MODULO VI. PROTOCOLO MAQUINA INYECTORA

OBJETIVOS

o o o o o

Conocer las normas de seguridad que intervienen en el procesamiento de polmeros. Dar una introduccin a los materiales plsticos. Conocer la manufactura de los plsticos. Conocer las partes que componen una maquina inyectora. Conocer el funcionamiento de una maquina inyectora.

TEORIA ACTIVIDAD TIEMPO (Min.)

Normas de seguridad industrial para la maquina inyectora Introduccin a los materiales plsticos Manufactura de los plsticos por inyeccin y compresin Componentes de una unidad inyectora de plstico Proceso de inyeccin. Tiempo total

15 10 30 15 110 180

NORMAS DE SEGURIDAD INDUSTRIAL PARA LA MAQUINA INYECTORA Al trabajar con una maquina de inyeccin de plsticos es necesario tener en cuenta ciertas recomendaciones, ya que se esta expuesto a riesgos mecnicos, elctricos, trmicos y qumicos, en mayor medida, los cuales pueden producir lesiones graves al operario u otra persona. La inyectora de plstico aun cuando es una maquina casi segura es necesario conocer las partes que podran generar una lesin o procedimientos en los cuales se esta expuesto a un peligro, el cual puede producir daos al trabador o a la misma maquina. RIESGOS ELCTRICOS: Respecto a la parte elctrica es necesario tener los cuidados bsicos como son el no operar el sistema bajo humedad extrema, con las manos humedecidas o usando joyas y elementos metlicos que podran generar un corto circuito. En lo que concierne al inicio en los procedimientos de conexin elctrica de la maquina inyectora, se debe encender la alimentacin principal, abrir el sistema de control elctrico y energizarlo. RIESGOS MECNICOS: La disposicin del puesto de trabajo mantiene alejado al trabajador de riesgos mecnicos, pero se debe tener cuidado con el movimiento del embolo husillo en el momento de plastificar inyectar, el cual se hace repentinamente cuando la leva toca uno de los interruptores de comienzo final de caudal, y este se desplaza de tal forma que puede golpear o atrapar a otra persona u objeto que este en el recorrido normal de la maquina. Otros riesgos mecnicos que se producen con menor probabilidad por el diseo de la maquina, son en la unidad de cierre, ya que el operario es quien acciona esta unidad, de lo anterior la nica forma por la cual se podra generar una lesin es que otra persona introduzca la mano u otro elemento mientras el operario cierra la unidad; otro riesgo seria al acercar la nariz de la maquina al bebedero del molde, (Tambin conocido como Boquilla de Molde), en el cual como en el caso anterior solo se puede producir si otro individuo se interpone entre el molde y la inyectora mientras el operario esta realizando la aproximacin. RIESGO TRMICO :El riesgo que posee mayor grado de peligrosidad es el trmico, ya que la unidad de plastificacin de la inyectora esta expuesta y es posible tener contacto con ella por equivocacin, esta unidad esta compuesta por tres bandas calefactoras y un cilindro plastificador los cuales pueden producir graves quemaduras si se tiene contacto directo durante su funcionamiento. Durante la limpieza de la nariz de la inyectora ( Conocida tambin con el nombre de boquilla de la maquina) o del bebedero del molde es necesario usar elementos de proteccin personal, con el fin de evitar quemaduras con la unidad de plastificacin o la boquilla, entre los elementos usados para este procedimiento estn los guantes de carnaza, overol, pinzas, esptula, mascarilla.

RIESGO QUMICO: Dependiendo del polmero termoplstico que se esta inyectando es necesario tener diferentes cuidados y usar diferentes elementos de proteccin personal e industrial; entre los mas peligrosos para la salud humana al ser inalados se encuentran los gases producidos por el Etilen propileno fluorado, policlorotrifluoroetileno, politetrafluoroetileno; respecto a seguridad en la maquinaria se debe tener en cuenta con ciertos plsticos que pueden ser corrosivos como puede ser el PVC(cloruro de polivinilo).

