
0,00
482
0,00
556
0,01
684
DEFORMACION mm
ES
FU
ER
ZO
Mp
a
Para la tercera probeta plana
Gráfica 8. Gráfica de esfuerzo vs deformación de la probeta cilíndrica 3
probeta cilindrica 3
02468
1012141618
0
0,00
034
0,00
062
0,00
098
0,00
54
0,00
762
0,01
366
DEFORMACION mm
ES
FU
ER
ZO
Mp
a
87
Tabla 25. σσσσ max, σσσσ ult, ∂ max, ∂ ult, E promedio, estos valores son de las pruebas
de adherencia de las probetas cilíndricas
probetas cilíndricas σ max σ ult ∂ max ∂ ult E promedio
1 probeta de 5 huecos 11,55 1,2212 0,00064 0,0221 12084,375
2 probeta de un hueco
roscado
41,776 19,64 0,0058 0,0168 7427
3 probeta de un hueco
roscado
15,927 2,289 0,0013 0,00558 10781,47
Nota: para la probeta cilíndrica con acabado liso no se pudo realizar esta prueba porque
la resina no presentó una buena adherencia al acero ya que al desmoldarla se partía por
la pega entre la resina y el acero, esto me da a entender que no presenta buena
adherencia el acabado liso. El acabado de 5 huecos no garantiza el llenado de estos
huecos por lo tanto no presenta buena adherencia. El acabado que me da buena
adherencia es el roscado de un hueco ya que en la primera probeta me presenta un
esfuerzo máximo de 41.78 Mpa, de acuerdo con los resultados obtenidos en la práctica
de tracción de las probetas cilíndricas se puede concluir que, para una mejor adherencia
de la resina epóxica al acero se debe utilizar huecos roscados para obtener un mejor
resultado en la cavidad del molde.
19.4 TRANSFERENCIA DE CALOR UNIDIMENSIONAL Y UNIFORME A
TRAVES DE UNA PLACA PLANA
Condiciones:
Flujo de calor estacionario
Flujo de calor unidimensional
Flujo de calor uniforme
88
Figura 25. Diagrama de transferencia de calor de una placa
Donde:
0
q = Flujo de calor a través de la probeta h
BtuW ;
KR = Resistencia térmica de la probeta Btu
FhPie
W
K 0
;
L = Espesor m; Pie
T = Temperatura KF;´0
( )
KA
LR
R
TTq
TTL
AKq
dx
dtKAq
TT
R
K
=
−=
−=
−=
>
210
21
0
0
21
*
89
Tabla 26. Los anteriores datos son los obtenidos en el desarrollo de la práctica de
conductividad térmica que se hizo para la resina epóxica
AMPERIOS
(A) t1 (seg) t2 (seg) Te (c) Ts (c) V (ml) t3 (seg)
6,5 56,23 300 25 30 400 383
6,5 53,1 300 24 29 400 163
6,5 80 300 25 30 400 165
6,5 88 300 25 30 400 139
Los anteriores valores son tomados del banco de pruebas del laboratorio donde:
A= amperaje del banco de pruebas. (A)
t1=tiempo real de la practica. (seg)
t2=tiempo total de cada practica. (seg)
Te=temperatura de entrada del agua (refrigerante). (°C)
Ts=temperatura de salida del agua (refrigerante). (°C)
V=volumen de salida del agua. (ml)
t3= tiempo en que tarda en salir el volumen de agua (400ml). (seg).
La práctica de conductividad térmica consiste en colocar la probeta de resina epóxica en
medio de las dos placas del banco de pruebas del laboratorio como se ilustra en la figura
27, se aplica calor a la placa lateral izquierda este calor por conducción fluye a través de
la probeta y llega a la placa lateral derecha esta placa es refrigerada por agua
graduándole la entrada de agua para que la diferencia de temperaturas entre la entrada y
la salida no se mayor de 5 °C, las placas son censadas por 6 termocuplas tres en cada
placa.
90
19.5 DESARROLLO DE LA PRUEBA DE LABORATORIO DE
CONDUCTIVIDAD TERMICA DE LA RESINA EPOXICA
Si la ecuación de transferencia de calor para placas planas viene expresada por:
KA
LR
R
Tq =∴∆=0
`
Y el flujo de calor que evacua el agua viene dado por...
TCmq p∆=00
Donde: pC = Calor específico del agua a presión constante
KgK
J
o
m = Flujo masico del agua
s
Kg
T∆ = Diferencia de temperaturas
Tabla 27. Datos de la prueba de conductividad térmica de la resina epóxica
ρ*∀=m
(Kqm/seq)
eS TTT −=∆
(C)
TmCq pOH ∆=2
(W)
∑=1
2
1*
n T
ATVq
(W)
0.00104 5 5.6*102− 145
0.00245 5 0.170 132.8
0.0022 5 0.15 208
0.00287 5 0.20 228
91
La conductividad térmica para la resina epóxica se obtiene de la siguiente manera:
Para el primer ensayo.
( )( )( )
( )( )
mK
WK
m
mWK
TTL
KAq
T
75.0
6104.0
0127.0145
5
2
21
0
=
=
−=
=∆
Para el segundo ensayo.
( )( )( )
( )( )
mK
WK
m
mWK
TTL
KAq
T
631.0
32.6904.0
0127.08.137
5
2
21
0
=
=
−=
=∆
Para el tercer ensayo.
( )( )( )
( )( )
mK
WK
m
mWK
TTL
KAq
T
81.0
8104.0
0127.0208
5
2
21
0
=
=
−=
=∆
92
Para el cuarto ensayo.
( )( )( )( )( )
mK
WK
m
mWK
TTL
KAq
T
868.0
33.8304.0
0127.0228
5
2
21
0
=
=
−=
=∆
Promedio de los ensayos:
mK
WK 764.0
4
868.081.0631.075.0 =+++=
La conductividad térmica de la resina es de mK
W764.0 este dato es bajo comparado con
un acero como es el stavax que es 289W/m °K, esto indica que al momento de diseñar
el sistema de refrigeración del molde hay que tener en cuenta las variables como el área
de refrigeración, temperatura de entrada y salida del refrigerante para que el tiempo de
inyección de una pieza sea optimo. En algunos materiales de tipo elastomérico y
termoestables no es necesario la refrigeración por el contrario se debe calentar el molde
para que el material cure en la cavidad, por lo tanto la resina puede ser una alternativa
para procesar este tipo de materiales.
93
19.6 PARTES DEL BANCO DE PRUEBAS
Figura 26. Banco de Pruebas de la Universidad Autónoma de Occidente.
Programa de Ingeniería Mecánica
Figura 27. Placas del banco de pruebas
94
Figura 28. Termómetros, de la entrada y salida del agua
Figura 29. Placa 1, lateral izquierda
95
Figura 30. Placa 2, lateral derecha
19.7 PRUEBA DE DUREZA
Para medir la dureza de la resina epóxica se utilizó un durómetro tipo D, para utilizar
este durómetro se tuvo en cuenta el espesor de la probeta, y la dureza aparente del
material, ya que este tipo de durómetros se utiliza para medir el caucho duro, plásticos,
acrílico, delrin, kevlar, pvc, nilón y lexan, y resinas epóxicas.
Para esta prueba se deben hacer 5 mediciones sobre la superficie de la probeta debido a
que la estructura física de los polímeros coexisten zonas amorfas y zonas cristalinas,
según la norma ASTM D2240.2
Norma ASTM D2240 se deben realizar 5 mediciones de la probeta con 6 mm de separación en cada medida, se deben realizar las mediciones al menos a 12mm de los bordes.
96
Tabla 28. Resultados de la prueba de dureza que se le realizó a la resina epóxica
R 1248, presenta un promedio de dureza de 85 short D
Medición Dureza shore D
1 83
2 86
3 85
4 86
5 85
La resina presenta una dureza promedio de 85 short D este resultado es bueno ya que es
una resina muy dura comparada con otras de la misma clase, teniendo en cuenta que es
una dureza alta se puede utilizar en la fabricación de las cavidades de los moldes de
inyección de plásticos. Los materiales que se procesan mediante este método deben
detener una dureza inferior al dato de esta resina epóxica.
Figura 31. Lectura de la dureza de la resina epóxica con el durómetro tipo D
97
19.8 ENSAYO DE DENSIDAD
El ensayo de densidad se llevó acabo según la norma NTC 9073,
Volumen del picnómetro 49.912 cm³.
Peso picnómetro vacío 31.2 gr.
Peso del picnómetro con agua 81.1 gr.
Peso del picnómetro con solvente 73.3 gr.
Peso del polímero 2.0 gr.
Peso del picnómetro + líquido + polímero 74.5 gr.
Peso específico = dmab
a*
−+
Donde, d es el peso específico del solvente.
ρ Polímero =Pe * ρ OH 2
Se trabajó con un peso del polímero de 2 gr.
3 Norma NTC 907 y su equivalente (ASTM D792-00) se utiliza para hallar la densidad de los plásticos
98
OH
OH
V
WOH
OH
OH
2
22 912.49
9.49
2
2 ==ρ =0.9997 gr. /cm.
843.0912.49
1.423
===cm
gr
Vsolvente
Wsolventesolventeρ
Pe solvente= 8432.09997.0
843.0
2
==OH
solvente
ρρ
Pe polímero= 108.28432.0*5.740.23.73
0.2 =−+ grgrgr
gr
3
2
/1073.29997.0*108.2lim
*lim
cmgreropo
OHPeeropo
==
=
ρρρ
La densidad del polímero es de 2.1073 gr/cm³, esta densidad es alta porque esta resina
epóxica presenta una carga de aluminio para mejorar las propiedades mecánicas.
19.9 PRUEBA DE RUGOSIDAD
Esta prueba se realizó con el rugosímetro mitutoyo SJ-201p Modelo 178-923A. Código
MM 001178923.
Características:
El detector puede separarse del lector para medir en cualquier espacio.
Pueden adaptársele muchos accesorios opcionales.
99
Fijación Pasa-No Pasa en la pantalla.
Se apaga al estar sin uso guardando el último dato en memoria.
Se surte con patrón y estuche para transportarlo.
Especificaciones:
Parámetros de evaluación: Ra, Ry, Rz, Rq, S, Sm, Pc, R3z,
mr, Rt, Rp, Rk, Rpk, Rvk, Mr1, Mr2, A1, A2, V0.
Unidad de detección: palpador de diamante.
Rango de Medición: 350µm (-200µm, +150µm) 13780µin (-7880µin, +5900µin).
Salidas de datos: SPC, RS-232C, PC, Impresora.
Estándares de rugosidad: JIS, DIN, ISO, ANSI.
Ra: valor de rugosidad medio en µm es el valor medio aritmético de los valores
absolutos de las distancias y del perfil de rugosidad de la línea media dentro del tramo
de medición. El valor de rugosidad medio es equiparable a la altura de un rectángulo
cuya longitud es igual al tramo total lm y que tiene la misma superficie que la superficie
situada entre el perfil de rugosidad y la línea media.
