Universidad Autnoma de Ciudad Jurez Instituto de Ingeniera y Tecnologa Departamento de Ingeniera Industrial y Manufactura

Ingeniera en ManufacturaEquipo H Joel Alberto Licn Carrasco Mat 79376 Carlos Calahorra Reza Mat 86830Semestre Enero-Junio 2010

UNIDAD VI6. Diseo por inyeccin de moldeo de plsticos 6.1. Materiales para inyeccin de moldes. 6.2. Ciclo de moldeo. 6.3. Sistemas de inyeccin de moldes.

Objetivos de la Unidad VIAl termino de estos Temas, usted podr: Conocer los diferentes tipos de materiales para la inyeccin de plsticos. Cuales son los pasos para el Ciclo de Moldeo.

Conocer los diferentes Sistemas y Procesos de inyeccin de plsticos.

Unidad VI

Diseo por inyeccin de moldes de plstico

Moldeo por InyeccinDefinicin: En ingeniera, el moldeo por inyeccin es un proceso semicontinuo que consiste en inyectar un polmero o cermico en estado fundido (o ahulado) en un molde cerrado a presin y fro, a travs de un orificio pequeo llamado compuerta. En ese molde el material se solidifica, comenzando a cristalizar en polmeros semicristalinos. La pieza o parte final se obtiene al abrir el molde y sacar de la cavidad la pieza moldeada.

Moldeo por InyeccinBreve Descripcin: El material plstico es calentado en un cilindro metlico(Horno) que eleva su temperatura por la accin de resistencias de suncho. El vstago del tornillo es impulsado hacia adelante ya sea por un pistn hidrulico, o por un motor elctrico, la vlvula sella la punta transformando este vstago en un pistn que impulsa el plstico dentro de la cavidad del molde a travs del pico inyector y el buje del molde.

Moldeo por Inyeccin

Moldeo por InyeccinBreve Descripcin: El tornillo gira el material es empujado hacia adelante transportado por la geometra del mismo; quedando almacenado en la zona delantera del horno. El molde se abre, cae(n) la(s) pieza(s) el molde vuelve a cerrar comenzando un nuevo ciclo.

Materiales para inyeccin de moldesDefinicin de Plsticos: PLASTICOS es una palabra que deriva del griego "Plastikos" que significa "Capaz de ser Moldeado", sin embargo, esta definicin no es suficiente para describir de forma clara a la gran variedad de materiales que as se denominan.

Materiales para inyeccin de moldesPlsticos: Tcnicamente los plsticos son sustancias de origen orgnico formadas por largas cadenas macromoleculares que contienen en su estructura carbono e hidrgeno principalmente. Se obtienen mediante reacciones qumicas entre diferentes materias primas de origen sinttico o natural. Es posible moldearlos mediante procesos de transformacin aplicando calor y presin.

Materiales para inyeccin de moldesPlsticos: Los plsticos son parte de la gran familia de los Polmeros. Polmeros es una palabra de origen latn que significa Poli = muchas y meros = partes, de los cuales se derivan tambin otros productos como los adhesivos, recubrimientos y pinturas.

Materiales para inyeccin de moldesAlgunos materiales: ABS Acetal Polietileno Poliestireno Policarbonato PVC Acrlico Poliuretano

Materiales para inyeccin de moldesABS: El ABS es el nombre dado a una familia de termoplsticos. El acrnimo deriva de los tres monmeros utilizados para producirlo: acrilonitrilo, butadieno y estireno. Aunque este producto tenia buenas propiedades comparado con otros materiales disponibles en sus primeros aos, tenia varias deficiencias entre las que se puede contar una mala capacidad para ser procesado as como tambin una falta de homogeneidad.

Materiales para inyeccin de moldesPropiedades: El acrilonitrilo proporciona: Resistencia Trmica, Resistencia Qumica, Resistencia a la Fatiga, Dureza y Rigidez. El butadieno proporciona: Ductilidad a baja Temperatura, Resistencia al impacto, Resistencia a la Fusin. El estireno proporciona: Facilidad de proceso, Brillo, Dureza y Rigidez. La mayora de los plsticos ABS son no txicos e incoloros

Materiales para inyeccin de moldesUsos y Aplicaciones: Electrodomsticos(Carcasas) Interiores de aviones Paneles de instrumentos Prototipos En la industria farmacutica para revestimiento de areas estriles

Materiales para inyeccin de moldesPolietileno: El polietileno(PE) es un material termoplstico blanquecino, de transparente a translucido, y es frecuentemente fabricado en finas laminas transparentes. Las secciones gruesas son translucidas y tienen una apariencia de cera. Mediante el uso de colorantes pueden obtenerse una gran variedad de productos coloreados.

