Tabla de ContenidoMdulo 2. Proceso de Inyeccin2.1 Mquinas de Inyeccin2.1.1 Partes de una Inyectora2.1.2 Clasicacin segn Grupos Funcionales2.1.3 Clasicacin segn Tamao2.2 Proceso de Inyeccin2.3 Clculo Parmetros de Inyeccin.2.3.1 Volumen de Plasticacin2.3.2 Velocidad de Plasticacin2.3.3 Contrapresin2.3.4 Perl de Temperatura2.3.5 Perles de Velocidad 2.3.6 Conmutacin2.3.7 EnfriamientoBienvenidos a la CartillaIntroduccin a los Materiales PlsticosMdulo 2. Proceso de Inyeccin.EnelpresentemduloabordaremoselProcesode Inyeccin.Esmuyimportantequeconozcamosbiendequsetrata, yaquelousamosampliamenteenelnegociodeGrifera& Complementos Corona para fabricar productos plsticos.Eneldesarrollodeltemaconoceremoselfuncionamiento delasmquinasdeInyeccinytodaslasvariablestcnicas requeridasparalograrunaproduccinptimamediante este proceso de transformacin del plstico.ObjetivosAl nalizar este mdulo usted estar en capacidad de: Identicar cules son los componentes ms importantes del proceso de inyeccin. Describir el proceso bsico que garantice el ptimo fun-cionamiento de una mquina de inyeccin.Curso Know How PlsticoMdulo 2. Proceso de Inyeccin3Unamquinadeinyeccin,tambinconocidacomo Inyectora,esaquellaqueproduceartculosapartirdeun productopolimrico.Elmaterialplsticoseingresaala mquinainyectoraenformadepelets(granos).Luego,el materialsecalientayseinyectadentrodeunmoldepara que se obtenga la forma deseada. Ms adelante se ver este proceso en detalle en la leccin 2.2.Las inyectoras pueden clasicarse por grupos funcionales o por tamao.2.1Mquinas de InyeccinMquina Inyectora4Curso Know How PlsticoMdulo 2. Proceso de InyeccinUnaMquinaInyectorabsicamentetienecuatropartes quesonlaesenciadesufuncionamiento:Launidadde Plasticacin o Inyeccin, la Unidad de Control de Proceso, la Unidad de Cierre y el Molde. En la siguiente grca se puede ver un esquema de estas partes.2.1.1 Partes de Una InyectoraUnidad de cierreUnidad de plastificacinMoldeUnidad decontrol delprocesoPartesCurso Know How PlsticoMdulo 2. Proceso de Inyeccin5La Unidad de Plasticacin, tambinllamadaUnidadde Inyeccin, es la que recibe la materiaprima,latransporta haciaelmolde,laplastica (funde),lahomogeniza (mezcla)yladosica (inyecta).Enlassiguientesgrcas podrobservarunaunidad deinyeccinyunhusillode plasticacin:LaUnidaddeControlde Proceso,eslaencargada decontrolarlasecuencia delasfasesdelciclode inyeccinyderepetirlos ciclos.LaUnidaddeCierrees laquealojaalmolde,lo cierrayloabre.Tambin provee la fuerza de cierre y acciona los expulsores. Hay dostiposdeUnidadesde Cierre: HidrulicasMecnicas de Rodillera (Simple o doble)BoquillaInyectoraMoldeUnidad de InyeccinTolvaTornillo o husillode inyeccinGarganta dealimentacinBarrilBandas de calefaccin(Resistencias)A - Zona de alimentacinB - Zona de plastificacinC - Zona de dosificacinD - Vlvula antiretorno o chequeh - Espacio entre la cresta y el cuerpo del tornilloh1 - Parte del tornillo donde la distancia entra la cresta y el tornillo es mayorh2 - Parte del tornillo donde la distancia entra la cresta y el tornillo es menor(Esta diferencia de espacios garantiza la homogenizacin y la plastificacin adecuada)A B CDh1 hh2Husillo de Plastificacin6Curso Know How PlsticoMdulo 2. Proceso de InyeccinObserve un ejemplo de los tipos de unidades de cierre mencionadas anteriormente:Unidad de cierre HidrulicaUnidad de Cierre HidrulicaVentajas Menos costosas que las mecnicas.Elprocesodeajustedealturade