PEQUEA RESEA HISTORICA DE LOS PLSTICOS El primer plstico se origina como resultado de un concurso realizado en 1860, cuando el fabricante estadounidense de bolas de billar Phelan and Collander ofreci una recompensa de 10.000 dlares a quien consiguiera un sustituto aceptable del marfil natural, destinado a la fabricacin de bolas de billar. Una de las personas que compitieron fue el inventor norteamericano Wesley Hyatt, quien desarroll un mtodo de procesamiento a presin de la piroxilina, un nitrato de celulosa de baja nitracin tratado previamente con alcanfor y una cantidad mnima de disolvente de alcohol. En 1909 el qumico norteamericano de origen belga Leo Hendrik Baekeland (1863-1944) sintetiz un polmero de inters comercial, a partir de molculas de fenol y formaldehdo; este plastico se bautiz con el nombre de baquelita (o bakelita), el primer plstico totalmente sinttico de la historia. Los resultados alcanzados por los primeros plsticos incentivaron a los qumicos y a la industria a buscar otras molculas sencillas que pudieran enlazarse para crear polmeros. En la dcada del 30, qumicos ingleses descubrieron que el gas etileno polimerizaba bajo la accin del calor y la presin, formando un termoplstico al que llamaron polietileno (PE). Hacia los aos 50 aparece el polipropileno (PP). Al reemplazar en el etileno un tomo de hidrgeno por uno de cloruro se produjo el cloruro de polivinilo (PVC), un plstico duro y resistente al fuego, especialmente adecuado para tubera de todo tipo. Al agregarles diversos aditivos se logra un material ms blando, sustitutivo del caucho, comnmente usado para ropa impermeable, manteles, cortinas y juguetes. Otro de los plsticos desarrollados en los aos 30 en Alemania fue el poliestireno (PS), un material muy transparente comnmente utilizado para vasos, potes y hueveras. El poliestireno expandido (EPS), una espuma blanca y rgida, es usado bsicamente para embalaje y aislante trmico. Tambin en los aos 30 se crea la primera fibra artificial, el nylon. Su descubridor fue el qumico Walace Carothers, que trabajaba para la empresa Dupont. Descubri que dos sustancias qumicas como el hexametilendiamina y cido adpico, formaban polmeros que bombeados a travs de agujeros y estirados formaban hilos que podan tejerse. Su primer uso fue la fabricacin de paracadas para las fuerzas armadas estadounidenses durante la Segunda Guerra Mundial,

extendindose rpidamente a la industria textil en la fabricacin de medias y otros tejidos combinados con algodn o lana. Al nylon le siguieron otras fibras sintticas como por ejemplo el orln y el acriln. Los plsticos se deben en su mayora a los desarrollos en la segunda guerra mundial, ya que eran sustitutos perfectos de fibras naturales que escaseaban durante la guerra. Durante los aos de la posguerra se mantuvo el elevado ritmo de los descubrimientos y desarrollos de la industria de los plsticos.

INTRODUCCIN A LOS MATERIALES PLSTICOSPOLMEROS La American Society for Testing Mterials (ASTM) define como plstico a cualquier material de un extenso y variado grupo que contiene como elemento esencial una sustancia orgnica de gran peso molecular y el cual, es slido en su estado final, ha tenido o puede haber tenido en alguna etapa de su manufactura (fundido, cilindrado, prensado, estirado, moldeado, etc.) diferentes formas de fluidificacin, mediante la aplicacin, junta o separada, de presin o calor. Los plsticos son producidos mediante un proceso conocido como polimerizacin, es decir, creando grandes estructuras moleculares a partir de molculas orgnicas; los polmeros incluyen el hule, los plsticos y muchos tipos de adhesivos. Los polmeros tienen baja conductividad elctrica y trmica, reducida resistencia y no son adecuados para utilizarse a temperaturas elevadas. Los polmeros se pueden clasificar en tres grandes grupos como son los termoestables, termoplsticos y elastmeros. Los termoplsticos, poseen grandes cadenas moleculares que no estn conectadas de manera rgida, poseen gran ductilidad y conformidad al ser calentados; los polmeros termoestables son mas resistentes pero a su vez son frgiles ya que poseen cadenas moleculares rgidas fuertemente enlazadas.Elastmero es una elegante palabra que significa simplemente "caucho". Entre los polmeros que son elastmeros se encuentran el poliisopreno o caucho natural, el polibutadieno, el poliisobutileno, y los poliuretanos. . Lo particular de los elastmeros es que pueden ser estirados hasta muchas veces su propia longitud, para luego recuperar su forma original sin una deformacin permanente.