Materiales para inyeccin de moldesPropiedades: Resistencia a la traccin Resistencia al choque Resistencia al desgarramiento Alargamiento en la rotura por traccin Flexibilidad a bajas temperaturas

Materiales para inyeccin de moldesUsos y Aplicaciones: Cables Envases, vasijas y tubos Pelcula Revestimiento de papel

Materiales para inyeccin de moldesPVC: El Policloruro de Vinilo (PVC) es un moderno, importante y conocido miembro de la familia de los termoplsticos. Es un polmero obtenido de dos materias primas naturales cloruro de sodio o sal comn (ClNa) (57%) y petrleo o gas natural (43%), siendo por lo tanto menos dependiente de recursos no renovables que otros plsticos.

Materiales para inyeccin de moldesPropiedades: Resistente y liviano Versatilidad Estabilidad Longevidad Seguridad Reciclable Recuperacin de energa Buen uso de recursos Rentable Aislante elctrico

Materiales para inyeccin de moldesUsos y Aplicaciones: Construccin (Tubos de agua potable) Empaques (Botellas de jugo) Mobiliario (Muebles de Jardn) Aplicaciones medicas (Catteres, Dilisis) Calzado (Botas) Automotriz (Apoyabrazos)

Materiales para inyeccin de moldesDesventajas del uso de PVC: Cancergeno Altamente inflamable Explosivo

Materiales para inyeccin de moldesTemperatura de fusin de algunos materiales:Materiales ABS Acetal Polietileno Policarbonato PVC Acrlico Poliuretano Polipropileno Acetato de Celulosa Temperatura de Fusin 110 C 100 C 160 C 250 C 140 C 159 C 180 C 160 C 180 C

Materiales para inyeccin de moldesTemperatura de molde de algunos materiales:Materiales Acetato de Celulosa Acrlicos Poliamidas Policarbonatos Polietileno Polipropileno Poliestireno ABS Acetatos Temperatura de Cavidad 40 C - 60 C 50 C - 90 C 80 C - 120C 80 C - 110 C 5 C - 60 C 10 C - 60 C 20 C - 50 C 50 C - 80 C 70 C - 100 C

Ciclo de MoldeoPasos del Ciclo de Moldeo: En el ciclo de moldeo se distinguen 6 pasos principales (aunque algunos autores llegan a distinguir hasta 9 pasos). Los parmetros ms importantes para un proceso de inyeccin son los siguientes:

Ciclo de MoldeoPasos del Ciclo de Moldeo: 1. Molde cerrado y vaco. La unidad de inyeccin carga material y se llena de polmero fundido. 2. Se inyecta el polmero abrindose la vlvula y, con el husillo que acta como un pistn, se hace pasar el material a travs de la boquilla hacia las cavidades del molde. 3. La presin se mantiene constante para lograr que la pieza tenga las dimensiones adecuadas, pues al enfriarse tiende a contraerse.

Ciclo de MoldeoPasos del Ciclo de Moldeo: 4. La presin se elimina. La vlvula se cierra y el husillo gira para cargar material; al girar tambin retrocede. 5. La pieza en el molde termina de enfriarse (este tiempo es el ms caro pues es largo e interrumpe el proceso continuo), la prensa libera la presin y el molde se abre; las barras expulsan la parte moldeada fuera de la cavidad. 6. La unidad de cierre vuelve a cerrar el molde y el ciclo puede reiniciarse.

Sistemas de Inyeccin de MoldesIntroduccin: A partir de los polmeros y de acuerdo con el tipo de artculo que se desea confeccionar se emplean distintos procedimientos, siendo los principales: Moldeo por Inyeccin Moldeo por Extrusin Moldeo por soplado Moldeo por vacio Calandrado Otros mas.

Sistemas de Inyeccin de MoldesMoldeo por Inyeccin: Un mbolo o pistn de inyeccin se mueve rpidamente hacia adelante y hacia atrs para empujar el plstico ablandado por el calor a travs del espacio existente entre las paredes del cilindro y una pieza recalentada, situada en el centro de este. Esta pieza central se emplea, dada la pequea conductividad trmica de los plsticos, de forma que la superficie de calefaccin del cilindro es grande y el espesor de la capa plstica calentada es pequeo.

Sistemas de Inyeccin de MoldesMoldeo por Inyeccin: Bajo la accin combinada del calor y la presin ejercida por el pistn de inyeccin, el polmero es lo bastante fluido como para llegar al molde fro donde toma forma la pieza en cuestin. El polmero estar lo suficiente fluido como para llenar el molde fro. Pasado un tiempo breve dentro del molde cerrado, el plstico solidifica, el molde se abre y la pieza es removida. El ritmo de produccin es muy rpido, de escasos segundos.