Rz: la profundidad de la rugosidad media en µm es la media aritmética de las
profundidades de rugosidad por separado de cinco diferentes tramos de medición
colindantes.
100
Rugosidad del acero rectificado
Ra 0.63 µm.
Ry 6.26 µm.
Rz 3.32 µm.
Rq 0.86 µm
Figura 32. Rugosímetro midiendo la rugosidad del acero rectificado para
compararla con la de la resina epóxica
.… .....
Rugosidad de la resina epóxica
Ra 1.33 µm.
Ry 16.18 µm.
Rz 6.65 µm.
Rq 2.00 µm.
101
Figura 33. Medición de la rugosidad de la resina epóxica
Comparando los resultados obtenidos en la lectura de rugosidad que se le hizo a la
resina epóxica y al acero rectificado con acabado espejo, ya que este acero rectificado es
el utilizado en las cavidades de los moldes de inyección, se puede concluir que la
rugosidad de la reina epóxica y la del acero no difieren mucho en su lectura, esto indica
que una pieza inyectada ya sea en acero rectificado o resina epóxica presentara la misma
presentación, brillo y un buen desmoldeo.
102
20. ANALISIS DE LOS RESULTADOS
20.1 COMPARACIÓN DE COSTOS Y TIEMPOS DE FABRICACION DE LOS
MOLDES DE INYECCION DE PLASTICOS.
En la siguiente evaluación económica se compara la fabricación de un molde de acero y
uno fabricado, utilizando materiales de uso común combinados con resinas epóxicas, ya
que lo que se va a reemplazar es la parte donde va la placa que lleva las cavidades del
molde esta placa es una de las mas costosas en la fabricación, es hecha con un acero
especial para moldes que tiene ciertas características, la hecha de las cavidades, el
maquinado de las cavidades es costoso.
Molde de soporte de acero.
Para la elaboración de un molde de acero se tiene en cuenta lo siguiente:
• Materiales.
• Mano de obra (tiempo de fabricación).
• Tratamientos térmicos.
• Rectificados.
• Ensambles y pulido.
103
Materiales
Tabla 29. Costos de las placas en acero 1045
Cantidad de placas en
acero 1045
Dimensión (mm) Precio (pesos)
3 210*170*19 40226
1 210*170*25 52500
2 210*50*40 26600
2 210*250*19 60200
2 210*100*12 15700
Nota: las placas de 210*170*190 mm y 210*170*25 mm se fabrican en un acero especial para moldes que tiene un valor diferente dependiendo del proveedor y tipo de acero.
Axxecol s.a.
Stavax 210*170*190 mm tiene un valor de $253796.
210*170*25 mm tiene un valor de $322700.
Calmax 210*170*190 mm tiene un valor de $497800.
210*170*25 mm tiene un valor de $497800.
BOHLER M 238 210*170*190 mm tiene un valor de $117684.
210*170*25 mm tiene un valor de $125800.
Este molde lo fabricaron utilizando stavax, y las dos placas tienen un valor de $576496
104
Tornillos tienen un costo de $30000.
Racores tienen un costo de $30000.
Pines de expulsión tienen un costo de $40000.
Bujes 8620 cuestan $25000.
Columnas 4140 cuestan $18000.
Boquilla 4140 cuesta $15000.
Todo esto tiene un valor global de $158000.
Mano de obra y tiempos de fabricación
Tabla 30. Tiempos de fabricación, costo de la hora y costo total
Parte Horas Costo hora $ Costo total $
Paquete 32 50000 1600000
Cavidad 30 60000 1800000
Boquilla 2 40000 80000
Bujes 4 unidades 6 40000 240000
Columnas 4 unidades 6 40000 240000
Refrigeración 8 50000 400000
Expulsión 8 50000 400000
105
Tratamientos térmicos, el tratamiento térmico (temple) de las partes del molde
(cavidad, bujes, columnas, boquilla, pines o expulsores) tiene un costo global de
$400000.
Rectificados, todas las placas son rectificadas, este proceso tiene un valor global de
$600000.
Ensamble y pulido, en este proceso se demoran 12 horas con un costo de hora de
$40000, el costo total es de $480000.
El costo total de fabricación del molde de inyección de plásticos con las cavidades
en acero STAVAX es de $7316830.
Figura 34. Molde de comparación armado
106
Figura 35. Pieza inyectada en el molde de comparación
Figura 36. Cavidad del lado fijo
107
Figura 37. Boquilla con la placa de respaldo
Figura 38. Cavidad del lado móvil con la placa distribuidora
108
Figura 39. Molde de comparación
20.2 COSTO DEL MOLDE HECHO CON MATERIALES DE USO COMUN
COMBINADOS CON RESINAS EPOXICAS
En la elaboración de este mismo molde de inyección de plásticos, pero hecho con
materiales de uso común combinado con la resina epóxica R 1248 el costo de
fabricación baja considerablemente, en la fabricación del molde con la resina epóxica
los valores cambian en:
Mano de obra en la fabricación de la cavidad.
En el temple de la cavidad.
En el tipo de acero para la placas de la cavidad.
Columnas
Pernos guía Racores
Placa distribuidora
Placa de respaldo
109
El costo global de fabricación del molde teniendo en cuenta los costos pero hechos con
la resina epóxica.
En la fabricación de este molde se va un kilo de resina que tiene un valor total de
$45000.
Mano de obra de la cavidad hecho con la resina epóxica R 1248, lo puede hacer un
obrero que tenga capacitación, con un tiempo de 3 horas con un costo de hora de
$40000, costo total $120000.
Se necesita una pieza de la forma que se va a inyectar que tiene un costo de $30000.
Todo esto tiene un costo total de $200000.
El costo total de fabricación del molde de comparación, hecho con materiales de
uso común combinado con la resina epóxica R 1248 es de $4840330.
MOLDE DE COMPARACIÓN EN ACERO (MOLDE DE LETRAS)
Figura 40. Pines de expulsores
110
Figura 41. Placa expulsora
Figura 42. Cavidad superior
111
Figura 43. Cavidad inferior (molde de letras)
Figura 44. Vista global de las placas del molde de letras
112
Figura 45. Placas y pines expulsores
Figura 46. Placa del lado móvil, mecanismo de expulsión
El valor del molde varia dependiendo de la geometría de la pieza a inyectar, por
ejemplo en un molde para hacer letras como veremos a continuación el costo de la
cavidad es mayor ya que cada letra tiene un valor de $25.000 por letra y son 80 letras,
el modo de fabricación es pantografiado, mientras que este mismo molde, hecho con
materiales de uso común combinado con la resina epóxica R 1248 aminora el costo de
fabricación.
113
20.3 COSTO FIJO DE FABRICACIÓN DEL MOLDE
Este valor solo incluye las partes básicas del molde no se cotizan las cavidades que es la
parte a remplazar por la resina, no se meten las cavidades que es la parte a analizar,
todos los valores siguientes suman $5.040.300.
Tornillos tienen un costo de $30.000.
Racores tienen un costo de $30.000.
Pines de expulsión tienen un costo de $40.000.
Bujes 8620 cuestan $25.000.
Columnas 4140 cuestan $18.000.
Boquilla 4140 cuesta $15.000.
Todo esto tiene un valor global de $158.000.
Tratamientos térmicos, el tratamiento térmico (temple) de las partes del molde
(cavidad, bujes, columnas, boquilla, pines o expulsores) tiene un costo global de
$400.000.
Rectificados, todas las placas son rectificadas, este proceso tiene un valor global de
$600.000.
114
Ensamble y pulido, en este proceso se demoran 12 horas con un costo de hora de
$40.000, el costo total es de $480.000.
Nota: el costo del tratamiento térmico, rectificados, ensamble y pulidos disminuye por
que las cavidades no necesitan estos procesos.
Tabla 31. Costo fijo de fabricación del molde
Parte Horas Costo hora $ Costo total $
Paquete 32 50000 1600000
Boquilla 2 40000 80000
Bujes 4 unidades 6 40000 240000
Columnas 4 unidades 6 40000 240000
Refrigeración 8 50000 400000
Expulsión 8 50000 400000
115
Tabla. 32. Costo fijo de las placas en acero 1045, el molde no necesita aceros
especiales para moldes de inyección
Cantidad de placas en
acero 1045
Dimensión (mm) Precio (pesos)
3 210*170*19 40226
1 210*170*25 52500
2 210*50*40 26600
2 210*250*19 60200
2 210*100*12 15700
Costo del molde hecho con materiales convencionales $7.040.300.
Costo molde hecho con materiales combinados $5.235.300, se observa la diferencia
de costo y de tiempo de fabricación de cada molde.
Nota: el costo de fabricación del molde disminuye en un 30%, y el tiempo de
fabricación en un 40%.
116
21 VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LA IMPLEMENTACION DE LA
RESINA EPOXICA EN MOLDES DE INYECCION DE PLASTICOS
2.1 VENTAJAS
• El molde fabricado con resina epóxica presenta un menor costo y menor tiempo
de fabricación, ya que los materiales usados en este son de fácil manipulación,
se puede implementar este tipo de moldes de inyección en la mediana y pequeña
industria donde no se necesita series altas de fabricación de piezas.
• Se puede resanar las cavidades cuando presentan alguna ruptura.
• Un copiado excelente, igual al modelo prototipo.
• Rapidez de curado.
• Permita montar circuitos de refrigeración.
• No se necesita una operación de acabado (maquinado) en la cavidad.
• Permite inyectar un amplio abanico de termoplásticos.
117
2.2 DESVENTAJAS
• Se necesita una pieza prototipo.
• Se debe implementar para series pequeñas.
• El sistema de refrigeración se debe diseñar de manera tal que hay que tener en
cuenta el coeficiente de conductividad térmica de la resina epóxica y la
geometría de la pieza a inyectar, esto indica que el costo de producción de una
pieza aumente.
• La resistencia a tracción de una cavidad en resina es menor que en acero.
118
22. CONCLUSIONES
La investigación nos brinda una perspectiva mas clara acerca de las propiedades de la
resina epóxica R1257 y su posible utilización en la fabricación de las cavidades en
moldes de inyección de plásticos, ya que las características y propiedades que tiene esta
resina epóxica, como es, la adherencia al acero; resistencia a la tracción ; la rugosidad
de esta resina brinda una presentación final buena en la superficie de la pieza y una
aceptable conductividad térmica, con los resultados obtenidos en los diferentes ensayos
de laboratorio se puede decir que si se puede implementar en las cavidades de los
moldes de inyección.
La resina epóxica no tiene una alta conductividad térmica su valor es de 0.764 W/m°K,
el acero stavax presenta un coeficiente de conductividad de 289 W/m°K, esto nos da a
entender que el ciclo de inyección se demorara mas tiempo. Ya que la pieza tardará en
enfriarse, se debe diseñar un ciclo de refrigeración más eficiente como es en piscina
para optimizar el enfriamiento del molde, o tener en cuenta los parámetros de entrada
del refrigerante como es la temperatura.
Para evaluar la adherencia de la resina a la placa se hicieron tres tipos de probetas lisas
que no presentaron adherencia ya que al desmoldarlas se despegaban, las de acabado
con perforaciones, este acabado no presenta buena adherencia porque no se garantiza el
llenado de los agujeros y los valores son bajos, el acabado con perforaciones roscadas
presenta buen amarre por los hilos del filete alcanzando valores de 41 Mpa, estos
valores comparados con la resistencia a la tracción de la resina es alta y la fuerza de
expulsión de la pieza es baja para este valor de adherencia, entonces podemos decir que
este acabado es el que se puede utilizar satisfactoriamente, para implementarlo, la unión
entre la resina y el acero para la fabricación de las cavidades del molde.
La cavidad de un molde está sometida a esfuerzos de compresión y de tracción según la
geometría de la pieza siendo la prueba de tracción la variable a comparar, las presiones
típicas que se dan en los procesos de inyección son aproximadamente de 100 Mpa, la
119
resistencia máxima que nos da el material es de 45 Mpa, está en el criterio del diseñador
tener en cuenta los diámetros de los canales y la temperatura, ya que al aumentar la
temperatura la viscosidad disminuye, al aumentar el diámetro del canal disminuye la
presión estos son los factores para tener en cuenta a la hora del diseño del molde.
La resina epóxica R1257 presenta un promedio de dureza de 85 short D que es alta para
una resina epóxica, esto nos indica que nos da una dureza aceptable para el proceso de
inyección, este depende del ritmo de trabajo del molde, el cuidado de el y
mantenimiento que se le haga. Generalmente los materiales que se procesan presentan
durezas por debajo de 85 short D.
Si observamos y comparamos las rugosidades de la resina y el acero rectificado con
acabado espejo no se ve un margen amplio de diferencia, en conclusión la pieza no
necesitara de maquinarla, nos dará una buena presentación final, brillo, y un buen
desmoldeo.
La densidad de un termoplástico es de 0.9 y 1.2 para la mayoría de resinas, la densidad
de la resina es de 2.1 gr/cm³, esta resina presenta mayores propiedades que otras resinas,
por eso es utilizada en moldes de inyección de plásticos como se aprecia en el catálogo,
esta mejora en las propiedades mecánicas es debido a que contiene carga de aluminio.
El costo de fabricación del molde de inyección de plásticos fabricado con materiales de
uso común combinados con resinas epóxicas disminuirá en un 30% su costo, y el
tiempo de fabricación en un 40%, ya que la resina epóxica es de fácil manipulación y
curado rápido, comparándolos con los moldes de inyección fabricados en acero para
moldes, estos porcentajes de costo y tiempo aumentarán o disminuirán dependiendo del
tamaño de la pieza y la geometría, como se observa en los moldes de comparación del
trabajo; el costo del molde fabricado con resina epóxica aumentara o disminuirá
dependiendo de la geometría de la pieza a inyectar.
120
El molde fabricado con resina epóxica se debe utilizar para la mediana y pequeña
industria en donde se trabajan series pequeñas o donde la exigencia del molde en
presiones de inyección no es muy alta, este molde puede resanarse si presenta algún
tipo de falla, se puede reemplazar la cavidad por otra que tenga geometría diferente
aprovechando las otras partes del molde.
121
BIBLIOGRAFIA
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de plásticos con colada caliente. Santiago de Cali, 1991. 220 p. Trabajo de grado
(Ingeniero Mecánico). Universidad Autónoma de Occidente. Facultad de ingenierías.
123
ANEXOS
Tabla de resultados de esfuerzo y deformación para la primera probeta plana del
ensayo de tracción.
ITEM
FUERZA
(N) ∆L (mm)
Esfuerzo
Mpa Deformación ∂
1 87,521 0 2,188025 0
2 138,406 0,007 3,46015 0,00014
3 189,293 0,022 4,732325 0,00044
4 240,178 0,041 6,00445 0,00082
5 291,063 0,061 7,276575 0,00122
6 341,947 0,077 8,548675 0,00154
7 392,834 0,096 9,82085 0,00192
8 443,719 0,111 11,092975 0,00222
9 494,604 0,127 12,3651 0,00254
10 547,523 0,14 13,688075 0,0028
11 600,445 0,155 15,011125 0,0031
12 651,33 0,168 16,28325 0,00336
13 702,215 0,183 17,555375 0,00366
14 753,1 0,198 18,8275 0,00396
15 803,987 0,213 20,099675 0,00426
16 854,871 0,228 21,371775 0,00456
17 905,756 0,242 22,6439 0,00484
18 956,641 0,257 23,916025 0,00514
19 1007,527 0,272 25,188175 0,00544
124
20 1058,412 0,289 26,4603 0,00578
21 1109,297 0,304 27,732425 0,00608
22 1160,182 0,322 29,00455 0,00644
23 1211,066 0,337 30,27665 0,00674
24 1261,953 0,353 31,548825 0,00706
25 1312,838 0,37 32,82095 0,0074
26 1363,723 0,387 34,093075 0,00774
27 1414,607 0,404 35,365175 0,00808
28 1465,494 0,424 36,63735 0,00848
29 1516,379 0,442 37,909475 0,00884
30 1567,264 0,461 39,1816 0,00922
31 1618,148 0,479 40,4537 0,00958
32 1669,033 0,498 41,725825 0,00996
33 1719,92 0,52 42,998 0,0104
34 1015,668 0,633 25,3917 0,01266
35 311,416 0,718 7,7854 0,01436
125
Tabla de resultados de esfuerzo y deformación para la segunda probeta plana del
ensayo de tracción.
ITEM
FUERZA
(N) ∆L (mm)
Esfuerzo
Mpa Deformación ∂
1 85,486 0 2,13715 0
2 136,371 0,01 3,409275 0,0002
3 187,256 0,02 4,6814 0,0004
4 238,143 0,031 5,953575 0,00062
5 289,027 0,04 7,225675 0,0008
6 339,912 0,048 8,4978 0,00096
7 392,832 0,057 9,8208 0,00114
8 445,754 0,066 11,14385 0,00132
9 496,639 0,074 12,415975 0,00148
10 547,523 0,083 13,688075 0,00166
11 598,408 0,091 14,9602 0,00182
12 651,33 0,098 16,28325 0,00196
13 702,215 0,106 17,555375 0,00212
14 753,1 0,114 18,8275 0,00228
15 803,986 0,112 20,09965 0,00224
16 854,871 0,13 21,371775 0,0026
17 905,756 0,138 22,6439 0,00276
18 956,641 0,145 23,916025 0,0029
19 1007,525 0,154 25,188125 0,00308
20 1058,412 0,163 26,4603 0,00326
21 1109,297 0,172 27,732425 0,00344
126
22 1160,182 0,181 29,00455 0,00362
23 1211,066 0,191 30,27665 0,00382
24 1261,953 0,2 31,548825 0,004
25 1312,838 0,21 32,82095 0,0042
26 1363,723 0,22 34,093075 0,0044
27 1414,607 0,23 35,365175 0,0046
28 1465,492 0,241 36,6373 0,00482
29 1518,414 0,253 37,96035 0,00506
30 1569,299 0,265 39,232475 0,0053
31 1620,184 0,278 40,5046 0,00556
32 1671,068 0,29 41,7767 0,0058
33 1553,016 0,315 38,8254 0,0063
34 785,666 0,842 19,64165 0,01684
35 785,666 0,842 19,64165 0,01684
127
Tabla de resultados de esfuerzo y deformación para la tercera probeta plana del
ensayo de tracción
ITEM
FUERZA
(N) ∆L (mm)
Esfuerzo
Mpa Deformación ∂
1 54,955 0 1,373875 0
2 105,842 0,01 2,64605 0,0002
3 156,727 0,022 3,918175 0,00044
4 207,611 0,03 5,190275 0,0006
5 258,496 0,038 6,4624 0,00076
6 309,383 0,047 7,734575 0,00094
7 360,268 0,056 9,0067 0,00112
8 411,152 0,065 10,2788 0,0013
9 462,037 0,074 11,550925 0,00148
10 512,922 0,082 12,82305 0,00164
11 563,809 0,093 14,095225 0,00186
12 614,693 0,104 15,367325 0,00208
13 665,578 0,113 16,63945 0,00226
14 716,463 0,121 17,911575 0,00242
15 767,35 0,129 19,18375 0,00258
16 818,234 0,138 20,45585 0,00276
17 869,119 0,147 21,727975 0,00294
18 920,004 0,157 23,0001 0,00314
19 970,889 0,167 24,272225 0,00334
20 1021,775 0,176 25,544375 0,00352
21 1072,66 0,186 26,8165 0,00372
128
22 1123,545 0,197 28,088625 0,00394
23 1176,467 0,208 29,411675 0,00416
24 1227,352 0,219 30,6838 0,00438
25 1278,236 0,231 31,9559 0,00462
26 1329,121 0,242 33,228025 0,00484
27 1380,06 0,254 34,5015 0,00508
28 1432,928 0,266 35,8232 0,00532
29 1483,813 0,278 37,095325 0,00556
30 1534,697 0,29 38,367425 0,0058
31 1585,582 0,302 39,63955 0,00604
32 1636,469 0,314 40,911725 0,00628
33 1687,354 0,327 42,18385 0,00654
34 1618,15 0,331 40,45375 0,00662
35 846,73 0,236 21,16825 0,00472
129
Tabla de resultados de esfuerzo y deformación para la cuarta probeta plana del
ensayo de tracción
ITEM
FUERZA
(N) ∆L (mm)
Esfuerzo
Mpa Deformación ∂
1 42,744 0 1,0686 0
2 93,629 0,007 2,340725 0,00014
3 144,516 0,016 3,6129 0,00032
4 195,4 0,026 4,885 0,00052
5 246,285 0,036 6,157125 0,00072
6 297,17 0,045 7,42925 0,0009
7 348,055 0,052 8,701375 0,00104
8 398,941 0,06 9,973525 0,0012
9 451,861 0,069 11,296525 0,00138
10 502,746 0,079 12,56865 0,00158
11 553,633 0,089 13,840825 0,00178
12 604,518 0,1 15,11295 0,002
13 655,402 0,11 16,38505 0,0022
14 708,322 0,12 17,70805 0,0024
15 759,209 0,132 18,980225 0,00264
16 810,094 0,143 20,25235 0,00286
17 860,979 0,155 21,524475 0,0031
18 911,863 0,167 22,796575 0,00334
19 962,748 0,179 24,0687 0,00358
20 1015,67 0,192 25,39175 0,00384
21 1066,555 0,205 26,663875 0,0041
130
22 1117,439 0,217 27,935975 0,00434
23 1168,324 0,23 29,2081 0,0046
24 1219,211 0,243 30,480275 0,00486
25 1272,131 0,256 31,803275 0,00512
26 1323,016 0,269 33,0754 0,00538
27 1373,962 0,283 34,34905 0,00566
28 1424,787 0,297 35,619675 0,00594
29 1475,672 0,311 36,8918 0,00622
30 1526,557 0,326 38,163925 0,00652
31 1579,479 0,342 39,486975 0,00684
32 1630,363 0,359 40,759075 0,00718
33 1681,248 0,377 42,0312 0,00754
34 1732,133 0,393 43,303325 0,00786
35 1783,018 0,41 44,57545 0,0082
36 1335,229 0,36 33,380725 0,0072
37 488,498 0,494 12,21245 0,00988
131
Tabla de resultados de esfuerzo y deformación para la quinta probeta plana del
ensayo de tracción
ITEM
FUERZA
(N) ∆L (mm)
Esfuerzo
Mpa Deformación ∂
1 38,672 0 0,9668 0
2 89,559 0,009 2,238975 0,00018
3 140,443 0,021 3,511075 0,00042
4 191,328 0,036 4,7832 0,00072
5 242,213 0,047 6,055325 0,00094
6 295,135 0,063 7,378375 0,00126
7 346,02 0,078 8,6505 0,00156
8 398,939 0,09 9,973475 0,0018
9 449,826 0,103 11,24565 0,00206
10 500,711 0,115 12,517775 0,0023
11 551,596 0,127 13,7899 0,00254
12 604,516 0,142 15,1129 0,00284
13 657,438 0,158 16,43595 0,00316
14 708,322 0,17 17,70805 0,0034
15 761,242 0,183 19,03105 0,00366
16 812,129 0,197 20,303225 0,00394
17 863,014 0,21 21,57535 0,0042
18 913,898 0,226 22,84745 0,00452
19 964,783 0,241 24,119575 0,00482
20 1015,668 0,256 25,3917 0,00512
21 1068,59 0,272 26,71475 0,00544
132
22 1119,475 0,289 27,986875 0,00578
23 1170,359 0,305 29,258975 0,0061
24 1221,244 0,321 30,5311 0,00642
25 1272,131 0,337 31,803275 0,00674
26 1323,016 0,355 33,0754 0,0071
27 1373,9 0,372 34,3475 0,00744
28 1424,785 0,391 35,619625 0,00782
29 1477,707 0,409 36,942675 0,00818
30 1528,592 0,428 38,2148 0,00856
31 1579,477 0,446 39,486925 0,00892
32 1630,361 0,464 40,759025 0,00928
33 1683,283 0,485 42,082075 0,0097
34 1734,168 0,506 43,3542 0,01012
35 1506,203 0,833 37,655075 0,01666
36 661,508 1,525 16,5377 0,0305
133
Tabla de resultados de esfuerzo y deformación para la primera probeta cilíndrica del ensayo de adherencia (probeta de 5 huecos)
ITEM
FUERZA
(N) ∆L (mm)
Esfuerzo
Mpa Deformación ∂
1 103,807 0 2,595175 0
2 154,691 0,003 3,867275 0,00006
3 205,576 0,007 5,1394 0,00014
4 256,461 0,012 6,411525 0,00024
5 309,383 0,018 7,734575 0,00036
6 360,268 0,023 9,0067 0,00046
7 411,152 0,028 10,2788 0,00056
8 462,037 0,032 11,550925 0,00064
9 403,01 0,072 10,07525 0,00144
10 276,814 0,142 6,92035 0,00284
11 191,328 0,143 4,7832 0,00286
12 140,443 0,197 3,511075 0,00394
13 118,053 0,298 2,951325 0,00596
14 95,664 0,399 2,3916 0,00798
15 81,416 0,5 2,0354 0,01
16 71,238 0,601 1,78095 0,01202
17 67,168 0,702 1,6792 0,01404
18 61,063 0,807 1,526575 0,01614
19 56,992 0,903 1,4248 0,01806
20 50,885 1,005 1,272125 0,0201
21 48,85 1,105 1,22125 0,0221
22 48,85 1,121 1,22125 0,02242
134
Tabla de resultados de esfuerzo y deformación para la segunda probeta cilíndrica
del ensayo de adherencia (probeta de un hueco roscado)
ITEM
FUERZA
(N) ∆L (mm)
Esfuerzo
Mpa Deformación ∂
1 85,486 0 2,13715 0
2 136,371 0,01 3,409275 0,0002
3 187,256 0,02 4,6814 0,0004
4 238,143 0,031 5,953575 0,00062
5 289,027 0,04 7,225675 0,0008
6 339,912 0,048 8,4978 0,00096
7 392,832 0,057 9,8208 0,00114
8 445,754 0,066 11,14385 0,00132
9 496,639 0,074 12,415975 0,00148
10 547,523 0,083 13,688075 0,00166
11 598,408 0,091 14,9602 0,00182
12 651,33 0,098 16,28325 0,00196
13 702,215 0,106 17,555375 0,00212
14 753,1 0,1114 18,8275 0,002228
15 803,986 0,122 20,09965 0,00244
16 854,871 0,13 21,371775 0,0026
17 905,756 0,138 22,6439 0,00276
18 956,641 0,145 23,916025 0,0029
19 1007,525 0,154 25,188125 0,00308
20 1058,412 0,163 26,4603 0,00326
21 1109,297 0,172 27,732425 0,00344
135
22 1160,182 0,181 29,00455 0,00362
23 1211,066 0,191 30,27665 0,00382
24 1261,953 0,2 31,548825 0,004
25 1312,838 0,21 32,82095 0,0042
26 1363,723 0,22 34,093075 0,0044
27 1414,607 0,23 35,365175 0,0046
28 1465,492 0,241 36,6373 0,00482
29 1518,414 0,253 37,96035 0,00506
30 1569,299 0,265 39,232475 0,0053
31 1620,184 0,278 40,5046 0,00556
32 1671,068 0,29 41,7767 0,0058
33 1553,016 0,315 38,8254 0,0063
34 785,666 0,842 19,64165 0,01684
35 785,666 0,842 19,64165 0,01684
136
Tabla de resultados de esfuerzo y deformación para la tercera probeta cilíndrica
del ensayo de adherencia (probeta de un hueco roscado)
