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Proceso de transformación de plásticos por Inyección v.2014

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Descripción del proceso de transformación de plásticos por inyección. Tecnología de Materiales para el Diseño.

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Proceso de transformación de plásticos por Inyección v.2014

  1. 1. Tecnología de materiales Fco. Javier González Madariaga Alberto Rosa Sierra Tecnología de transformación de los materiales plásticos inyeccióninyección
  2. 2. El ciclo de inyección www.upc.edu/ccp 3 El proceso de inyección consiste en introducir en un molde bajo elevada presión un material plástico en estado fundido. En dicho molde que le dará la forma, se enfriará y posteriormente se extraerá la pieza conformada. El proceso de inyección
  3. 3. Procesos avanzados Micro-inyección Inyección de piezas de grandes dimensiones RIM Inyección asistida por gas / agua Micro-espumación Inyección multicomponente a) Inyección doble (bi-inyección) b) Core-back (Núcleo-piel) c) Plato rotatorio d) Rotación horizontal e) Transferencias d) Sandwich e) Inyección de espumas flexibles (Soft foam injection tech) Decoración, acabados a) Decoración en molde (IMD) b) Etiquetaje en molde (IML) c) Insertos (IM) Biopolímeros Colouring
  4. 4. Inyección bi-componente (BI)
  5. 5. Core-back
  6. 6. Plato rotatorio
  7. 7. Rotación horizontal
  8. 8. Plato de transferencias
  9. 9. Transferencia de piezas
  10. 10. Transferencia de piezas
  11. 11. Proceso sandwich
  12. 12. Soft foam injection tech (S-Fit)
  13. 13. In mould labelling (IML)
  14. 14. In mould decoration (IMD)
  15. 15. Insert moulding (IM)
  16. 16. Biopolímeros
  17. 17. Bioplásticos + algodón + bambú
  18. 18. Colouring
  19. 19. El ciclo de inyección www.upc.edu/ccp 4 Microinyección [www.sms-k.com]
  20. 20. El ciclo de inyección www.upc.edu/ccp 5 Inyección de piezas de grandes dimensiones [www.dpg.com]
  21. 21. Inyección soplo
  22. 22. Parámetros de inyección Reología Curvas pvT Cristalinidad Molde Máquina de inyección Tamaño Espesor Longitud Complejidad Relación proceso estructura propiedades ProcesoHerramientas Geometría Material El ciclo de inyección www.upc.edu/ccp 6 . Tamaño . Longitud . Espesor . Complejidad . Parámetros de inyección GEOMETRÍA . Molde . Máquina de inyección (inyectora) PROCESO . Reología . Curvas pvT . Cristalinidad MATERIAL HERRAMIENTAS Relación proceso - estructura - propiedades
  23. 23. El ciclo de inyección www.upc.edu/ccp 7 Plano de partición Sistema de atemperación Sistema de alimentación Cavidad Sistema de expulsión Punto de inyección o entrada El molde
  24. 24. El ciclo de inyección www.upc.edu/ccp 9 a) Cierre del molde b) Inyección y c) Mantenimiento d) Plastificación y e) Refrigeración f) Apertura del molde y expulsión de la pieza # Calentar # Homogeneizar # Contrapresión # Husillo # Punto de inyección El ciclo de inyección A) Cierre del molde B) Inyección C) Mantenimiento D) Plastificación E) Refrigeración F) Apertura del molde y expulsión
  25. 25. El ciclo de inyección www.upc.edu/ccp 11 e) Refrigeración b) Inyección c) Mantenimiento d) Plastificación f) Apertura y expulsión InicioFinal a) Cierre Tiempo El tiempo de refrigeración es el que ocupa la mayor parte del ciclo de inyección El ciclo de inyección
  26. 26. El ciclo de inyección www.upc.edu/ccp 12 Refrigeración Llenado Mantenimiento delapresión Solidificación delaentrada Expulsión Presiónenlacavidad(MPa) Tiempo (s) 0 5 15 33 35 50 25 0 Cierredelmoldeyllenadodelacolada Tiempo de molde cerrado Tiempo de ciclo El ciclo de inyección Evolución de la presión durante el ciclo de inyección
  27. 27. El ciclo de inyección www.upc.edu/ccp 13 Temperatura(°C) Tiempo (s) 0 5 15 33 35 200 100 0 Cierredelmoldeyllenadodelacolada Llenado Mantenimiento delapresión Refrigeración Solidificación delaentrada Expulsión Interior de la cavidad Entrada El ciclo de inyección Evolución de la temperatura durante el ciclo de inyección
  28. 28. El ciclo de inyección www.upc.edu/ccp 17 Capa solidificada Pared molde Pared molde Estirado y orientado del material El flujo que existe durante el moldeo por inyección es complicado porque el plástico se enfría y solidifica durante el proceso de llenado. El perfil de llenado no es una típica parábola porque el polímero cercano de la pared fría del molde solidifica formando una piel entre el molde y el núcleo. P Frente de avance del fluido El ciclo de inyección Flujo fuente
  29. 29. El ciclo de inyección www.upc.edu/ccp 18 Otro aspecto a considerar es el efecto de la superficie de enfriamiento sobre la microestructura. La capa cercana a la pared del molde se enfría rápidamente (capa fría) lo que inducirá características amorfas, mientras que el núcleo, que se enfría mucho más lentamente dará lugar a una mayor cristalinidad. Este enfriamiento anisotrópico puede presentar un problema cuando se desean propiedades isotrópicas. Estructura piel-núcleo Flujo en el núcleo Piel fría Entrada [Tesis doctoral de Hans Ziudema. Univ. Tech. Eindhoven. 2000] El ciclo de inyección Capa Fría y estructura Piel-Núcleo
  30. 30. El ciclo de inyección www.upc.edu/ccp 19 El gran impacto del flujo fuente en la inyección está en la forma en que se induce la orientación de las fibras en la pared. Hay dos consideraciones básicas para la orientación inducida por el flujo: El flujo de cizalla que alinea las fibras en dirección del flujo. El flujo estira y alinea las fibra en dirección del estiramiento [http://islnotes.cps.msu.edu/trp/inj] El ciclo de inyección Efecto del flujo sobre la orientación de las fibras
  31. 31. El ciclo de inyección www.upc.edu/ccp 20 = F S Tensión de cizalla v y v y = . Velocidad de deformación = .Viscosidad Newtoniano Pseudoplástico El ciclo de inyección Influencia de la viscosidad
  32. 32. Fin

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