RESINAS BASE TERMOPLASTICASLas resinas termoplsticas son fcilmente conformables al aplicrseles temperatura y presin, los mtodos mas usados para su manufactura es la inyeccin, extrucin, soplado y termoformado. A los materiales tpicos para inyeccin se puede agregar materiales con carga o refuerzos (Ej.: fibra de vidrio), o diversos aditivos ( Material que se agrega al plstico para cambiar las propiedades del material). En general los materiales termoplsticos se pueden clasificar en dos grupos en referencia a su acomodo molecular, los cuales influyen en su proceso de fusin, solidificacin, y puede determinar las propiedades fsicas y mecnicas. Polmeros con estructura amorfa Polmeros con estructura parcialmente cristalina Los polmeros con estructura amorfa presentan las siguientes caractersticas: La fusin se realiza en un intervalo de temperatura, no existe un punto de fusin preciso. A medida que la temperatura aumenta el material pasa de un estado slido a uno viscoso, hasta convertirse finalmente en un fluido. En el intervalo de fusin pueden ser manufacturados por inyeccin, extrucin , soplado, etc. Sin carga tienen una contraccin en el moldeo de 0.3 % a 0.9%, con carga este valor es menor. Los polmeros con estructura parcialmente cristalina presentan: Un punto caracterstico de fusin que corresponden a la transicin del estado slido al estado fluido. El intervalo til de transformacin est por lo tanto limitado a pocos grados centgrados, ya que un poco abajo del punto de fusin, el material esta todava slido y no se puede moldear ni extruir. Por otra parte no es prudente superar mucho la temperatura de fusin porque puede intervenir el fenmeno de degradacin trmica. Tienen contraccin en el moldeo elevada. La contraccin para un polmero no reforzado vara de 1 al 5 %. Adems despus del moldeo se verifican en diferente medida, fenmenos de una posterior contraccin. Todos los refuerzos fibrosos y las cargas inertes (fibra de vidrio, fibra de asbesto, mica, etc.) ayudan a mejorar las caractersticas mecnicas, trmicas o elctricas y contribuyen a reducir tanto la contraccin en el moldeo como la contraccin posterior. Son ms resistentes a los agentes qumicos (solventes, sustancias cidas o bsicas, etc.) Tiene menor sensibilidad a los aumentos de temperatura en cuanto mantienen las caractersticas de resistencia mecnica y de rigidez hasta la proximidad del punto de fusin.

La temperatura mxima de trabajo para los productos moldeados son, para cualquier material, bastante ms bajas que la temperatura de ablandamiento o de fusin. Las temperaturas de trabajo o servicio son usualmente alrededor de la mitad de la temperatura de fusin correspondiente. Sin embargo variaciones de los esfuerzos mecnicos o condiciones ambientales pueden reducir los mrgenes de resistencia del material. Otra caracterstica de estos materiales es su tendencia a adsorber agua, ya sea del ambiente o por inmersin directa. Los materiales plsticos sometidos a esfuerzos mecnicos se comportan en forma diferente a los metales, ya que su capacidad de resistencia a los esfuerzos mecnicos que son influidos negativamente con el aumento de la temperatura y la duracin de los mismos. A continuacin se muestra un diagrama para mostrar las caractersticas fsico mecnicas de los plsticos de ingeniera ms conocidos, se adjunta una tabla con los nombres de los plsticos analizados en las graficas. SMBOLO ISO PMMA POM PA66 PA6 PC PVC ABS PP PBTP PPO

NOMBRE COMPLETO DEL TERMOPLASTICO Polimetacrilato Poliacetal (Homopolmero, copolmero) Poliamida 66 (Semicristalino) Poliamida 6 (Semicristalino) Policarbonato Cloruro de polivinilo Copolmero compuesto por Acrilonitrilo Butadieno-estireno Polipropileno Polibutiln-tereftalato Polioxido de fenileno

Elongacin % Curvas de esfuerzo vs. elongacion correspondientes a diversos plimeros termoplasticos( sin refuerzos fibrosos) ( esfuerzo a la tensin a 23C 50% humedad relativa.) (Tomado de la Enciclopedia Materie Plastiche). El comportamiento a la tensin en funcin a la temperatura se muestra en la siguiente grfica donde se nota una progresiva disminucin de la resistencia a la tensin, a medida que la temperatura aumenta.

Temperatura C

Curvas de resistencia a la tensin vs. temperatura de algunos polmetros termoplsticos (sin esfuerzos fibrosos). ( Tomado de la enciclopedia Materie Plastiche) En la figura siguiente se analiza la variacin del modulo de elasticidad en funcin de la temperatura en diversos polmetros termoplsticos. El modulo de elasticidad expresado en N/mm2 , se define como la relacin entre el esfuerzo unitario a tensin y la correspondiente deformacin unitaria, dentro de los limites de proporcionalidad. Mientras en los metales el modulo de elasticidad es constante a temperaturas ordinarias en el caso de los materiales termoplsticos el modulo de elasticidad se ve influenciado por la temperatura de trabajo, tiempo de aplicacin de la carga, absorcin de humedad y envejecimiento o degradacin del material.

Modulo de elasticidad E en funcin de la temperatura de algunos polmeros termoplsticos (sin esfuerzos fibrosos). ( Tomado de la enciclopedia Materie Plastiche)

Existe otros fenmenos que afectan el comportamiento de los termoplsticos, como pueden ser la deformacin plstica, que se define como el aumento de la deformacin en funcin del tiempo de la aplicacin de la carga, o el ablandamiento, que es la disminucin de la resistencia mecnica en funcin del tiempo de aplicacin de la carga.

