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SIMULACIÓN MOLDEO POR INYECCIÓN
Tecnología de Fabricación
Escuela Politécnica Superior de Linares
PRÁCTICA 01:
SIMULACIÓN MOLDEO POR
INYECCIÓN
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REALIZADO POR: ISMAEL PADILLA
ÍNDICE
1. Descripción del proceso de moldeo por inyección.
2. Descripción del proceso para importar y realizar una simulación del moldeo
por inyección.
3. Descripción de los posibles defectos del moldeo y sus causas.
4. Descripción de las técnicas a usar para evitar defectos.
5. Bibliografía.
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1. DESCRIPCIÓN DEL PROCESO DE MOLDEO POR INYECCIÓN.
En ingeniería, el moldeo por inyección es un proceso que consiste en inyectar un polímero en estado fundido en un molde cerrado a presión y frío, a través de un orificio pequeño llamado compuerta o entrada. En ese molde el material se solidifica, comenzando a cristalizar en polímeros semicristalinos. La pieza final se obtiene al abrir el molde y sacar la pieza moldeada.
En definitiva es un proceso similar a la fundición pero en este caso con plásticos, y con una alimentación por presión.
Esquema de la maquinaria necesaria para el proceso:
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2. DESCRIPCIÓN DEL PROCESO PARA IMPORTAR Y REALIZAR UNA SIMULACIÓN DEL MOLDEO POR INYECCIÓN.
Para la realización de la simulación usaremos el software Autodesk Simulation
Moldflow Adviser.
Una vez abierto el programa, importamos la pieza facilitada en docencia virtual
mediante la opción importar y mantenemos sus dimensiones por defecto.
Seleccionamos una limpieza automática para separar los defectos del modelo
importado y comprobaremos su idoneidad para determinar qué tipo de análisis es el
adecuado.
Como el modelo importado es grueso y de gran tamaño se recomienda el análisis 3D.
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Una vez finalizada la operación de importación del modelo de pieza, debemos de
seleccionar el punto de inyección del material. Para ello, se recomienda un análisis de
posición de entrada.
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Declaramos como algoritmo localizador de entradas 1 y ejecutamos el análisis.
Obtenemos un resumen de análisis.
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Obtenemos también unos resultados indicadores de resistencia de flujo y de idoneidad
de la posición de entrada.
Una vez finalizado el estudio acerca de la posición de entrada, se concluye que la
zona central es la zona óptima para la ubicación del punto de inyección. Procedemos a
establecerlo:
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Una vez situado el punto, procedemos a realizar un 2º análisis más extenso acerca de
las operaciones llenado y compactación del molde, así como la calidad de
refrigeración, análisis de rechupes y análisis deformación y contracción de la pieza.
Se procede a analizar el proceso de moldeo por inyección según el uso de Flexirene
MS20, fabricado por Polimeri Europa y de bajo uso energético, dejando las
características del proceso (como temperatura del molde o presión máxima de
inyección de la máquina) de forma predeterminada acorde con el material.
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Una vez finalizado el asistente del análisis, procedemos a la instalación de un
bebedero próximo al punto de inyección y de una entrada de material antes de iniciar
el análisis.
Para ello modificamos la geometría del molde de la pieza así como definimos un plano
de partición de las dos placas utilizadas en el proceso de inyección.
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Para la creación de la entrada, hay que indicar la posición de inicio de la entrada (la
zona superior del bebedero) y un punto de inyección (el que hemos definido con
anterioridad).
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Tras todos los cambios efectuados satisfactoriamente, estamos en condiciones de
proceder al análisis objeto de este informe.
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Tras unos minutos de análisis obtenemos un resumen final y una serie de resultados.
Todo ello queda generado en un informe exportado por el propio software (el cuál se
explica cómo generarlo y se adjunta).
Para generar el informe seleccionamos que el estudio, agregamos todos los elementos
y generamos un documento de Microsoft Word o un HTML según convenga.