ITEM
FUERZA
(N) ∆L (mm)
Esfuerzo
Mpa Deformación ∂
1 77,346 0 1,93365 0
2 128,23 0,005 3,20575 0,0001
3 179,115 0,014 4,477875 0,00028
4 230 0,017 5,75 0,00034
5 280,887 0,022 7,022175 0,00044
6 331,771 0,026 8,294275 0,00052
7 382,656 0,031 9,5664 0,00062
8 433,541 0,037 10,838525 0,00074
9 484,428 0,042 12,1107 0,00084
10 535,313 0,049 13,382825 0,00098
11 586,197 0,056 14,654925 0,00112
12 637,082 0,065 15,92705 0,0013
13 386,727 0,27 9,668175 0,0054
14 158,762 0,279 3,96905 0,00558
15 91,594 0,279 2,28985 0,00558
16 81,416 0,381 2,0354 0,00762
17 81,416 0,482 2,0354 0,00964
18 81,416 0,583 2,0354 0,01166
19 79,381 0,683 1,984525 0,01366
20 79,381 0,784 1,984525 0,01568
137
Las siguientes tablas están acreditadas por la superintendencia de industria y
comercio, conforme a los criterios establecidos en los documentos. Decreto 2269 de
1993 y resolución 8728 de 2001 (Norma ISO/IEC 17025: 1999 NTC - ISO / IEC
17025:2001), la cual fue incorporada en la circular única básica Nº 10 titulo V,
para realizar los siguientes ensayos:
Producto o material a ensayar
Tipo de ensayo propiedades medibles rango de medida
Norma técnica o especificación utilizada
Plásticos rígidos y semirigidos
Resistencia a la tensión. Porcentaje de elongación. Modulo de elasticidad. Rango de carga y extensión (0-1.25KN y 0-75mm)
NTC 595(1996) ASTM D638(1993)
Películas y láminas plásticas
Resistencia a la tensión. Porcentaje de elongación. Modulo de elasticidad. Rango de carga y extensión (0-1.25KN y 0-75mm)
NTC 942 (1996) ASTM D882 (1991)
Plásticos rígidos Resistencia a compresión. Esfuerzo a fluencia. Modulo de elasticidad (0-300KN y 0-75mm).
ASTM D695 (1990)
Cauchos
Resistencia tensión. Porcentaje de elongación. Modulo de elasticidad. Rango de carga y extensión (0-1.25KN y 0-75mm)
NTC 444 (1996) ASTM D412 (1998)
Plásticos y cauchos Dureza short A short D . Rango: 0-100 short A y 0- 100 short D.
NTC 467(1996) ASTM D2240 (1991) NTC 2524
Plásticos rígidos Dureza Rockwell. Rango: 0-115 rockwell.
ASTM D785 (1989)
Plásticos rígidos Resistencia al impacto rango de energía del péndulo: 0-30 lb.pie
NTC 943 (1996) ASTM D256 (1993)
Plásticos Flexión. Esfuerzo y deformación máxima en fibras exteriores. Rango de carga y extensión (0-1.25KN y 0-50mm)
NTC 1769 (1982) NTC 3201 (1999) ASTM D790 (2002)
138
Producto o material a ensayar
Tipo de ensayo propiedades medibles rango de medida
Norma técnica o especificación utilizada
Espuma de poliuretano
Coeficiente de conductividad térmica. Rango: 0.1-0.4 Btu.h 1− ft 2 .°F 1−
ASTM C177(1997)
Películas y lámina plástica
Porcentaje de transmisión de luz directa y luz difusa Rango: 0-100%
NTC 3337 (19998) ASTM D1003 (1995)
Plásticos Densidad. Rango de masas 0-200 gr Rango dimensional 0-2 pulg
NTC 907 ASTM D792-00
Cauchos Densidad. Rango de masas 0-200 gr Rango dimensional 0-2 pulg
NTC 456 (1971) ASTM D297-93 (1998)
Plásticos rígidos Temperatura de deflexión bajo carga. Rango de temperatura: 23-200°C
ASTM D648 (1996)
Películas y lamina plástica
Velocidad de transmisión de oxígeno. Rango de humedad relativa: 0-75% y de temperatura de 21° C y 50° C.
ASTM D3985 (1995) ASTM F1307 (1990)
Cauchos Resistencia al desgarre. Rango de carga y extensión (0-1.25KN y 0-750mm).
ASTM D624 (1998)
Cauchos Deformación remanente por compresión. Rango de compresión: 50 a 90 %
ASTM D395-01
Espuma de poliuretano
Densidad rango de masas 0-200 g. Rango dimensional 0-200 mm.
NTC 2019 ASTM D3574 (2001)
Espuma de poliuretano
Resistencia a la tensión. Rango de carga y extensión (0-1025kn y 0-750mm)
NTC 2019 ASTM D3574 (2001)
Espuma de poliuretano
Resistencia al desgarre. Rango de carga y extensión (0-1.25KN y 0-750 mm).
NTC 2019 ASTM D3574 (2001)
Espuma de poliuretano
Deformación remanente por compresión. Rango de compresión: 50 a 90 %
NTC 2019 ASTM D3574 (2001)