RESINAS BASE TERMOESTABLE

Los polmeros termoestables, termofraguantes o termorgidos son aquellos que solamente son blandos o "plsticos" al calentarlos por primera vez. Despus de enfriados no pueden recuperarse para transformaciones posteriores. Esto se debe a su estructura molecular, de forma reticular tridimensional. En otras palabras, constituyen una red con enlaces transversales. La formacin de estos enlaces es activada por el grado de calor, el tipo y cantidad de catalizadores y la proporcin de formaldehdo en el preparado base. Material compacto y duro, su fusin no es posible (la temperatura los afecta muy poco),Insoluble para la mayora de los solventes, crecimiento molecular en proporcin geomtrica frente a la Reaccin de polimerizacin (generalmente es una Policondensacin).

CLASIFICACIN DE LOS MATERIALES TERMOESTABLES:

RESINAS FENLICAS RESINAS DE POLISTER RESINAS EPOXCAS RESINAS UREICAS RESINAS DE MELAMINA POLIURETANO RESINAS FENLICAS Nombre comn Bakelitas, Se forman por policondensacin de los fenoles (cido fnico o fenol) y el formaldehdo o formol. Este ltimo es el estabilizador de la reaccin. Su proporcin en la solucin determina si el material final es termoplstico o termoestable.

Aplicacin y caractersticas generales: Aislante Elctrico: Resistencia al Arco, Resistencia al factor de perdidas elctricas. Resistencia al calor , la humedad, impacto y traccin. Incombustible e infusible ( No se funde): Barnices, Aislantes Adhesivos Buena rigidez dielctrica Posee colores oscuros( Negro o Gris)

RESINAS DE POLISTER Se obtienen por poliesterificacin de policidos con polialcoholes. Caractersticas y aplicaciones: Elevada rigidez dielctrica Buena resistencia a las corrientes de fuga superficiales Buena resistencia a la humedad Buena resistencia a los disolventes Buena resistencia al arco elctrico Excelente estabilidad dimensional Arden con dificultad y con un humo muy negro

RESINAS EPOXCAS Se obtienen por reaccin del difenilolpropano y la epiclorhidrina.Segn las cantidades en que se adicionan los constituyentes y las condiciones en que se efectan las reacciones se obtienen resinas slidas, viscosas o lquidas. Son caractersticos los grupos epxicos, muy reactivos, comprendidos en la molcula mientras es un material termoplstico. Desaparecen durante el endurecimiento.

Propiedades y caractersticas generales No se desprenden gases durante su endurecimiento El material no se contrae una vez terminado el proceso de endurecimiento Se emplean puras o diludas con carga. Una vez endurecidas, se adhieren a casi todos los cuerpos Se utilizan a temperatura ambiente o algo mas elevada Buena resistencia mecnica Buena resistencia a los agentes qumicos

Aplicaciones generales En resinas epoxcas, solo se pueden nombrar algunas de las aplicaciones, ya que la lista es extensa, debido a la extrema utilidad que estos polmeros tienen en la industria, en la electromecnica, en la vida diaria, etc. Esta nmina no pretende ser exahustiva, sino solo dar un pantallazo general acerca de los usos que pueden tener los epoxicos. Revestimiento e impregnacin aislante (por ejemplo, en los bobinados de los motores) Adhesivos. Se considera que los adhesivos epoxdicos son, despus de los naturales, los mas consumidos en el mundo, en cualquiera de sus formas y aplicaciones. Barnices aislantes Recubrimientos varios: pantallas metlicas, elementos activos de mquinas elctricas, piezas de conexin elctricas, etc. Uno de sus usos mas difundidos es la construccin con este material de transformadores de medida para tensiones de hasta 80 Kv. RESINAS UREICAS Se obtienen por policondensacin de la urea con el formaldehdo. Propiedades y caractersticas generales: Similares a las bakelitas Pueden colorearse Ventajas: resistencia muy elevada a las corrientes de fuga superficiales Desventajas: Menor resistencia a la humedad,menor estabilidad dimensional. Aplicaciones: Paneles aislantes Adhesivos La urea sirve de abono a base de nitrogeno

RESINAS DE MELAMINA Se forman por policondensacin de la fenilamina y del formol. Caractersticas y propiedades generales: Color rojizo o castao. Alto punto de reblandecimiento Escasa fluidez Insolubles a los disolventes comunes Resistencia a los lcalis Poco factor de prdidas a alta frecuencia Excelentes: Resistencia aislamiento, rigidez dielctrica Aplicaciones: Debido a la importancia del escaso factor de prdidas a alta frecuencia, estas resinas son muy utilizadas en el campo de las comunicaciones, como material para los equipos de radiofona, componentes de televisores, etc.

POLIURETANO Es un termoestable, cuya reaccin fue controlada y conducida en el laboratorio para que las molculas se enlacen al final de la misma manera, produciendo asi un producto final termoestable. Se crea a partir de la union de polioles e Isocianatos, estos ultimos peligrosos al contacto con la piel; por lo general el poliol se almacenan en tanques de color azul y el isocianato en tanques de color naranja. Se puede obtener Poliuretano de celda cerrada( No pasa aire), Poliuretano de celda abierta ( pasa aire), poliuretano tipo piel( acabado superficial casi liso ). Propiedades Altamente resistentes al desgaste Inalterables a los agentes qumicos (solventes, cidos, etc.) Aplicaciones: Aislamiento trmico y elctrico (cables, alambres, etc.) Aislamiento sonoro.