A continuación mostramos el proceso para generar el informe y los diferentes gráficos
y conclusiones generadas:
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Pieza para simulacion Practica_estudio (Polimeri Europa):Varianza de temperatura
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Pieza para simulacion Practica_estudio (Polimeri Europa):Varianza de tiempo de
refrigeración
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Pieza para simulacion Practica_estudio (Polimeri Europa):Calidad de refrigeración
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Pieza para simulacion Practica_estudio (Polimeri Europa):Tiempo de llenado
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Pieza para simulacion Practica_estudio (Polimeri Europa):Flujo del plástico
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Pieza para simulacion Practica_estudio (Polimeri Europa):Confianza de llenado
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Pieza para simulacion Practica_estudio (Polimeri Europa):Predicción de la calidad
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Pieza para simulacion Practica_estudio (Polimeri Europa):Presión de inyección
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Pieza para simulacion Practica_estudio (Polimeri Europa):Pérdida de presión
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Pieza para simulacion Practica_estudio (Polimeri Europa):Temperatura en el frente
del flujo
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Pieza para simulacion Practica_estudio (Polimeri Europa):Temperatura media
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Pieza para simulacion Practica_estudio (Polimeri Europa):Tiempo para alcanzar la
temperatura de expulsión
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Pieza para simulacion Practica_estudio (Polimeri Europa):Atrapamientos de aire
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Pieza para simulacion Practica_estudio (Polimeri Europa):Contracción volumétrica
en la expulsión
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Pieza para simulacion Practica_estudio (Polimeri Europa):Líneas de soldadura
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Pieza para simulacion Practica_estudio (Polimeri Europa):Estimación de rechupes
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Pieza para simulacion Practica_estudio (Polimeri Europa):Rechupes sombreados
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Pieza para simulacion Practica_estudio (Polimeri Europa):Indicador de deformación,
todos los efectos
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General
Número
de
versión
2013
Nombre
del
estudio
pieza_para_simulacion_practica_estudio_(polimeri_europa).sdy
Ubicación
del
estudio
C:\Users\PROPIETARIO\Documents\My ASMA 2013
Projects\Practica1\pieza_para_simulacion_practica_estudio_(polimeri_europa).sdy
Nombre
de la
pieza
Pieza para simulacion Practica.stl
Idoneidad
del
modelo
El modelo importado es grueso y de gran tamaño y es adecuado para el
análisis 3D.
Resolución
del análisis
Predeterminado
Material
Fabricante del material
Polimeri Europa
Nombre comercial del material
Flexirene MS20
Impacto medioambiental
Temperatura de masa fundida
190.0 (C)
Temperatura del molde
29.0 (C)
Puntos de inyección
1
Presión máxima de inyección de la
máquina
180.000
(MPa)
Tiempo de inyección seleccionado
Automático
Conmutación velocidad/presión
Automático
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Perfil de compactación
Tiempo (s)
% Final de la presión de llenado
0.00
80.00
10.00
80.00
Tiempo de refrigeración
Automático
Tiempo de máquina con molde
abierto
5.00 (s)
Advertencias del modelo
Ninguno
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Molde
Dimensiones del molde
X
51.20 (mm)
Y
89.60 (mm)
Z
50.00 (mm)
Material del molde
Fabricante del material
Generic
Nombre comercial del material
Tool Steel P-20
Placas de moldes
Placa del molde Grosor de la placa del molde
Placa A 25.00 (mm)
Placa B 25.00 (mm)
Equidistancias del molde
Simétrico
25.00 (%)
+
-
X
5.12
5.12
mm
Y
8.96
8.96
mm
Z
23.76
16.00
mm
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Sistema de canales
Bebedero
Forma Coordenada inicial Coordenada final Descripción
25.48, 35.84,
34.00 25.48, 35.84,
9.00 Frío, Circular, Diámetro (6.00
mm)
Entradas
Forma Coordenada
inicial Coordenada
final Descripción
25.48, 35.84,
34.00 21.17, 35.98,
10.24 Frío, Circular cónico, Diámetro inicial
(3.00 mm), Diámetro final (1.00 mm)
Llenado Tiempo de análisis: 254.94 (s)
Su pieza se puede rellenar fácilmente con una calidad
aceptable usando los puntos de inyección actuales.
Tiempo real de llenado
1.16 (s)
Presión real de inyección
32.046 (MPa)
Área de fuerza de cierre
29.2564 (cm^2)
Fuerza máx. de cierre durante el llenado
0.074 (tonelada)
Conmutación de velocidad/presión a % volumen
99.84 (%)
Conmutación de velocidad/presión en tiempo
1.16 (s)
Peso total de la pieza al final del llenado
21.424 (g)
Volumen de inyectada
28.3770 (cm^3)
Volumen de la cavidad
27.5880 (cm^3)
Volumen del sistema de canales
0.7890 (cm^3)
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Anomalía de tiempo de ciclo
Advertencias del solucionador
Ninguno
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Llenado+compactación Tiempo de análisis: 254.94 (s)
Su pieza se puede rellenar fácilmente con una calidad
aceptable usando los puntos de inyección actuales.
Fuerza máxima de cierre durante el ciclo
4.191 (tonelada)
Esfuerzo de cizalla máx. de la pared
0.631 (MPa)
Peso total de la pieza
21.424 (g)
Tiempo de refrigeración
88.12 (s)
Tiempo del ciclo
104.27 (s)
Perfil de compactación
Tiempo
Presión
0.00
(s)
25.637
(MPa)
10.00
(s)
25.637
(MPa)
Advertencias del solucionador
Ninguno
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Calidad de refrigeración Tiempo de análisis: 12.62 (s)
Su pieza tendrá graves problemas de refrigeración y puede
causar problemas con la expulsión.
Para obtener ayuda sobre la forma de mejorar la calidad de la
pieza, consulte el gráfico de calidad de refrigeración y use el
consultor de resultados.
Varianza máxima de la temperatura
12.7 (C)
Varianza mínima de la temperatura
-5.2 (C)
Varianza máxima del tiempo de refrigeración
28.64 (s)
Varianza mínima del tiempo de refrigeración
-64.15 (s)
Advertencias del solucionador
Ninguno
Rechupe Tiempo de análisis: 7.80 (s)
Menos del 1% del modelo tiene rechupes.
Consulte Cálculo de rechupes.
Profundidad del rechupe
0.63 (mm)
Profundidad media del rechupe
0.53 (mm)
Porcentaje del modelo con propensión a rechupes
0.08 (%)
Advertencias del solucionador
Ninguno
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Deformación Tiempo de análisis: 14.68 (s)
No se han establecido restricciones de deformación.
Consulte Indicador de deformación, todos los efectos para
establecer la restricciones.
Deflexión nominal máx.
3.48 (mm)
Porcentaje que supera la deflexión nominal máxima
0.00 (%)
El porcentaje está dentro de la deflexión nominal
máx.
100.00
(%)
Puntos de referencia
Advertencias del solucionador
Ninguno
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3. DESCRIPCIÓN DE LOS POSIBLES DEFECTOS DEL MOLDEO Y SUS CAUSAS.
Defectos más comunes en el proceso de moldeo
Poros y burbujas. Causado por reducción de presión antes de tiempo adecuado.
Tensiones internas. Causado por extracción sin alcanzar presión atmosférica.
Líneas de soldadura. Causado por el encuentro de dos frentes de plásticos fríos.
Tensiones congeladas. Causado por no determinar de forma adecuada el tiempo de
compactación.
En nuestro estudio no aparecen ninguno de estos problemas pero si otros.
Para el moldeo usando Flexirene MS20 fabricado por Polimeri Europa, el único
problema grave que aparece es respecto a calidad de refrigeración. Se nos informa de
que “la pieza tendrá graves problemas de refrigeración y puede causar problemas con
la expulsión.”
4. DESCRIPCIÓN DE LAS TÉCNICAS A USAR PARA EVITAR DEFECTOS.
Los problemas con la refrigeración vienen dados por la temperatura (-5.2 °C - 12.7 °C)
y el tiempo de refrigeración (28.64 s).
Las posibles causas de una mala refrigeración pueden ser:
Enfriamiento demasiado intensivo.
Diseño inadecuado de la pieza
Tiempo de enfriamiento demasiado breve (28.64 s).
Cómo posibles soluciones podemos:
Incremente el tiempo de enfriamiento dentro del molde.
Utilizar un polímero reforzado.
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REALIZADO POR: ISMAEL PADILLA
5. BIBLIOGRAFÍA
Apuntes sobre moldeo de inyección de la asignatura.
http://es.wikipedia.org/wiki/Moldeo_por_inyección
http://www.quiminet.com/articulos/evite-los-errores-mas-comunes-en-el-
moldeo-por-inyeccion
www.metalactual.com/revista/27/procesos_moldes
tecnologiadelosplasticos.blogspot.com
www.monografias.com › Ingenieria