Sistemas de Inyeccin de MoldesMoldeo por Inyeccin:

Sistemas de Inyeccin de MoldesMoldeo por Insuflacin de aire(Soplado): Es un proceso usado para hacer formas huecas (botellas, recipientes). Un cilindro plstico de paredes delgadas es extruido y luego cortado en el largo que se desea. Luego el cilindro se coloca en un molde que se cierra sobre el polmero ablandado y le suprime su parte inferior cortndola. Una corriente de aire o vapor es insuflado por el otro extremo y expande el material hasta llenar la cavidad. El molde es enfriado para el fraguado.

Sistemas de Inyeccin de MoldesMoldeo por Insuflacin de aire(Soplado):

Diferentes Procesos de Manufactura de PlsticosMoldeo por Extrusin: En el moldeo por extrusin se utiliza un transportador de tornillo helicoidal. El polmero es transportado desde la tolva, a travs de la cmara de calenta-miento, hasta la boca de descarga, en una co-rriente continua. A partir de grnulos slidos, el polmero emerge de la matriz de extrusin en un estado blando. Como la abertu-ra de la boca de la ma-triz tiene la forma del producto que se desea obtener, el proceso es continuo. Posteriormente se corta en la medida adecuada.

Diferentes Procesos de Manufactura de PlsticosMoldeo por Extrusin:

Diferentes Procesos de Manufactura de PlsticosMoldeo por Vacio: Mediante este proceso se comprime una chapa de resina termoplstica ablandada por el calor contra un molde fro. La chapa toma y conserva la forma del molde. Este mtodo se emplea para revestimientos interiores (puertas de heladeras, gabinetes, etc.).

Diferentes Procesos de Manufactura de PlsticosMoldeo por Vacio:

Diferentes Procesos de Manufactura de PlsticosCalandrado: El proceso se emplea para la fabricacin de chapas y pelculas plsticas. Consiste en pasar un polmero convertido en una masa blanda entre una serie de rodillos calentados. A medida que el polmero pasa a travs de los rodillos se forma un producto uniforme. El ltimo par de rodillos se ajustan para dar el espesor deseado. El sistema de rodillos de enfriamiento da a las chapas o pelculas su estructura molecular permanente.

Diferentes Procesos de Manufactura de PlsticosCalandrado:

Diferentes Procesos de Manufactura de PlsticosTermoformado: El termoformado es un proceso de fabricacin de piezas en el que se parte de una lmina de materiales plsticos (ABS, PVC, HIPS, PP, PET, etc.) previamente obtenida y que por la accin del calor proporcionado por una pantalla, placa u horno, eleva la temperatura de la lmina para que quede apta para la deformacin.

Diferentes Procesos de Manufactura de PlsticosTermoformado: Luego, con la utilizacin de un molde, sumado a la accin de aire comprimido o vaco (inclusive pueden ser ambos) se hace adherir la lmina al molde, el cual, por estar fro, rigidiza la pieza. En algunos casos se utilizan preformadores para estirar la lmina. Los moldes pueden contar con filos para separar el contorno de la pieza de la lmina plana, la cual quedar con el "agujero" generado por la extraccin de la pieza.

Diferentes Procesos de Manufactura de PlsticosTermoformado:

Diferentes Procesos de Manufactura de PlsticosInmersin: Se pueden fabricar cuerpos huecos por inmersin, proceso que puede ser igualmente utilizado en el revestimiento de tejidos previamente colocados en formas (guantes), de frascos y artculos domsticos. Este mtodo consiste en sumergir un molde (de metal, porcelana o vidrio) precalentado a 100-130 C en un plastisol durante un corto perodo de tiempo y gelificar la capa de pasta depositada en su superficie.

Diferentes Procesos de Manufactura de PlsticosInmersin: Revestimiento por inmersin en caliente: este mtodo permite el revestimiento de objetos tales como jaboneras, escurridores, pinzas, ganchos, frascos de vidrio, para protegerlos contra la corrosin, rotura o mejorar su apariencia. El objeto a ser recubierto se precalienta antes de la inmersin.

Diferentes Procesos de Manufactura de PlsticosInmersin: Revestimiento por inmersin en fro: esta tcnica es utilizada principalmente en la fabricacin de guantes con o sin soporte textil. El guante tejido se coloca en el molde fro con forma de mano y luego se sumerge dentro del plastisol. Se deja escurrir el exceso de pasta y el molde se introduce en el horno de gelificacin.

Diferentes Procesos de Manufactura de PlsticosInmersin: