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HDI INC 2 Plastics Consulting Group

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Copyright © Héctor Dilán, 2012

HDI INC 3 Plastics Consulting Group

Tabla de Contenidos

Nombres de Materiales ............................................................... 6

Barril y Tornillo .............................................................................. 8

Barril, tornillo y su aplicación .................................................. 9

Tolerancias por desgaste (barril/tornillo) ............................ 10

Output tornillos extrusoras ........................................................ 11

Etapas de Moldeo UniversalTM ................................................. 12

Fuerza de Cierre ......................................................................... 13

Utilización del barril .................................................................... 15

Razón de intensificación ........................................................... 15

Posición de plastificación .......................................................... 15

Posición de transferencia ...................................................... 16

Punta de la Boquilla (Nozzle tip) y el Casquillo (Sprue bushing) ....................................................................................... 16

Tiempo de residencia ................................................................ 16

Secado de Materiales ................................................................ 18

Flujo de aire seco requerido ................................................. 18

Materiales y sus parámetros de secado ............................. 19

Materiales y sus densidades granel .................................... 21

Tiempo de Enfriamiento ............................................................ 23

Enfriamiento de Agua ................................................................ 24

Consumo de material ............................................................. 24

Calor removido, q ................................................................... 24

Flujo de agua .......................................................................... 24

Formulas empíricas de flujo de agua y tabla con constantes ............................................................................... 24

Velocidad/Tiempo de Inyección ............................................... 26

Con la reología por potencia ................................................ 26

HDI INC 4 Plastics Consulting Group

Con la reología convencional ................................................ 26

Gráfica de reología ilustrando tiempos de inyección ........ 27

Gráfica de Endurecimiento de Bebederos .............................. 27

Gráfica de Efecto de la Temperatura del Molde en las Dimensiones ................................................................................ 27

Densidad de Materiales ............................................................. 28

Parámetros generales de algunas moldeadoras .................. 29

....................................................................................................... 30

Costo Operacional de Moldeo por Inyección (Año 2010) ..... 31

Outputs de extrusoras ................................................................ 32

Ensamble de Componentes Plásticos ..................................... 33

Amorfos que pueden ser soldados ultrasónicamente ....... 33

Material higroscópico – ¿sí o no? ........................................ 34

Amplitud de soldadura ultrasónica ....................................... 35

Amplitud requerida por algunos materiales semi-cristalinos: ................................................................................ 35

Amplitud requerida por algunos materiales amorfos: ....... 35

Amplitud que proviene del convertidor ................................ 36

Concentradores de energía ................................................... 36

Transporte de Material por Vacio ............................................. 44

Caída de presión en tubería en pies equivalentes ............ 44

Parámetros de tubería de succión ....................................... 45

Densidad granel de algunos materiales .............................. 45

Control de Proceso ..................................................................... 46

Desviación estándar ............................................................... 46

Promedio .................................................................................. 46

Distribución normal ................................................................. 46

Herramientas de Estadística ..................................................... 47

HDI INC 5 Plastics Consulting Group

Conversión de Centígrados a Fahrenheit .............................. 49

Conversión de Milímetros a Pulgadas .................................... 50

Conversión de Presión en psi a bar y Kpa ............................. 51

Organigrama de Moldeo UniversalTM ...................................... 53

Efecto del tiempo de inyección en el volumen de llenado ... 53

Grafica de presión/velocidad contra posición del llenado.... 54

Graficas de fundido de materiales amorfos y semi-cristalinos ....................................................................................................... 54

In-House Plastics Trainings ...................................................... 55

http://www.hdiinc.net/bodega ................................................... 56

HDI INC 6 Plastics Consulting Group

Nombres de Materiales

HDI INC 7 Plastics Consulting Group

Nombres de Materiales (cont.)

HDI INC 8 Plastics Consulting Group

Barril y Tornillo

HDI INC 9 Plastics Consulting Group

Barril, tornillo y su aplicación

HDI INC 10 Plastics Consulting Group

Tolerancias por desgaste (barril/tornillo)

MEDIDA METRICA

(mm)

ID MAXIMO DEL

BARRIL

OD MINIMO DEL

TORNILLO

TOLERANCIA TOTAL*

30 1.182” 1.175” .007”

35 1.379” 1.372” .007”

40 1.577” 1.568” .009”

45 1.774” 1.765” .009”

50 1.971” 1.962” .009”

55 2.167” 2.158” .009”

60 2.364” 2.355” .009”

65 2.561” 2.552” .009”

70 2.578” 2.749” .009”

80 3.152” 3.142” .010”

90 3.545” 3.533” .012”

100 3.939” 3.927” .012”

105 4.136” 4.122” .014”

115 4.530” 4.516” .014”

120 4.726” 4.712” .014”

135 5.317” 5.301” .016”

* Tolerancia Total ÷ 2 = Tolerancia por lado Reemplace o repare barril/tornillos si el desgaste combinado del barril/tornillo es dos veces la tolerancia en la tabla.

HDI INC 11 Plastics Consulting Group

Output tornillos extrusoras

Nota

s:

- E

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/D 2

0:1

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4:1

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l va

lor

15%

.

HDI INC 12 Plastics Consulting Group

Etapas de Moldeo UniversalTM

HDI INC 13 Plastics Consulting Group

Fuerza de Cierre Fuerza de cierre = F = P x A F = Fuerza P = Presión

A = Área proyectada

Cálculo de Pared Fina = (Trayecto del flujo más distante)

(Pared más fina del trayecto) Si PF es 200 ó mayor utilice el múltiplo grande.

Si PF es 100 ó menor utilice el múltiplo pequeño. Entre 100 y 200 interpole. Fx=2F1-F2 + PF(F2-F1)/100

Cuña acción lateral = Fuerza lateral x Tan (15º)

Factor de Fuerza (presión)

(USTon/in2) (Kpa)

Material Min Max Min Max

ASA 2.5 4.0 34483 55172

ABS 2.5 4.0 34483 55172

BDS 2.0 3.0 27586 41379

BDS (thin walls) 3.0 4.0 41379 55172

CA 1.0 2.0 13793 27586

CAB 1.0 2.0 13793 27586

CAP 1.0 2.0 13793 27586

HIPS 1.0 2.0 13793 27586

HIPS (thin w) 2.5 3.5 34483 48276

PPVC 1.5 2.5 20690 34483

PA 6 4.0 5.0 55172 68966

PA 66 4.0 5.0 55172 68966

PA 11 1.5 2.0 20690 27586

PA 12 1.5 2.0 20690 27586

PBT 3.0 4.5 41379 62069

PC 3.0 5.0 41379 68966

PEBA 1.5 2.0 20690 27586

PEEL 2.0 3.0 27586 41379

HDI INC 14 Plastics Consulting Group

(Continuación) (USTon/in2) (Kpa)

PEEK (unreinforced) 2.0 4.0 27586 55172

PEEK (reinforced) 4.0 6.0 55172 82759

PE-HD 1.5 2.5 20690 34483

PE-HD (long flows) 2.5 3.5 34483 48276

PE-LD 1.0 2.0 13793 27586

PE-LLD 1.0 2.0 13793 27586

PES 6.0 10.0 82759 137931

PES (easy flow) 4.0 6.0 55172 82759

PET Amorphous 2.0 2.5 27586 34483

PET Crystalline 4.0 6.0 55172 82759

PMMA 2.0 4.0 27586 55172

POM-H 3.0 5.0 41379 68966

POM-CO 3.0 5.0 41379 68966

PPO-M (unreinforced) 2.0 3.0 27586 41379

PPO-M (reinforced) 4.0 5.0 55172 68966

PPS 2.0 3.0 27586 41379

PP-H 1.5 2.5 20690 34483

PP-CO 1.5 2.5 20690 34483

PP-H/CO (long flows) 2.5 3.5 34483 48276

PS (GPPS) 1.0 2.0 13793 27586

PS (GPPS) (thin walls) 3.0 4.0 41379 55172

PSU 6.0 10.0 82759 137931

PSU (easy flow) 4.0 6.0 55172 82759

SAN 2.5 3.0 34483 41379

SAN (long flows) 3.0 4.0 41379 55172

TPU/PUR (easy flow) 0.5 1.5 6897 20690

TPU/PUR 1.5 2.5 20690 34483

UPVC 2.0 3.0 27586 41379

HDI INC 15 Plastics Consulting Group

Utilización del barril

% de Utilización (U%) = (Volumen Utilizado) x 100% (Volumen Capaz del Barril)

Razón de intensificación

2

2

P

H

P

H

H

Pi

D

D

A

A

P

PR

PP = Presión plástica PH = Presión hidráulica AP = Area barril AH = Area pistón hidráulico DP = Diámetro barril DH = Diámetro pistón hidráulico

Posición de plastificación

Posición de plastificación = Posición de transferencia

+ Desplazamiento de inyección

Desplazamiento de iny. =

= Densidad especifica del derretido W = Peso de las partes con la colada (gr) D = Diámetro del tornillo de inyección (cm)

Posición de plastificación =

Posición de transferencia +

1.27W

D2

1.27W

D2

HDI INC 16 Plastics Consulting Group

Posición de transferencia

(Cambio de inyección a empaque)

Máquinas menores de 450 USTon

Entre 35% y 65% interpole

Máquinas mayores de 450 USTon

Utilización del barril = 35% o menor 65% o mayor

Cambio recomendado = 0.5in (12mm) 1.0 in (25mm)

Entre 35% y 65% interpole

Punta de la Boquilla (Nozzle tip) y el Casquillo (Sprue bushing)

Utilización del barril = 35% o menor 65% o mayor

Cambio recomendado = 0.25in (6mm) 0.5 in (12mm)

Casquillo (Sprue bushing)

R + 1mm

D

R

D+1mm

Boquilla (Nozzle)

HDI INC 17 Plastics Consulting Group

Tiempo de residencia

Tiempo de residencia en ciclos = redondear al próximo entero de:

(1.4Vmax / Vreq) ó

= Redondeo al próximo entero de (140/U%)

U% Tr (# ciclos)

1% 140

2% 70

3% 47

4% 35

5% 28

6% 24

7% 20

8% 18

9% 16

10% 14

11% 13

12% 12

13% 11

14% - 15% 10

16% - 17% 9

18% - 19% 8

20% - 23% 7

24% - 27% 6

28% - 34% 5

35% - 46% 4

47% - 69% 3

>70% 2

HDI INC 18 Plastics Consulting Group

Secado de Materiales

Volumen tolva secadora

= Consumo x tiempo de secado / Densidad a granel

Volumen tolva secadora (%virgen/molido) = ts x Consumo (%virgen ÷ Dvirgen + %molido ÷ Dmolido)

Flujo = Razón x Consumo

(Razón ~ 1cfm/lb/hr)

Flujo de aire seco requerido (por cada 1- Lbs/hr de consumo de material)

Material Pies3/minuto

(CFM)

ABS 0.75

Acetal 0.80

Acrílico 0.95

PA (Nilón) 0.90

PBT 0.80

PC 0.95

PET 1.00

PPO 0.80

SAN 0.80

TPE 0.80

Acetal (homopolímero)

0.75

HDPE 0.75

LDPE 0.75

Polipropileno 0.75

Poliestireno 0.75

PVC 0.75 (Estos valores son una guía, siempre consulte con el fabricante del material)

HDI INC 19 Plastics Consulting Group

Materiales y sus parámetros de secado

Nombre Común Descripción Higroscópico Horas de Secado

Temperatura de Secado oF

ABS/PVC ABS/PVC Alloy Si 2-3 160 - 170

ABS (Molding Grade)

Acrylonitrale-Butadiene-Styrene Thermopolymer

Si 2-4 190 - 220

ABS/PC ABS/Polycarbonate Alloy Si 4-5 220 - 230

Acetal (copolymer) Acetal Resin Si 2-3 200 - 220

Acetal (homopolymer)

Acetal Resin No 1-2 200 - 220

Acrylic Methyl Methacrylate Si 2-3 170 - 190

CA (Acetate) Cellulose Acetate Si 2-3 160 - 180

CAB (Butyrate) Cellulose Acetate/Butyrate Si 2-3 160 - 180

CAP (Propionate) Cellulose

Acetate/Propionate Si 2-3 160 - 180

EVOH Ethylene-Vinyl Alcohol

Copolymer Si 2-3 195 - 225

HDPE High Density (Linear)

Polyethylene No 1-2 160 - 180

HDPE w/max 3% black

High Density (Linear) Polyethylene

Si 3-4 160 - 180

HDPE w/max 4% black

High Density (Linear) Polyethylene

Si 4-5 160 - 180

Ionomer Ionomer Resin Si 7-8 150 - 160

LCP Liquid Crystal Polymer (Aromatic Polyester)

Si 3-4 300 - 310

LDPE Low Density (Conventional

Polyethylene) No 1-2 160 - 180

LDPE w/max 3% black

Low Density (Conventional Polyethylene)

Si 3-4 160 - 180

LDPE w/max 40% black

Low Density (Conventional Polyethylene)

Si 4-5 160 - 180

Nitrile Acrylonitrile Terpolymer Si 5-6 160 - 180

Nylon 6, 6/6, 6/12 Crystalline Nylon

(Caprolactan) Si 5-6 160 - 180

Nylon (Amorphous) Super Tough Nylon Si 4-5 180 - 190

Nylon (Transparent) Transparent Nylon Si 4-5 180 - 190

OSA Olefin-Modified Styrene-Acrylonitrile Copolymer

Si 2-3 180 - 190

PBT Polybutylene-Terephthalate

Copolymer Si 2-3 250 - 270

PBT/PET PBT/PET Alloy Si 4-5 350 - 370

PC Polycarbonate Si 3-4 250 - 270

HDI INC 20 Plastics Consulting Group

Materiales y sus parámetros de secado (cont.)

Nombre Común Descripción Higroscópico Horas de Secado

Temperatura de Secado oF

PC/PBT/E Polycarbonate/PBT/

Elastomer Alloy Si 3-4 220-230

PCS Polycarbonate-Styrene

Copolymer Si 2-3 220-230

PCTA Cyclohexane-Terephthalate

Copolymer Si 3-4 160-180

PEEK Polyetheretherketone Si 3-4 300-320

PEM Polyetherimide Si 6-7 300-310

PES Polyethersulfone Si 3-4 300-320

PET (Molding Grade)

Polyetheylene-Terephthalate (Polyester)

Si 2-4 250-270

PETG Amorphous PET

Copolymer Si 3-4 140-150

Polyarylate Amorphous Aromatic

Polyester Si 5-6 250-260

Polysulfone Polyether, Polyarylsulfone Si 4-5 250-260

Polyurethane Polyurethane Elastomer Si 2-3 180-200

PP Polypropylene Si 1-2 170-190

PPA Polyphtalamide Si 6-7 175-180

PPC Polyphthalate Carbonate Si 3-4 260-270

PPO Polyphenylene Si 2-4 200-250

PPS Polyphenylene Sulfide Si 3-4 280-290

PPS (40% Glass) Polyphenylene Sulfide Si 3-4 300-320

PS (Styrene) Polystyrene Si 1-2 180-190

PTMT Polytetramethylene-

Terephthalate Si 2-3 210-220

PVC (Flexible) Polyvinyl-Chloride Si 1-2 160-180

PVD (Rigid) Polyvinyl-Chloride Si 1-2 160-180

SAN Styrene-Acrylonitrite Si 3-4 180-190

SAN (Modified) Styrene-Acrylonitrite (with

Olefin Elastomer) Si 3-6 160-180

SMA Styrene-Maleic Anhydride Si 2-3 200-210

TPE Thermoplastics Polyester Si 2-3 210-220

TPR Thermoplastic Rubber Si 2-3 150-170

XT Impact-Modified Acrylic

Resin Si 3-4 170-190

HDI INC 21 Plastics Consulting Group

Materiales y sus densidades granel

Nombre Común

Descripción Densidad

lbs/ft3 Virgen

Densidad lbs/ft3 Molido

ABS/PVC ABS/PVC Alloy 40 32

Acetal (copolymer)

Acetal Resin 40 35

Acetal (homopolymer)

Acetal Resin 40 32

Acrylic Methyl Methacrylate 42 36

CA (Acetate) Cellulose Acetate 38 32

CAB (Butyrate) Cellulose Acetate/Butyrate 39 33

CAP (Propionate)

Cellulose Acetate/Propionate 40 34

EVOH Ethylene-Vinyl Alcohol

Copolymer 36 32

HDPE High Density (Linear)

Polyethylene 35 28

HDPE w/max 3% black

High Density (Linear) Polyethylene

34 26

HDPE w/max 4% black

High Density (Linear) Polyethylene

34 26

Ionomer Ionomer Resin 44 36

LCP Liquid Crystal Polymer (Aromatic Polyester)

50 46

LDPE Low Density (Conventional

Polyethylene) 32 24

LDPE w/max 3% black

Low Density (Conventional Polyethylene)

32 24

LDPE w/max 40% black

Low Density (Conventional Polyethylene)

32 24

Nitrile Acrylonitrile Terpolymer 40 32

Nylon 6, 6/6, 6/12

Crystalline Nylon (Caprolactan)

41 35

Nylon (Amorphous)

Super Tough Nylon 42 36

Nylon (Transparent)

Transparent Nylon 41 35

OSA Olefin-Modified Styrene-Acrylonitrile Copolymer

42 36

PBT Polybutylene-Terephthalate

Copolymer 52 44

PBT/PET PBT/PET Alloy 50 44

PC Polycarbonate 40 36

HDI INC 22 Plastics Consulting Group

Materiales y sus densidades granel (cont.)

Nombre Común

Descripción Densidad

lbs/ft3 Virgen

Densidad lbs/ft3 Molido

PC/PBT/E Polycarbonate/PBT/Elastomer

Alloy 42 38

PCS Polycarbonate-Styrene

Copolymer 38 34

PCTA Cyclohexane-Terephthalate

Copolymer 52 44

PEEK Polyetheretherketone 52 44

PEM Polyetherimide 52 46

PES Polyethersulfone 52 46

PET (molding grade)

Polyethylene Terephthalate (Polyester)

54 46

PETG Amorphous PET Copolymer 50 40

Polyarylate Amorphous Aromatic

Polyester 50 44

Polysulfone Polyether, Polyarylsulfone 50 44

Polyurethane Polyurethane Elastomer 48 42

PP Polypropylene 33 27

PPA Polyphtalamide 48 40

PPC Polyphthalate Carbonate 50 44

PPO Polyphenylene 50 44

PPS Polyphenylene Sulfide 50 44

PPS (40% glass)

Polyphenylene Sulfide 50 44

PS (Styrene) Polystyrene 35 27

PTMT Polytetramethylene

Terephthalate 50 44

PVC (Flexible) Polyvinyl Chloride 48 34

PVC (Rigid) Polyvinyl Chloride 50 32

SAN Sytrene Acrylonitrite 40 34

SAN (Modified) Styrene Acrylonitrile

(with Olefin Elastomer) 42 36

SMA Styrene-Maleic Anhydride 38 32

TPE Thermoplastic Polymer 48 42

TPR Thermoplastic Rubber 48 42

XT Impact-modified Acrylic Resin 40 36

HDI INC 23 Plastics Consulting Group

Tiempo de Enfriamiento

Tiempo de enfriamiento extendido =

Tiempo de enfriamiento recomendado (E) x 1.3

Tx = Temperatura de deflexión (use temperatura de desmolde) Tm = Temperatura de la cavidad TD = Temperatura del derretido G = Grosor de la pieza α = Difusividad térmica

Material α

(in2 / seg) TD

(oF) TM (oF)

TX (oF)

ABS 0.000185 475 135 203 CA, CAP 0.000181 400 105 192

CAB 0.0002 400 105 201 HIPS 0.000059 440 85 185

IONOM 0.000148 440 75 125 LDPE 0.000176 390 75 113 MDPE 0.000194 440 75 155 HDPE 0.000217 480 75 186

PA 6, 6/6 0.000109 515 140 356 PC 0.000132 590 180 280

PET 0.000138 540 75 153 PP 0.000077 470 105 204

PPO/PS 0.000144 530 185 234 PPS 0.000166 630 210 210

PS g.p. 0.000087 420 85 180 PSU 0.000149 700 260 345 PVC 0.000107 370 85 156

PVC rig 0.000123 370 85 174 SAN 0.000088 450 150 225

HDI INC 24 Plastics Consulting Group

Enfriamiento de Agua Consumo de material

Calor removido, q Calor removido, q =

Cantidad de material total x Energía requerida por el material Ciclo del proceso

Donde: Cantidad de material total = la cantidad de material que toma llenar el molde en gramos.

Energía requerida por el material

Material Energía requerida

julios/gramo Btu/lb.

PC 368 158

ABS 369 159

PS 394 169

LDPE 572 246

HDPE 801 344

PVC 434 187

PA66 615 264

PP 670 288

PET 283 122

Flujo de agua

Q = q/(Cp x Delta T) Donde: Q = Flujo de agua q = Calor removido del plástico por ciclo Delta T = Temperatura del Agua Saliendo – Temperatura del Agua Entrando Cp = Calor específico del agua ( a 13oC (55oF) = 4.196 (Kj/(kg oC) ó 1.003Btu/(lb 0F)

Formulas empíricas de flujo de agua y tabla con constantes

T

TonGPM chiller

24

,

T

TonGPM torre

30

Consumo de material = Cantidad de material total Ciclo del proceso

HDI INC 25 Plastics Consulting Group

HDI INC 26 Plastics Consulting Group

Velocidad/Tiempo de Inyección

Con la reología por potencia Flujo de inyección promedio =

Volumen de inyección Tiempo de inyección

Potencia pico =

Flujo de inyección Presión al momento promedio de la transferencia

Con la reología convencional Viscosidad relativa =

Presión plástica x Tiempo de inyección

Viscosidad cambiante =

Parámetros de Máquina Reo. Por Potencia Reo. Tradicional

Vel (mm/s)

Tiny (s)

Ptran hid (bar)

Ptran

plas (bar)

Flujo (cc/s)

Pot. (bar*cc/s)

Vcamb. (1/s)

Vis. (bar*s)

V95

0.1 x V95

Industrias de moldeo convencional pueden seleccionar un tiempo de inyección ideal entre Tmeseta y Tmin.

Industrias de moldean materiales sensitivos a la velocidad de inyección como es la industria de conectores de PVC rígido deberían estar cerca de Tmeseta. Donde Tmeseta = Tmin + (Tmax - Tmin)/9.

Industrias de alto volumen de inyección como los fabricantes de tapas deberían estar cerca de Tmin.

1 Tiempo de inyección

HDI INC 27 Plastics Consulting Group

Gráfica de reología ilustrando tiempos de inyección

Gráfica de Endurecimiento de Bebederos

Gráfica de Efecto de la Temperatura del Molde en las Dimensiones

HDI INC 28 Plastics Consulting Group

Densidad de Materiales

HDI INC 29 Plastics Consulting Group

Parámetros generales de algunas moldeadoras

HDI INC 30 Plastics Consulting Group

HDI INC 31 Plastics Consulting Group

Costo Operacional de Moldeo por Inyección (Año 2010) (Utilizar únicamente para estimar mejorías en productividad, en US$)

HDI INC 32 Plastics Consulting Group

Outputs de extrusoras

HDI INC 33 Plastics Consulting Group

Ensamble de Componentes Plásticos

Amorfos que pueden ser soldados ultrasónicamente

ABS ABS/PC

ABS PMMA

ABS PS ABS PVC ABS SAN ABS SBC

ABS/PC PC ABS/PC PC/PBT ABS/PC PMMA

HIPS PS HIPS SAN HIPS SBC

PC PC/PBT PC PMMA

PC PPO PC/PBT PMMA PC/PBT PBT*

PMMA SAN PMMA SBC

PPO PS

PPO SAN PS SAN PS SBC

- compatible - compatibilidad dependiendo de la composición del material

*semi-cristalino

HDI INC 34 Plastics Consulting Group

Material higroscópico – ¿sí o no?

Amorfo Semi-cristalino

ABS LCP ABS/PC PA

ASA PBT HIPS PE PC PEEK

PC/PBT PET PEI no PMP PES POM

PMMA PP PPEO no PPS PPO TEO no

PS UHMWPE no

PSU

PVC

SAN

SBC no

- Bajo - Med - Alto

HDI INC 35 Plastics Consulting Group

Amplitud de soldadura ultrasónica

Fórmula para la determinación de la amplitud requerida: Amplitud requerida = Amplitud del convertidor

x Ganancia del Amplificador x Ganancia del Sonotrodo

Amplitud requerida por algunos materiales semi-cristalinos:

Resinas Semi-cristalinas Micrones Milésimas Pulgadas

Acetal 75-125 3.0-5.0

Polímeros cristales líquidos 60-125 2.4-5.0

Nilones 60-125 2.4-5.0

Poliéster PBT 60-125 2.4-5.0

Poliéster PET 60-125 2.4-5.0

PEEK 60-125 2.4-5.0

Polietileno 70-125 2.8-5.0

PPS 80-125 3.2-5.0

Polipropileno 70-125 2.8-5.0

Amplitud requerida por algunos materiales amorfos:

Resinas amorfas Micrones Milésimas Pulgadas

ABS 30-70 1.2-2.8

ABS/Policarbonato 50-125 2.0-5.0

Oxido Fenol (Noryl) 50-90 2.0-3.6

Policarbonato 50-100 2.0-4.0

Policarbonato/Poliéster 50-100 2.0-4.0

Ultem (Polyetherimide) 60-125 2.4-5.0

Acrílico 40-70 1.6-2.8

Poliestireno 60-65 1.2-2.6

Polisulfon 65-100 2.6-4.0

PVC rígido 40-75 1.6-1.3

SAN/NAS 30-65 1.2-2.6

HDI INC 36 Plastics Consulting Group

Resina-K (Copolímero ) 40-90 1.6-3.6

Amplitud que proviene del convertidor

- Con sistemas de 20Khz se asume una amplitud del convertidor de

0.0008 pulgadas (20 micrones). - Con sistemas de 40Khz se asume una amplitud del convertidor de

0.0004 pulgadas (10 micrones). - En aplicaciones de 40Khz divida la amplitud recomendada entre dos

y súmele 20% al total. Por ejemplo, policarbonato demanda una amplitud de 2.0 a 4.0 milésimas de pulgadas. Ahora si la aplicación fuera de 40 Khz el rango sería de:

0.0012” ([2.0mil/2]x1.2 ) a 0.0024” ([4.0mil/2]x1.2)

Concentradores de energía

Director de energía

HDI INC 37 Plastics Consulting Group

Director de energía con escalón

HDI INC 38 Plastics Consulting Group

Director de energía con escalón - variación

HDI INC 39 Plastics Consulting Group

Director de energía con machihembrado

HDI INC 40 Plastics Consulting Group

Unión por raspado

HDI INC 41 Plastics Consulting Group

Unión por raspado con machihembrado

HDI INC 42 Plastics Consulting Group

Doble concentrador por raspado con machihembrado

HDI INC 43 Plastics Consulting Group

Unión tipo remache

HDI INC 44 Plastics Consulting Group

Transporte de Material por Vacio

Las tablas a continuación están basada en materiales que fluyen libremente con una densidad granel de 35 Lbs/ft3 (560 Kg/M3) con una velocidad del aire promedio de 5,000 pies/min. El material podría afectar la velocidad del transporte y el desempeño del sistema.

Bomba (HP)

Tolva (ft3)

Tubería O.D.

(pulg)

150 pies equiv.

300 pies equiv.

450 pies equiv.

5 0.8 2.0 2,700 2,100 1,800

7.5 1.6 2.5 4,500 4,000 3,500

10 3.0 3.0 9,000 7,200 5,500

15 6.0 3.5 15,000 9,500 7,500

Caída de presión en tubería en pies equivalentes

Equivalencia en Pies

Distancia horizontal = 1 ft equiv.

1 ft de manguera flexible = 4 ft equiv.

Codo de 90o = 20 ft equiv. Válvula proporcional = reduzca 20%

Unión tipo Y = reduzca 3% por Y (7 Ys máximas por línea)

Polvo = reduzca 20%

1 ft vertical = 2 ft equiv. Siempre consulte al fabricante

HDI INC 45 Plastics Consulting Group

Parámetros de tubería de succión

Parámetros del sistema basado en una velocidad de 500 fpm

Bomba (HP) Tubería O.D. pulg. ID pulg. CFM

5 2.0 2.0 1.870 110

7.5 2.5 2.5 2.370 150

10 3.0 3.0 2.870 225

15 3.5 3.5 3.334 350

20 4.0 4.0 3.870 449

25 4.5 4.5 4.334 545

30 5.0 5.0 4.834 646

Densidad granel de algunos materiales

Densidad Granel

Material Lbs/ft3 Material Lbs/ft3

ABS (moldeo) 32-42 PET 46-52

ABS (Extrusión)

25-42 PC

36-40

HDPE 28-35 Poliuretano 42-48

LDPE 24-32 Poliestireno 27-35

Nylon 66 35-41 SAN 32-40

PBT 44-52 TPE y TPR 42-48

Polvo

PVC 26-37 LLDPE 24-30

PVC Comp. 28-44 PE 22-27

Notas: La temperatura y la altitud pueden afectar el desempeño del equipo, consulte al fabricante del equipo.

HDI INC 46 Plastics Consulting Group

Control de Proceso

Desviación estándar

𝜎𝑛−1 = √∑ (𝑋 − �̅�)2𝑛𝑗=1

𝑛 − 1

Promedio

�̅� =∑ 𝑋𝑛𝑗=1

𝑛

Distribución normal

- La mayoría de los puntos caen cerca de la línea de central (68% dentro de un σ) - Pocos puntos caen cerca del límite de control - Los puntos deberán balancear a cada lado del promedio - Los puntos deberán cruzar el promedio con frecuencia. - Los puntos revelaran un patrón aleatorio (no comportamientos, círculos, grupos)

Promedio + 3 Desv. Std.

Promedio - 3 Desv. Std.

Promedio

99.73%

HDI INC 47 Plastics Consulting Group

Herramientas de Estadística Existe una variedad de herramientas estadísticas, incluyendo la Desviación Estándar (σ), Estudios de Viabilidad (Cp & CpK) y que pueden ser utilizadas en la calificación de procesos. Al utilizar estas herramientas se asume que existe una distribución normal de la data. El CpK y el Cp descansan en la desviación estándar del proceso. Cuando el proceso está operando en un estado de control está dentro de los límites especificados del producto y está dentro del grado de no-centralización del proceso.

𝐶𝑃 =𝑈𝑆𝐿 − 𝐿𝑆𝐿

6𝜎

𝐶𝑃𝐾 = 𝑀𝑖𝑛 [𝑈𝑆𝐿 − �̅�

3𝜎,�̅� − 𝐿𝑆𝐿

3𝜎]

�̅� =𝑋1 + 𝑋2 +⋯+ 𝑋𝑛

𝑛

�̅� = Promedio

USL = Tolerancia mayor (Upper Specification Limit) LSL = Tolerancia Inferior (Lower Specification Limit)

LSL USL

Cp Aumentando

Cp Disminuyendo

HDI INC 48 Plastics Consulting Group

Proceso Recomendación

de CPK con 2 límites

Recomendación de CPK con 1 límite

Proceso existente 1.33 1.25

Proceso nuevo 1.50 1.45

Parámetros críticos o de seguridad para procesos existentes

1.50 1.45

Parámetros críticos o de seguridad para procesos nuevos

1.67 1.60

Proceso de calidad 6 sigma 2.00 2.00

1. El proceso revela riesgos

graves y no está controlado. 2. El proceso todavía no está

controlado pero los criterios de la aceptación es alcanzado.

3. El proceso está bajo control y

el producto tiene consistentemente alta calidad.

HDI INC 49 Plastics Consulting Group

Conversión de Centígrados a Fahrenheit

oC oF oC oF oC oF oC oF

-40 -40 22 72 80 176 195 383

-35 -31 24 75 82 180 200 392

-30 -22 26 79 84 183 205 401

-25 -13 28 82 86 187 210 410

-20 -4 30 86 88 190 215 419

-15 5 32 90 90 194 220 428

-10 14 34 93 92 198 225 437

-5 23 36 97 94 201 230 446

0 32 38 100 96 205 235 455

1 34 40 104 98 208 240 464

2 36 42 108 100 212 245 473

3 37 44 111 105 221 250 482

4 39 46 115 110 230 255 491

5 41 48 118 115 239 260 500

6 43 50 122 120 248 265 509

7 45 52 126 125 257 270 518

8 46 54 129 130 266 275 527

9 48 56 133 135 275 280 536

10 50 58 136 140 284 285 545

11 52 60 140 145 293 290 554

12 54 62 144 150 302 295 563

13 55 64 147 155 311 300 572

14 57 66 151 160 320 305 581

15 59 68 154 165 329 310 590

16 61 70 158 170 338 315 599

17 63 72 162 175 347 320 608

18 64 74 165 180 356 325 617

19 66 76 169 185 365 330 626

20 68 78 172 190 374 335 635

HDI INC 50 Plastics Consulting Group

Conversión de Milímetros a Pulgadas

mm pulg. mm pulg. mm pulg.

1 0.0394 30 1.1811 59 2.3228

2 0.0787 31 1.2205 60 2.3622

3 0.1181 32 1.2598 61 2.4016

4 0.1575 33 1.2992 62 2.4409

5 0.1969 34 1.3386 63 2.4803

6 0.2362 35 1.3780 64 2.5197

7 0.2756 36 1.4173 65 2.5591

8 0.3150 37 1.4567 66 2.5984

9 0.3543 38 1.4961 67 2.6378

10 0.3937 39 1.5354 68 2.6772

11 0.4331 40 1.5748 69 2.7165

12 0.4724 41 1.6142 70 2.7559

13 0.5118 42 1.6535 71 2.7953

14 0.5512 43 1.6929 72 2.8346

15 0.5906 44 1.7323 73 2.8740

16 0.6299 45 1.7717 74 2.9134

17 0.6693 46 1.8110 75 2.9528

18 0.7087 47 1.8504 76 2.9921

19 0.7480 48 1.8898 77 3.0315

20 0.7874 49 1.9291 78 3.0709

21 0.8268 50 1.9685 79 3.1102

22 0.8661 51 2.0079 80 3.1496

23 0.9055 52 2.0472 81 3.1890

24 0.9449 53 2.0866 82 3.2283

25 0.9843 54 2.1260 83 3.2677

26 1.0236 55 2.1654 84 3.3071

27 1.0630 56 2.2047 85 3.3465

28 1.1024 57 2.2441 86 3.3858

29 1.1417 58 2.2835 87 3.4252

HDI INC 51 Plastics Consulting Group

Conversión de Presión en psi a bar y Kpa

HDI INC 52 Plastics Consulting Group

Conversión de Presión en psi a bar y Kpa (cont.)

HDI INC 53 Plastics Consulting Group

Organigrama de Moldeo UniversalTM

Efecto del tiempo de inyección en el volumen de llenado

El llenado de las piezas aumenta con aumento en velocidad de inyección.

Tiempo de Inyección Mínimo

0.3

0.35

0.4

0.45

0.5

0.55

0.6

0.65

0.7

0.75

0.8

150 170 190 210

Pres (MPa)

Tie

mp

o d

e In

yecc

ión

(se

c)

Llenado Lento

Llenado Rápido

HDI INC 54 Plastics Consulting Group

Grafica de presión/velocidad contra posición del llenado

Graficas de fundido de materiales amorfos y semi-cristalinos

Temperatura

Amorfos

Tg

Rigidez Sólido

Blando

Ve

locid

ad

Pre

sió

n

(hid

ráulic

a o

plá

stica

)

Llenado (95% a 99%)

Em

paq

ue

o

Sosté

n (

1%

a 5

%)

Co

jín

Posición0

Control de Velocidad ControlPresión

Cam

bio

Presión Límite

Enfr

iam

ien

to

HDI INC 55 Plastics Consulting Group

In-House Plastics Trainings

offers a has a complete range of training courses in English and

Spanish. Most of our seminars are scheduled between 8:30 a.m. and

4:30 p.m. each day:

Universal Molding™

Providing basic concepts of injection molding. Introduction and

development of equations that guide the molten thermoplastics flow

dynamics. Learn systematic methods to develop the ideal injection

molding process parameters for optimum results. Material morphology.

Dehumidifying of Hygroscopic Materials

Effects of humidity on hygroscopic materials. Introduction to the process

of drying. Learn how to correctly size a dehumidifier for your next

application. Preventive maintenance, troubleshooting and data sheet for

most common commercially available materials.

Mold Cooling & Cooling Equipment

Basic concepts on air-cooled & water-cooled chillers, cooling towers, and

mold water temperature controllers. Learn how to determine the load of

your process and appropriately size the cooling equipment.

Material Handling

Introduction to the central material handling process, material

dossification (colorant or regrind), mixers and blenders, and reprocessed

material handling. Benefits of this system versus individual loaders or

manual material handling.

Ultrasonic Welding

Basic concepts of the process of ultrasonic welding; compatibility and

types of materials. Learn how to determine the optimum parameters for

your process and troubleshooting. Horns, fixtures and parts design.

We offer Project Management Services: Startups, Product Transfer,

Process Validation and Documentation, In-House Training and we can

help you move to Latin America.

HDI INC 56 Plastics Consulting Group

http://www.hdiinc.net/bodega

Nombre Archivos

MU1 -- Introducción setupMU1SW.exe MU1S.pdf

MU2 -- Fundamentos de Moldeo Universal

setupMU2SW.exe MU2S.pdf

MU3 -- Moldeo por Gráficas setupMU3SW.exe MU3S.pdf

MU4 -- Morfología setupMU4SW.exe MU4S.pdf

MU5 -- Cálculos de la prensa setupMU5SW.exe MU5S.pdf

MU6 -- Cálculos de la unidad de inyección

setupMU6SW.exe MU6S.pdf

MU7 -- Cálculos de enfriamiento setupMU7SW.exe MU7S.pdf

MU8 -- Reología setupMU8SW.exe MU8S.pdf

MU9 -- Determinación del tiempo y velocidad de inyección

setupMU9SW.exe MU9S.pdf

MU10 -- Balance del llenado setupMU10SW.exe MU10S.pdf

MU11 -- Determinación presión y tiempo de empaque

setupMU11SW.exe MU11S.pdf

MU12 -- Determinación del tiempo y temperatura de enfriamiento

setupMU12SW.exe MU12S.pdf

Mezclado y dosificación de materiales setupMez.exe Mezclado.pdf

Secado de materiales setupSec.exe Secado.pdf

“Establezca una Academia de Moldeo por Inyección Económicamente con Moldeo UniversalTM”

(Cada entrenamiento está disponible en formato interactivo CBT (.zip) y formato

impreso (.pdf).)

HDI INC 57 Plastics Consulting Group

Ensamble Ultrasónica Sistemática

Nombre Archivos

SUA 1.1 -- Introducción

setupS11W.exe UltraS11.pdf

SUA 1.2 -- Componentes

setupS12W.exe UltraS12.pdf

SUA 1.3 -- Soldadura setupS13W.exe UltraS13.pdf

SUA 1.4 – Botones y Ajustes

setupS14W.exe UltraS14.pdf

SUA 1.5 -- Parámetros setupS15W.exe UltraS15.pdf

SUA 1.6 – Seguridad y Mantenimiento

setupS16W.exe UltraS16.pdf

http://www.hdiinc.net/bodega

HDI INC 58 Plastics Consulting Group

Notas

www.hdiinc.net

HDI INC 59 Plastics Consulting Group

Central &

Portable Chillers,

Cooling Towers,

Water

Temperature

Control Units

Batch Weight

Blenders and

Feeders

Central/Large

& Beside the

Press

Granulators

Portable & Central

Drying and

Conveying World’s leading supplier of temperature

and sequential valve gate control systems

Quick Mold

Change systems

Central, Large & Beside-

the-Press Granulators

HDI INC 60 Plastics Consulting Group

Belt Conveyors, Box

Filling System, Parts

Separators

Central & Portable Chillers, Cooling Towers, Water Temperature Control Units

Shredders, Pulverizer, Central/Large & Beside-the-Press Granulators

Drying, Blending, Central & Machine Conveying

Deduster equipment with

dual electromagnetic flux

field generator

Bulk Storage Silos, Storage

Bins, Screw Conveyors, Tilt

Tables and more

Frigel EcoDry System - new

technology replaces cooling

towers

HDI INC 61 Plastics Consulting Group

Surface Preparation, Blast

Cleaning Equipment for

Metals & Thermoset Plastic

Deflashing

Rosler

Pitless Hydraulic

Truck Dumpers

Eason Inc.

Consulting & Contracting

Central Material

Handling and Dryers

Corrugated,

Galvanized,

Aluminum, Stainless

Steel, Bolted or

Welded Silos

Training and Seminars,

Interactive Software,

and Validation

Documentation

Single, Multiline,

Destructive or Non-

Destructing Leak Testing

HDI INC 62 Plastics Consulting Group

Extrusion systems for all thermoplastic & elastomer

processes

Process Control systems for all Extrusion lines

Aftermarket services to Refurbish Extruder

Screws & Cylinders for

Blow Molding, Injection

& Extrusion

Extrusion

On-line Monitoring &

Control Equipment

Zumbach

Starlim / Sterner develops

and produces precise

single and multi-

component liquid silicone

solutions

HDI INC 63 Plastics Consulting Group

Multi-Component, High-Speed,

Vertical Clamp, Hybrid & Duo Platen

systems, up to 6000 tons

Robots and Automation

technology for any application

All-Electric & Tiebarless

technology from 40 to 600 tons

Servo-Ultrasonic Welding,

Hotplate, Vibration, Thermal, Spin

and Automated Systems

HDI INC 64 Plastics Consulting Group

There’s nothing wrong with wanting to make the world a better

place, and education has always been a key.

Looking for the way to maximize your workers’ training

retention, and at the same time, minimize factory down time

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education through customized interactive educational software,

in both Spanish and English. Our company combines 18 years

of training experience with professionally designed computer

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challenge, and test your trainees in a way that maximizes their

learning experience.

Our team of CBT developer experts can help you develop a

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Systematic Ultrasonic

AssemblyTM

Approximately 18 hours of

interactive training in three

ultrasonic welding modules:

Module 1 (Basic Ultrasonic

Welding), Module 2 (Advanced

Ultrasonic Welding), and

Module 3 (Process Optimization by Characterization).

Universal MoldingTM

Approximately 20 hours of

interactive training in

three injection molding

modules:

Module 1 (For operators)

Module 2 (For

technicians), and

Module 3 (Advanced).

Computer Based Trainings