Planchas para la construccin de carroceras (automotores, vagones, etc.) Adhesivos uretnicos Lacas

RESINAS BASE ELASTOMRICAS

Los elastmeros son sustancias polimricas que poseen la particularidad que se pueden deformar en gran medida sin que lleguen a la zona de deformacin plstica, los elastmeros son compuestos qumicos cuyas molculas consisten en varios miles de molculas llamados monmeros, que estn unidos formando grandes cadenas, las cuales son altamente flexibles, desordenadas y entrelazadas. Cuando son estirados ,las molculas son llevadas a una alineacin y con frecuencia toman el aspecto de una distribucin cristalina, pero cuando se las deja de tensionar retornan espontneamente a su desorden natural, un estado en que las molculas estn enredadas. Esta forma de volver a su estado natural de desorden distingue a los elastmeros de los polmeros termoestables, los cuales son duros y frgiles . Entre los polmeros que son elastmeros se encuentran el poliisopreno o caucho natural, el polibutadieno, el poliisobutileno, y los poliuretanos, a continuacin se hace referencia a cada uno de ellos. POLIBUTALIENO El polibutadieno fue uno de los primeros tipos de elastmeros sintticos, o caucho, en ser inventados. No fue necesario un gran esfuerzo de imaginacin para llegar a l, al igual que el poliisopreno, muy similar al caucho natural. Es adecuado para las aplicaciones que requieren exposicin a bajas temperaturas. Los neumticos se hacen a menudo con mezclas de polibutadieno y de otras clases de caucho. Las correas, mangueras, juntas y otras piezas de automvil se hacen de polibutadieno, porque ste tiene mejor resistencia a las bajas temperaturas que otros elastmeros. Muchos polmeros pueden llegar a ser quebradizos a bajas temperaturas debido a un fenmeno llamado transicin vtrea.

POLIISOBUTILENO El poliisobutileno es un caucho sinttico, o elastmero. Es especial porque es el nico caucho impermeable a los gases, es decir, es el nico caucho que puede mantener el aire por largos perodos. Usted puede haber notado que los globos se desinflan despus de algunos das. Esto es porque estn hechos de poliisopreno, que no es impermeable a los gases. Dado que el poliisobutileno mantiene el aire, se utiliza para hacer cosas como cmaras para neumticos y pelotas de bsquet. El poliisobutileno, a veces llamado caucho butilo, y otras veces PIB, es un a polmero vinlico(Los polmeros vinlicos son polmeros obtenidos a partir de monmeros vinlicos; es decir, pequeas molculas conteniendo dobles enlaces carbono-carbono.), de estructura muy similar al polietileno y al polipropileno excepto que uno de los carbonos est sustituido por dos grupos metilo. Se hace a partir del monmero isobutileno, por polimerizacin vinlica catinica. EL POLI(ESTIRENO-BUTADIENO-ESTIRENO), O SBS El poli(estireno-butadieno-estireno), o SBS, es un caucho duro, que se usa para hacer objetos tales como suelas para zapatos, cubiertas de neumticos, y otros donde la durabilidad sea un factor importante. Es un tipo de copolmero llamado copolmero en bloque. Su cadena principal est constituida por tres segmentos. El primero es una larga cadena de poliestireno, el del medio es una cadena de polibutadieno, y el ltimo es otra larga seccin de poliestireno. POLIURETANOS

Los poliuretanos componen la nica familia ms verstil de polmeros que existe. Pueden ser elastmeros o termo estable como ya se menciono. Pueden ser fibras y pueden ser adhesivos. Aparecen en todas partes. Un poliuretano maravillosamente extrao es el spandex(que DuPont vende bajo el nombre comercial Lycra. Tiene enlaces urea y uretano en su cadena.). Por supuesto, los poliuretanos se llaman as porque en su cadena principal contienen enlaces uretano.

PLSTICOABS

ASPECTO

APLICACIONES

Anillo de tipo metal, duro de tipo estireno cuando se Cubiertas de aparatos y herramientas, paneles de golpea. Translcido instrumentos, maletas. Cajas de embalaje, artculos deportivos.

Acetal

Anillo de tipo metal, duro, tenaz, cuando se golpea, tacto Vlvulas de vapor de aerosol, mecheros, cintas ceroso, translcido transportadoras, fontanera, cremalleras. Modelos, Vidrieras, cera Electricidad, pintura Electricidad, agentes de sellado Botones de aparatos, tapones de botellas, diales, mangos Explosivos, tejidos envases, productos farmacuticos, mangos, juguetes Electricidad, equipo de laboratorio, fontanera Adhesivos, colada, acabados Recubrimientos antiadherentes, cojines, juntas elsticas, sellos, electricidad

Acrlicos Alquidos Alilo Aminos Celulsicos Polisteres clorados Epxicos Fluoroplasticos Ionmeros Plsticos de barrera de nitrilo Fenlicos xido de fenileno Poliamidas ter poliacrlico Poliaril sulfona Policarbonato

Frgil, duro, transparente, Duro, tenaz, frgil, normalmente esponjoso, opaco. Duro, cargado, reforzado, transparente a opaco Duro, Frgil, opaco con cierta translucides Vara, tenaz, transparente Tenaz, translcido u opaco Duro, mayormente cargado, reforzado, transparente Tenaz, tacto ceroso, translcido Tenaz, resistente al impacto, transparente Tenaz, resistente al impacto, transparente Duro, frgil, cargado, reforzado ,transparente Tenaz, duro, generalmente cargado, reforzado, opaco Tenaz, duro, generalmente cargado, reforzado, opaco Tenaz tacto ceroso, translcido

Contenedores, revestimiento de papel, gafas de seguridad, blindajes, juguetes Envasado Adhesivos, bolas de billar, mangos, polvos de moldeado Carcasas de aparatos, consolas, electricidad, respiradores Peines, picaportes, espolvoreadores, engranajes, asientos de vlvula

Resistente al impacto, de tipo policarbonato, translcido Aparatos, pintura de coches, electricidad a opaco Tenaz , rgido, opaco de tipo policarbonato Usos a alta temperatura en aeronutica, industria y bienes de consumo De tipo estireno, tenaz, anillo de tipo metal cuando se Dispensadores golpea, translcido de bebidas, pelculas, lentillas, accesorios de luz, aparatos pequeos, parabrisas Revestimientos, aislamientos, transistores Botes de bebida, envases, fotografa, cintas,

Polister aromtico Polister termoplstico

Rgido, tenaz, opaco Duro, tenaz, opaco

etiquetas Polister insaturado Duro, frgil, cargado, transparente Muebles, pantallas de radar, equipo deportivo

,tanques, bandejas Poliolefinas Sulfuro de polifenileno Poliestireno Tacto ceroso, tenaz, blando, translcido Rgido, duro, opaco Alfombras, juguetes Cojinetes, engranajes, revestimientos sillas, platos, jeringuillas mdicas,

Frgil, marcas doblez blancas, anillo de tipo metal, Embalaje de burbujas, tapones de botella, platos cuando se golpea, transparente lentillas, mostradores transparentes Aeroespaciales, tapa de distribuidor, equipo de hospitales, cabezales rociadores

Polisulfona

Rgido, de tipo policarbonato, transparente a opaco

Siliconas Uretanos Vinilos

Tenaz, duro, cargado, reforzado, algo flexible, opaco Coladas correosas, sobre todo espumas, flexible, opaco Tenaz, algo flexible, opaco transparente

rganos artificiales, grasas, tintas, moldes, pulido, plastilina, impermeables Amortiguadores, cojines, hilos elsticos, aislantes, esponjas, llantas Pelotas muecas, cubiertas para suelos, mangueras de riego, impermeables, losetas, papel de decorar.

MANUFACTURA DE LOS PLSTICOS POR INYECCIN Y COMPRESIN

Dependiendo del tipo de plstico que se desea emplear existe diferentes formas de manufacturarlo, como se menciono anteriormente los termoplsticos son producidos por procesos de inyeccin, extrucin , soplado, termoformado , para los plsticos termoestables se encuentra el moldeo por compresin, el moldeo por transparencia, la colada; a continuacin se dar una explicacin de estos procesos.

TCNICAS DE MOLDEO DE LOS PLSTICOS El moldeo de los plsticos consiste en dar las formas y medidas deseadas a un plstico por medio de un molde. El molde es una pieza hueca en la que se vierte el plstico fundido para que adquiera su forma. Para ello los plsticos se introducen a presin en los moldes. En funcin del tipo de presin, tenemos estos dos tipos: MOLDEO A ALTA PRESIN Se realiza mediante mquinas hidrulicas que ejercen la presin suficiente para el moldeado de las piezas. Bsicamente existen tres tipos: compresin, inyeccin y extrusin. Compresin: En este proceso, el plstico en polvo es calentado y comprimido entre las dos partes de un molde mediante la accin de una prensa hidrulica, ya que la presin requerida en este proceso es muy grande. Este proceso se usa para obtener piezas no muy grandes ya que las presiones necesarias son altas, por ejemplo se puede hacer los mangos aislantes del calor de los recipientes y utensilios de cocina.

Moldeo por transferencia : Se usa generalmente para cauchos y elastmeros (Termoestables) generando pequeas piezas , ya que se necesitan grandes presiones para la produccin de una sola pieza.

Este proceso consiste en calentar el plstico en una cmara llamada cmara de transferencia, y luego por medio de un embolo aplicar presin para transportar el plstico a travs de unos pequeos orificios hacia la matriz del molde.

Inyeccin: Consiste en introducir el plstico granulado dentro de un cilindro, donde se calienta. En el interior del cilindro hay un tornillo sinfn que acta de igual manera que el mbolo de una jeringuilla. Cuando el plstico se reblandece lo suficiente, el tornillo sinfn lo inyecta a alta presin en el interior de un molde de acero para darle forma. El molde y el plstico inyectado se enfran mediante unos canales interiores por los que circula agua. Por su economa y rapidez, el moldeo por inyeccin resulta muy indicado para la produccin de grandes series de piezas. Por este procedimiento se fabrican palanganas, cubos, carcasas, componentes del automvil, etc. Maquina Inyectora de plstico

Extrusin: Consiste en moldear productos de manera continua, ya que el material es empujado por un tornillo sinfn a travs de un cilindro que acaba en una boquilla, lo que produce una tira de longitud indefinida. Cambiando la forma de la boquilla se pueden obtener barras de distintos perfiles. Tambin se emplea este procedimiento para la fabricacin de tuberas, inyectando aire a presin a travs de un orificio en la punta del cabezal. Regulando la presin del aire se pueden conseguir tubos de distintos espesores.

Maquina Extrusora de plstico

Algunos perfiles de productos que se pueden obtener:

MOLDEO A BAJA PRESIN

Termoformado: Se emplea para dar forma a lminas de plstico mediante la aplicacin de calor y presin hasta adaptarlas a un molde. Se emplean, bsicamente, dos procedimientos: El primero consiste en efectuar el vaco absorbiendo el aire que hay entre la lmina y el molde, de manera que sta se adapte a la forma del molde. El segundo procedimiento consiste en aplicar aire a presin contra la lmina de plstico hasta adaptarla al molde. Este procedimiento se denomina moldeo por soplado, como el caso de la extrusin, aunque se trata de dos tcnicas totalmente diferentes. Se emplea para la fabricacin de cpulas, piezas huecas, cierto tipo de empaques para productos usan este sistema llamado empaque tipo Skin.

Termoformadora de lnea:

Empaques y productos conformados por termo formado. Colada: La colada consiste en el vertido del material plstico en estado lquido dentro de un molde, donde fragua y se solidifica. La colada es til para fabricar pocas piezas o cuando emplean moldes de materiales baratos de poca duracin, como escayola (yeso) o madera. Debido a su lentitud, este procedimiento no resulta til para la fabricacin de grandes series de piezas. Espumado: Consiste en introducir aire u otro gas en el interior de la masa de plstico de manera que se formen burbujas permanentes. Por este procedimiento se obtiene la espuma de poliestireno, la espuma de poliuretano (PUR), etc. Con estos materiales se fabrican colchones, aislantes termo-acsticos, esponjas, embalajes, cascos de ciclismo y patinaje, plafones ligeros y otros. Aislamiento termo acstico para una construccin.

Calandrado: Consiste en hacer pasar el material plstico a travs de unos rodillos que producen, mediante presin, lminas de plstico flexibles de diferente espesor. Estas lminas se utilizan para fabricar hules, impermeables o planchas de plstico de poco grosor. Muestra de rodillos que se usan en el proceso de calandrado:

COMPONENTES DE UNA UNIDAD INYECTORA DE PLSTICO El proceso de moldeo por inyeccin se lleva acabo por medio de la fusin de un polmero termoplstico inyectndolo a presin en un molde cerrado y fri ( de acuerdo a cada material), donde se solidifica para generar el producto final el cual se extrae al abrir el molde. Una maquina de molde por inyeccin consta de tres secciones esenciales: o o o La unidad de inyeccin La unidad de cierre o prensa El molde

La unidad de inyeccin Es la parte plastificante del proceso, la cual se encarga de recibir el polmero en forma slida para luego fundirlo en una masa homognea y uniforme. Durante la fase de plastificacin el extremo de salida, que no siempre esta sellado por una vlvula, y el tornillo acumulan una reserva o carga de material fundido al frente, el tornillo se mueve hacia atrs en contra del frente de presin mientras gira, con lo cual empuja el material hacia la parte frontal y a su vez ayuda a fundirlo con el rozamiento que genera. Cuando se completa la etapa de plastificacin , se abre la vlvula de

sellado, el tornillo detiene su giro y se le aplica presin que lo convierte en un embolo o pistn que impulsa el material fundido acumulado, a travs de la boquilla conectora hacia el molde, que se encuentra montado en la unidad de cierre. Las principales partes que constituyen una unidad inyectora son: o o o o o o Barril ( camisa o cilindro plastificador) Tornillo o mbolo reciprocante Tolva de alimentacin Bandas calefactoras Boquilla y porta boquilla Sistemas de trasmisin de movimiento y potencia

La unidad de cierre Es la encargada de sostener el molde y generar la presin de cierre mientras se inyecta el polmero, adems permite la expulsin de la pieza. El cierre del molde se realiza por medio de una prensa controlada por sistemas hidrulicos o mecnicos. La fuerza de cierre requerida en esta unidad depende de la mxima rea proyectada de la pieza a inyectar, y la presin de moldeo, con lo cual se contrarresta la resistencia que genera el material fundido cuando se inyecta. Fuerza de cierre: Presin que se necesita para evitar la apertura del molde al momento de inyectar Presin de moldeo: Propiedad de la resina que se va a inyectar en particular; por lo general se toma una presin intermedia, calculada a lo largo de la cavidad de la pieza, hasta la boquilla del molde. Fuerza de cierre = (Presin de inyeccin) x (rea proyectada de las piezas) El molde o herramienta Es sujetado en la unidad de cierre por medio de tornillos por lo general, para permitir la fcil instalacin. Sus caractersticas generales son: o o o Cavidad o impresin: aqu se moldea el producto, puede existir una o varias cavidades Canales: por donde fluye el material fundido a inyectarse Canales de enfriamiento: Por donde se bombea el agua de enfriamiento para eliminar el calor del material fundido.

o

Expulsores: sacan la pieza moldeada de la cavidad

PROCESO DE INYECCIN (MBOLO-HUSILLO) Este sistema se basa en la utilizacin de varios principios, pero en especial proporciona al husillo la funcin adicional de mbolo, para inyectar en el molde el material plastificado. El principio de la plastificacin simtrica por mbolo-husillo est patentado por la Badische Anilin- & sodafabrik AG, Ludwigshafen. El principio se ha introducido con xito en la practica durante los ltimos aos y es empleado por casi todas las fabricas de maquinaria de inyeccin, ya que es una solucin practica desde el punto de vista de diseo. El funcionamiento es el siguiente: al iniciar la operacin el mbolo-husillo se encuentra en posicin avanzada. Durante su giro transporta hacia delante el material de 1 tolva, calentndolo y plastificndolo. La fusin termoplstica llega al espacio anterior del husillo y le hace retroceder. Cuando se han plastificado la cantidad necesaria de material, se interrumpe su movimiento de rotacin y desplazamiento mediante un interruptor final. En el siguiente movimiento de inyeccin, el mbolo- husillo acta como mbolo y comprime el material disgregado a travs de la boquilla hacia el molde. Durante este avance, el mbolo-husillo conecta la operacin de compresin mediante un segundo interruptor final. Una esencial ventaja de este sistema consiste en la posibilidad de plastificar durante tiempos corrientes de funcionamiento, sin influir en el ciclo general de trabajo. La plastificacin puede extenderse como mximo a los tiempos de ciclo: enfriamiento, apertura y cierre del molde; si embargo, para una plastificacin mxima, se precisa el empleo de una adecuada boquilla de cierre, para evitar la salida del material. El mbolo-husillo no trabaja igual que el mbolo de un cilindro convencional. A lo largo de los pasos del husillo existe una posibilidad de escape para el material termoplstico. La presin mxima alcanzable queda limitada en parte por la presin esttica de la masa en diversos estadios de disgregacin.

Representacin grfica del cilindro plastificante y el sistema de bloqueo contra el reflujo

Representacin esquemtica del funcionamiento de un bloqueo de flujo en sistema de mbolo-husillo. El esquema superior 1 muestra el mbolo-husillo en rotacin; el material transportado pasa el bloqueo de reflujo situado entre el mbolo-husillo y su punta. La figura 2 muestra cmo el anillo de bloqueo se desplaza hacia atrs durante el movimiento de inyeccin del mbolo-husillo, impidiendo as el reflujo del material disgregado, por influencia de la presin de inyeccin. (1) mitad del molde lado boquilla. (2) boquilla. (3) anillo de junta para bloqueo de flujo. (4) mbolo-husillo. (5) cilindro de inyeccin. (6) punta intercambiable del mbolo-husillo con canales de flujo. (7) elementos calefactores. (8) brida del cilindro. (9) bebedero boquilla de molde.

COMPONENTES DE LA MAQUINA INYECTORA

COMPONENTES EN LOS ESQUEMAS : (1) Boquilla de la inyectora Nariz. (2) bandas calefactoras. (3) cilindro de plastificacin. (4) tolva. (5) eje del accionamiento del mbolo-husillo. (6) rbol con perfil estriado para el accionamiento axial y de giro del mbolo-husillo. (7) leva. (8) cilindro hidrulico de efecto simple. (9) pistn hidrulico. (10) manmetro. (11) interruptor final del caudal. (12) interruptor final para lmite del avance del mbolo-husillo, (13) rueda helicoidal. (14) mbolo-husillo. (15) mitad molde lado boquilla. (16) mitad molde lado extractor. (T) pieza inyectada.