moldeesmassencilloqueenlas mecnicas Menor costo de mantenimiento Facil graduacin de fuerza de cierreDeventajasMslentasquelasunidades mecnicasRodillera simple Rodillera DobleMecnicas de Rodillera (Simple o Doble)Unidad de Cierre MecnicaVentajasAltavelocidaddedesplazamiento Vs.Bajo nivel de fuerzaBajavelocidaddedesplazamiento Vs.Alto nivel de fuerza Alto nivel de fuerza de apertura de molde Bajo consumo de energia una vez se cierra el moldeDeventajas Costos de fabricacin altosVariacinenlafuerzadecierrepor dilatacin del moldeRecorridosdeaperturamenores comparadas con las unidades hidrulicasEstas unidades de cierre pueden ser tambin horizontales y verticales. En este caso la estamos viendo horizontal.Curso Know How PlsticoMdulo 2. Proceso de Inyeccin7Segn sea su tipo de accionamiento, las Mquinas Inyectoras se clasican en: Hidrulicas ElctricasEn las siguientes grcas podr observar un modelo de cada una de ellas:2.1.2 Clasicacin segn GruposFuncionalesIntercambiadorde colorBombaVlvulas decontrol Tanque de aceite Inyectora de Accionamiento HidrulicoLasINYECTORASHIDRULICAS funcionan como una bomba que reparteaceiteatodoel mecanismodelamquina permanentemente.Esteaceite haceposibleelaccionamiento de los diferentes movimientos de lainyectora,pormediode vlvulasquepermitensupasoo lo bloquean.Servomotor 1Servomotor 2Inyectora de Accionamiento Elctrico Silenciosas Ambiente limpio No emiten calor al entornoSonmscostosasquelashidrulicas,perosu bajogastoenergticocompensasumayor valor.PrecisinTiemposdeciclocortoyalta resproducibilidadqueincrementanel rendimiento Moldeo de precisinReduccin de costros por ahorro de energaLasINYECTORASDEACCIONAMIENTOELCTRICO,quesondegeneracinmsreciente,son operadas por servomotores y tienen las siguientes caractersticas:8Curso Know How PlsticoMdulo 2. Proceso de Inyeccin2.1.3 Clasicacin Segn TamaoLafuerzadecierreenuna mquinadeinyeccin esloquedeterminasu clasicacinportamao. Existenmquinaspequeas cuya capacidad de inyeccin tpica oscila entre 4 gramos y los 15 kilogramos.Perotambinsefabrican aquellascuyafuerzade cierretpicapuedeirdelas 10toneladashastalas3000 toneladas.Inclusive,hayenelmercado mquinasdehasta10.000 toneladasdefuerzade cierre.Enlassiguientesgrcas podr observar imgenes de cada una de estas mquinas:Maquinas de Inyeccin FUERZA DE CIERRE TPICA10Ton- 3000 TonFUERZA DE CIERRE10.000 ToneladasCAPACIDAD DE INYECCIN TPICA4g 15 kgClasificacin segn tamaoCurso Know How PlsticoMdulo 2. Proceso de Inyeccin9Actividad No.1Seleccione la respuesta correcta.Puede elegir ms de una opcin.Marque con una x en la(s) casilla(s) respectiva(s).Primer cuestionario:Lasmquinasinyectorasseclasicansegnsutamao porque:1.Unas son grandes y otras chicas.2.El tamao del producto es muy grande3.La fuerza del cierre determina su tamao 4.La unidad de cierre es muy grande. Segundo cuestionario: De las siguientes partes cules pertenecen a una Inyectora: 1.Unidad de Control 2.Unidad de Inyeccin o Plasticado 3.Unidad Funcional4.Unidad de Cierre Ver resultados en el cuadernillo de respuestas10Curso Know How PlsticoMdulo 2. Proceso de Inyeccin2.2Proceso de InyeccinLa Inyeccin es un proceso cclico, pues se repite cuantas veces se programe, segn los requerimientos de produccin.Enlasiguientegrcapodrobservarelcicloexplicado totalmente.12345768tpFin InicioETINCerrarMoldeLlenadovolumtricoLlenadogravimtricoAbrir MoldeexpulsinUnidad deInyeccin atrsPunto de ConmutacinCargaDescompresinUnidad deInyeccin adelanteEnfriamentoCiclo de Inyeccin CompletoA continuacin podr observar el ciclo de inyeccin con base encadaunodelosprocesosquesiguelamquina:Cierre, Inyeccin, Enfriamiento (Carga) y Expulsin. Curso Know How PlsticoMdulo 2. Proceso de Inyeccin11Ciclo de Inyeccin CompletoUnidad de Inyeccin AdelanteUnidad de Inyeccin Adelante Escuandolaunidaddeinyeccin pegalaboquilladelaunidadal molde.12345768t pFin InicioE TINCerrarMoldeLlenadovolumtricoLlenadogravimtricoAbrir MoldeexpulsinUnidad deInyeccinatrsPunto deConmutacinCargaDescompresinUnidad deInyeccinadelanteEnfriamento12345768t pFin InicioE TINCerrarMoldeLlenadovolumtricoLlenadogravimtricoAbrir MoldeexpulsinUnidad deInyeccinatrsPunto de ConmutacinCargaDescompresinUnidad deInyeccinadelanteEnfriamentoCiclo de Inyeccin CompletoCierreCerrar moldeMomentoenelcuallaunidadde prensacierraelmoldeyretrae (esconde) los expulsores.12Curso Know How PlsticoMdulo 2. Proceso de Inyeccin12345768t pFin InicioE TINCerrarMoldeLlenadovolumtricoLlenadogravimtricoAbrir MoldeexpulsinUnidad deInyeccinatrsPunto de ConmutacinCargaDescompresinUnidad deInyeccinadelanteEnfriamentoCiclo de Inyeccin CompletoInyeccinLlenado Volumtrico Momentoenelcualelmaterialplsticoenestado lquidoesintroducidodentrodelascavidades. Durante el llenado volumtrico, la mquina controla elllenadopormediodelavelocidaddeltornillode inyeccin de acuerdo a la presin disponible que se configure en la mquina.12345768t pFin InicioE TINCerrarMoldeLlenadovolumtricoLlenadogravimtricoAbrir MoldeexpulsinUnidad deInyeccinatrsPunto de ConmutacinCargaDescompresinUnidad deInyeccinadelanteEnfriamentoCiclo de Inyeccin CompletoInyeccinInstanteenelcualsecambiael llenadovolumtricopor gravimtrico.Punto de Conmutacin Curso Know How PlsticoMdulo 2. Proceso de Inyeccin1312345768t pFin InicioE TINCerrarMoldeLlenadovolumtricoLlenadogravimtricoAbrir MoldeexpulsinUnidad deInyeccinatrsPunto de ConmutacinCargaDescompresinUnidad deInyeccinadelanteEnfriamentoCiclo de Inyeccin CompletoInyeccinLlenado Gravimtrico Eseltiempoenelcualelmaterialplsticopasade estado lquido a slido dentro de la cavidad y, debido alcambiodedensidad,esnecesariointroducirms materialdentrodelacavidad.Duranteelllenado gravimtrico,lamquinacontrolaelllenadoconla presin de inyeccin.12345768t pFin InicioE TINCerrarMoldeLlenadovolumtricoLlenadogravimtricoAbrir MoldeexpulsinUnidad deInyeccinatrsPunto de ConmutacinCargaDescompresinUnidad deInyeccinadelanteEnfriamentoCiclo de Inyeccin CompletoInyeccinCojnEspacioentrelapuntadeltornilloy laboquillaequivalenteal10%del dimetro del tornillo.Cojn 14Curso Know How PlsticoMdulo 2. Proceso de Inyeccin12345768t pFin InicioE TINCerrarMoldeLlenadovolumtricoLlenadogravimtricoAbrir MoldeexpulsinUnidad deInyeccinatrsPunto de ConmutacinCargaDescompresinUnidad deInyeccinadelanteEnfriamentoCiclo de Inyeccin CompletoCargaEs el momento en el cual se plastifica elmaterialpormediodelgirodel tornillo de inyeccin, desplazndose hacia atrs.CargaPunto inicialdel tornilloPunto finaldel tornilloTORNILLOGIRAATRSEn rojo va ladireccin delmaterial12345768t pFin InicioE TINCerrarMoldeLlenadovolumtricoLlenadogravimtricoAbrir MoldeexpulsinUnidad deInyeccinatrsPunto de ConmutacinCargaDescompresinUnidad deInyeccinadelanteEnfriamentoCiclo de Inyeccin CompletoDescompresinDescompresin Ladescompresinsucededespusdelacarga, cuando la zona de dosificacin queda con una presin queesnecesariodisminuirpormediodeun movimientohaciaatrsdeltornillosingirar.Sinose realizaladescompresinlaboquillapuedesoltar material.Punto inicial deltornilloPunto final del tornilloCurso Know How PlsticoMdulo 2. Proceso de Inyeccin1512345768t pFin InicioE TINCerrarMoldeLlenadovolumtricoLlenadogravimtricoAbrir MoldeexpulsinUnidad deInyeccinatrsPunto deConmutacinCargaDescompresinUnidad deInyeccinadelanteEnfriamentoCiclo de Inyeccin CompletoUnidad de Inyeccin AtrsEs cuando la unidad de inyeccin se separa del molde.Unidad de Inyeccin Atrs12345768t pFin InicioE TINCerrarMoldeLlenadovolumtricoLlenadogravimtricoAbrir MoldeexpulsinUnidad deInyeccinatrsPunto de ConmutacinCargaDescompresinUnidad deInyeccinadelanteEnfriamentoExpulsinCiclo de Inyeccin CompletoAbrir el Molde y Expulsin Eselmomentoenelcuallapieza inyectadaestslida,elmoldese abre y la placa expulsora del molde expulsa las piezas que estn dentro de las cavidades.16Curso Know How PlsticoMdulo 2. Proceso de InyeccinActividad No.2Seleccione la respuesta correcta.Puede elegir ms de una opcin.Marque con una x en la(s) casilla(s) respectiva(s).Lasmquinasinyectorassegnsutamao,seclasicanas porque:1.Cerrar MoldeUnidad de Inyeccin AdelanteLlenado Volumtrico Gravimtrico. 2.Enfriamiento Plasticacin. 3.Llenado Volumtrico Gravimtrico Carga. 4.EnfriamientoApertura y Expulsin de la pieza Ver resultados en el cuadernillo de respuestasCurso Know How PlsticoMdulo 2. Proceso de Inyeccin172.3.1 Volumen de Plasticacin2.3Clculo Parmetros de InyeccinPara una correcta Plasticacin de cualquier pieza, debemos siempre tener en cuenta los siguientes parmetros:Es la cantidad de material que va a ser inyectado en el molde. Tambinseconocecomovolumendedosicacinpor aquello de la dosis de materia requerido para un proceso de inyeccin. Estadosisdebeserptimapuessiseaumentasecrean rebabasysedescomponeelmaterial,perosisedisminuye, aparece el defecto de falta de llenado.En las siguientes grcas se podr observar el esquema del proceso de dosicacin de material a ser inyectado y cmo se calcula la longitud de plasticacin:18Curso Know How PlsticoMdulo 2. Proceso de InyeccinPROCESO DE INYECCIN FASE DE PLASTIFICACINHusillocompletamenteadelanteCojn msicoVolumen de compensacinVolumen de plastificacinVolumen de inyeccinsSRsSnsSdsSeLpProceso de Inyeccin - Fase de PlastificacinCojn msico:(S) = 5 A 10 % del dimetro del husillo.(S) = 5 A 10 % Mnimo o 0 para PVC rgido.Lp = Longitud de plastificacin SRSR1D 4D2D 3D 4DDimetro del Tornillo1D a 3D: Rango ptimo3D a 4D: Posible en casos excepcionales4D: No recomendableTornilloRangos Aceptables de la Longitud de Palstificacin Unidad de Cierre MecnicaLpCurso Know How PlsticoMdulo 2. Proceso de Inyeccin19Lp=4000.WDp2corr.MaterialPEPPPP + 20%CargasPP + 40%CargasPVC blancoPVC rgidoFactor0.710.730.850.981.021.02Factor0.910.881.020.97Factor0.910.970.941.151.06MaterialPAPCPMMAPOMPPO/PA+CargasMaterialPSSB,ABS,SANCACABDensidad CorregidaProceso de Inyeccin - Fase de PlastificacinCLCULO DE LONGITUD DE PLASTIFICACINLp = longitud de plastificacinW= Peso (g) pcor.D = dimetro de husillo (mm)= densidad corregida (g/cm) 20Curso Know How PlsticoMdulo 2. Proceso de Inyeccin2.3.2Velocidad de PlasticacinEslacantidaddevueltasquedaeltornilloenunminuto (R.P.M.), en el momento de carga. Para evitar que el material se degrade, o no se homogenice correctamente,esmuyimportantecomprenderquela velocidaddebeseradecuada,puessiesmuyalta,segn eltipodematerial,habrmayorcizallamiento,desgastey exigenciadelmaterial,perosiencambiosedisminuye,se alargareltiempodelciclocongravesperjuiciosparala produccin.Quieresabercmosecalculalavelocidad?Observecon atencin la siguiente grca:ABS CromABSPSPOMPPPMMAPP CaCO3SANLDPEHDPEPAPBTPETPCPVC-plastificadoPVC - rgidoPP - fibra de vidrio0,40,41,00,61,00,41,00,61,01,00,80,80,80,40,20,11,0Material Vel. Tangm/sTABLA DE VELOCIDAD TANGENCIALFrmula para calcular lavelocidad mxima del husillo:V= Velocidad Tangencial (m/s)D= Dimetro del husillo (mm)n= R. P. M. (Revoluciones Por Minuto) mximas del husillo donde:n=.D6000 . VCurso Know How PlsticoMdulo 2. Proceso de Inyeccin212.3.3 ContrapresinDuranteelprocesodelacarga,avecessedebeaplicar unapresincontrariaocontrapresin,quegaranticela homogeneizacintrmicayfsicadelmaterialfundido,as como la evacuacin de aire.Estacontrapresindebeseradecuadapuessiesmuyalta, tendremos mayor cizallamiento en la pieza y excesivo tiempo deplasticacin.Siesmuybajasermenoreltiempode plasticacin, se perder homogeneidad y la desgasicacin ser deciente.Veamosenelsiguienteesquema,laimportanciadela Contrapresin para lograr una ptima inyeccin:Presin deplastificacinCONTRAPESINAlmomentodelacarga,el tornillocomienzaaretroceder porefectodelpesodel materialporentresuslados hacialazonadedosificacin. Enesemomentoseaplicauna presincontrariaal movimiento del tornillo. La contrapresin es importante para: Homogeneizacin trmica del material fundido. Homogeneizacin fsica (mejor mezcla). Evacuacin de aire.Alta contrapresin: Mayor cizallamiento Mayor tiempo de plastificacinBaja contrapresin: Baja homogeneidad Desgasificacin deficiente Menor tiempo de plastificacin Temperaturas de la masa Homogeneidad trmica y fsica Tiempo de plastificacinFase de Plastificacin22Curso Know How PlsticoMdulo 2. Proceso de Inyeccin2.3.4Perl de TemperaturaEste es otro parmetro de la inyeccin y de su manejo preciso depende una buena produccin.Siseaumentatendremosdegradacindelmaterial,baja viscosidad,menorcadadepresinyuntiempomslargo de enfriamiento.Sisedisminuyelatemperatura,habrmayorcizallamiento, menorhomogeneidad,lneasdeuninmsmarcadasy mayor esfuerzo sobre la mquina.En la siguiente grca se ilustra el manejo de este importante parmetro del proceso de inyeccin:+ 20+ 10- 10- 20Curva para tiempos de ciclos cortoCurva para tiempos de ciclos largos855010%CNivel de la temperatura de la masaPorcentaje utilizado de la carrera mximaDosificacinCompresin AlimentacinPerfil de TemperaturaParmetro de la InyeccinMayorTemperaturaCurso Know How PlsticoMdulo 2. Proceso de Inyeccin23Actividad No.3MarqueconunaXfrentealacasillaFdeFalso,oVde Verdadero segn lo que considere correcto de los siguientes cuestionarios:1. Si Usted est en una Inyectora y nota que sale material por la boquilla, es porque le hace falta descompresin.2.Luegodecalcularlavelocidaddeplasticacin,durante el proceso el material excedi las R. P. M. (Revoluciones Por Minuto) mximas que debe dar el tornillo, teniendo como consecuencia, una correcta homogenizacin. 3.Lacontrapresinqueseleaplicaaltornillode plasticacin, es un procedimiento opcional, que no afecta signicativamente el proceso de inyeccin. 4.Lacantidaddematerialaserinyectadaseconocecomo Volumen de Plasticacin o de Dosicacin.Ver resultados en el cuadernillo de respuestasF VF VF VF V24Curso Know How PlsticoMdulo 2. Proceso de Inyeccin2.3.6 Perles de VelocidadAhoraabordaremoslos perlesdevelocidad.Para garantizarelllenadoptimo deunapieza,esnecesario quelavelocidaddelfrente de ujo sea constante y esto segarantizaconunperl develocidadovelocidadde recorridodeltornillo.Para hacerelajustedelperlde velocidaddeavancedel husillo o tornillo de inyeccin, es necesario efectuar una de las siguientes acciones:Elaborarunestudiode llenados parciales.Hacerusodeherramientas de simulacin.Evaluarlapresinenla cavidad durante el llenado.Denoserposibleproveer loanterior,esindispensable programarlo as:Iniciolento,parapropiciar laformacindeunfrente deujoalaentradade lacavidadyevitarasel chorro libre.Intermediorpidoy nallento,parafacilitar laconmutacinala pospresin.Enlasiguientegrcase podrobservarcmose calcula un perl de velocidad en el proceso de inyeccin:S = recorrido del tornilloV = velocidad del frente de flujoConidcin : velocidad del frente de flujo constante123Vel4Vel3Vel2Vel11VelS 2 S 3 SVel4Vel3Vel2Vel11231 S 2 S 3 SForma de la PiezaPerfiles de VelocidadCurso Know How PlsticoMdulo 2. Proceso de Inyeccin25Lavelocidaddelfrentede ujoesconstante,loque varaeslavelocidaddel tornillo.Paraelcasodela primera grca, representa la velocidad cuando se inyectan piezas planas, donde primero seinyectamaterialdespacio yluegomsrpido.Parael casodelasegundagrca, representalavelocidad cuandoseinyectanpiezas cilndricas,dondeprimero seinyectarpidoyluego despacio. Peroquefectostienela velocidad d e inyeccin?Siesbajatendruna demandaaltadepresiny unllenadoincompletodela cavidad.Elproductotendr defectossuperciales,sele acentuarn las lneas de unin y brillar en la supercie. Siesaltahabr,asmismo, unademandaaltade presin,recalentamientoy degradacindelpolmero, altoestadodeorientacin enlasupercie,nosepodr mantenerlavelocidadde inyeccin,habrchorro libreyaireatrapado (efectoDiesel).Tambinse presentarnzonasmateala entrada de la cavidad. Chorro Libre26Curso Know How PlsticoMdulo 2. Proceso de InyeccinChorro DieselEl tiempo de llenado volumtrico se calcula con la siguiente tabla:Timpo de Llenado Volumtrico Baja:PEBD, PA, POM, PET, PBTMedia:PS, SB, SAN, ABS, PVC flexible, PEAD, PPAlta: PVCrgido, PMMA,PC1 a 88 a1515 a 3030 a 5050 a 8080 a 120120 a 180180 a 250Volumne de inyeccin(cm 3)Tiempo de Inyeccin (seg) Viscosidad0.2 a 0.40.4 a 0.50.5 a 0.60.6 a 0.80.8 a 1.21.2 a 1.81.8 a 2.62.6 a 3.5Alta0.2 a 0.50.5 a 0.60.6 a 0.80.8 a 1.01.0 a 1.51.5 a 2.22.2 a 3.23.2 a 4.4Media0.3 a 0.60.6 a 0.80.8 a 0.90.9 a 1.21.2 a 1.81.8 a 2.72.7 a 4.04.0 a 4.2Baja Esta tabla aplica para piezas pequeasCurso Know How PlsticoMdulo 2. Proceso de Inyeccin272.3.6ConmutacinElpuntodeconmutacines aquelenelcualsecambia elparmetrodellenado (velocidad) de volumtrico a gravimetrico (presin).Existentresformasde conmutacin:PorTiempo, por Presin y por Posicin.Puntoenquecambiaelparmetrodellenadovolumtricoa gravimtrico.La Conmutacin porTiempo es la ms imprecisa de todas lasformasdeconmutacin, puesesinsensibleala variacin de la viscosidad del material, debido a un cambio detemperatura;entonces elpuntodeconmutacin puede variar de posicin.Estesistemaofrecebuenos resultadossloenpiezas grandes y de gran espesor.Eltiempodeinyeccin puededeterminarseapartir del recorrido del tornillo para elllenadovolumtricoyla velocidad de inyeccin. Llenado de GravimtricoPunto de ConmutacinCojin28Curso Know How PlsticoMdulo 2. Proceso de InyeccinLaConmutacionpor Posicinesunmtodoms precisoqueeldetiempoy su utilizacin es muy comn graciasalosexcelentes nivelesderesoluciny repetibilidad que ofrecen los sensoresdelasinyectoras modernas.Adicionalmente,disminuye lasvariacionesdepesoy propiedades de limpieza que se presentan por cambios en la velocidad de inyeccin.Serecomienda,comovalor paratanteosinicialesdel 80%al90%delrecorrido delhusilloparallenado volumtrico.Enlasiguientegrcase podrobservarlasfrmulas conbaseenlascualesse calculalaconmutacinpor posicin: Lp LcLp =4000. wD2 PCORLc =4000. wD2 PTAFRMULASPunto Conmutacin = Lp = longitud de plastificacin material lquidoLc = longitud de plastificacin material slidoW = Peso (g)D= dimetro del husillo (mm)PCOR = densidad a temperatura ambiente(g/cm)PTA = densidad corregida (material en estado lquido) (g/cm)ABS CromABSPSPOMPPPMMAPP CaCO3SANLDPEHDPEPAPBTPETPCPVC-plastificadoPVC - rgido1.041.041.061.410.911.121.201.100.920.951.141.331.361.201.301.400.880.880.911.150.730.940.850.980.750.750.951.201.200.971.021.12MaterialDENSIDADTemp AmbDENSIDADCorregidaConmutacin por PosicinCurso Know How PlsticoMdulo 2. Proceso de Inyeccin29LaConmutacinpor Presin es el ms preciso de todos los mtodos ya que se puede medir en: La Cavidad. La cmara de plasticacin. El sistema hidrulico.Lomejor,esdisponerde sensoresdepresinenla cavidad.Lasherramientas desimulacin,permiten encontrar el valor de presin en cualquier sitio de la cavidad cuandosehaalcanzadoel llenado volumtrico.Enlasiguientegrcase podrobservarendetallela ubicacindeunsensorde presin en la cavidad:CONMUTACIN POR PRESINSensor de Presin en la CavidadMoldeCavidad Sensor30Curso Know How PlsticoMdulo 2. Proceso de InyeccinHayquetenerencuenta quelapresindelacmara deplasticacintambin puedeserempleadaparala conmutacin,peronoesun elreejodeloquesucede en la cavidad, tan solo en los canales de alimentacin. EnGrifera&complementos Coronausamosla conmutacin por posicin en las inyectoras ms actuales, la conmutacinportiempoen lasinyectorasmsantiguas. Nousamoslaconmutacin por presin.Enlasiguientegrcase puedeobservarcmoacta la presin sobre la cmara de plasticacin:Sensor BoquillaPresin de la Cmara De PlastificacinTiempo de Llenado GravimtricoMaterial PSSBSANABSPVC DUROPVC BLANDOCACABCPPMMAPPE (PPO) mod.PCPARPSU/PSEPEIPAIPA amorfoPresin PosteriorUni. /med.: bares300 - 700350 800350 900400 900500 900300 600300 650300 900400 700500 1150600 1200600 1300600 1300500 1100400 750500 1050450 800MaterialLPDPEHDPEPPPA4.6PA6PA6.6PA6.10PA11PA12POMPET (PETP)PBT (PBTP)PPSFEPETFEPAAPPAPresin PosteriorUni. /med.: bares300 800300 800500 1100500 1050400 750500 1050350 750400 800450 1000700 1500550 1050500 1000400 750500 1000500 1000350 800350 800El tiempo de llenado gravimtrico es equivalente al 30% del tiempo de enfriamiento y la presin se debe graduar entre las siguientes tablas:Presin posterior para termoplstico amorfosPresin posterior para termoplsticos semicristalinos Esta tabla es un punto de partida para clculosCurso Know How PlsticoMdulo 2. Proceso de Inyeccin312.3.8EnfriamientoLasiguientefasedel procesodeinyeccinesla deEnfriamiento,untiempo caracterizado por:Aumentaconlas temperaturasdematerialy pared del molde.Depende de las propiedades termodinmicasdel material(difusividad trmica).Enlasiguientegrcase podrverunesquemade estafase,consusrespetivas ventajas:Ser proporcional al cuadrado del espesor de la pieza.Proporcional al cuadrado del espesor de la piezaAumenta con las temperaturas de material y pared del molde Depende de las propiedadestermodinmicas del material (difusividad trmica)Enfriamento lentoEnfriamentorpidoAltos costosMenor tiempode relajacinTIEMPO DEENFRIAMIENTOEn semicristalinos impide el proceso normal de cristalizacinPos - contraccinBaja estabilidadde forma al calorFase de Enfriamento32Curso Know How PlsticoMdulo 2. Proceso de InyeccinFinalmente es necesario destacar que para calcular el tiempo tericodeunafasedeenfriamiento,existenunasformulas, segn el caso, que veremos a en las siguientes grcas:CLCULO DEL TIEMPO DE ENFRIAMIENTOFrmula para una Placa: Utilcela para piezas planas como canastillas, o sifones.Frmula para un Cilindro: Utilcela para piezas cilndricas como los canales de alimentacin. t InKTMTW d 82eff2 2=a TETWt In 0.692KTMTW d2eff=23.135 a TETWPara una Placa Para uncilindro= Tiempo de enfriamiento= Espesor de la pieza= Difusividad trmica Efectiva= Temperatura media de la masa plstica= Temperatura media de pared del molde= Temperatura media de desmoldeotKdeffaTMTWTETiempo de Enfriamiento Terico Grficas deDifusividad Trmica0.12PCPS ABSPVC PMMASAMmm2s0.080.0400 20 40 60 80 100 120 CTemperatura de la pared del molde TwDifusividad trmica aeff0.12HDPELDPE PA 6.6mm2s0.080.0400 20 40 60 80 100 120 CTemperatura de la pared del molde TwDifusividad trmica aeffPOMPPCurso Know How PlsticoMdulo 2. Proceso de Inyeccin33Tiempo de CicloEl tiempo de ciclo se puede obtener de dos formas:sea t=tiempo, entonces:2. Tiempo comandado por la carga de material:tcierre moldet unidad iny adelantetllenado volumtricotllenado gravimtricotcargatdescompresint unidad iny atrstapertura y expulsintciclo1. Tiempo comandado por el enfriamiento: t cierre moldet unidad iny adelantetllenado volumtricotllenado gravimtricot unidad iny atrst descompresintapertura y expulsintciclo+ +o i c i n I n i Fn i c a t u m n o Ce d o t n u Po t n e i m a i r f n EInicio FinPunto de ConmutacinE1NTPEnfriamiento8Abrir molde,expulcin7Unidad de inyeccin atrs6Descompresin 5Carga 4Llenadogravimtrico3Llenadovolumtrico2Unidad de inyeccin adelante 1Cerrarmolde34Curso Know How PlsticoMdulo 2. Proceso de InyeccinCuadernillo de RespuestasActividad No. 1Primer Cuestionario:Opcin 1: No necesariamente el tamao fsico quiere decir que tengan una gran fuerza de cierre y viceversa. Opcin 2: No es el tamao de lo que se va a inyectar lo que determina la clasicacin de la mquina. Opcin 3: Es correcto. La fuerza de cierre es la que determina la clasicacin segn su tamao. Las ms grandes pueden tener una fuerza de cierre de hasta 10.000 toneladas.Opcin4:No.Eltamaodelaunidaddecierrenoeselquedeterminalaclasicacinpor tamao.Segundo Cuestionario:Opcin 1: Correcto, desde all se controla la secuencia de las fases del ciclo de inyeccin y la repeticin de los ciclos.Opcin 2: Correcto, es la que recibe la materia prima, la transporta hacia el molde, la plastica, la homogeniza, la dosica, la inyecta.Opcin 3: Incorrecto, no existe esa parte en una Inyectora.Opcin4:Correcto,eslaquealojaalmolde,locierrayloabre.Tambinlaqueproveela fuerza de cierre y acciona los expulsores.Curso Know How PlsticoMdulo 2. Proceso de Inyeccin35Actividad No. 2Opcin 1: Correcto es el inicio del ciclo de Inyeccin. Opcin 2: Incorrecto, carga y enfriamiento, son procesos paralelos. Opcin 3: Correcto, luego del llenado volumtrico y del gravimtrico, viene la plasticacin.Opcin 4: Correcto. Es la ltima fase del ciclo antes de volver a empezar. Actividad No. 3Opcin 1: Verdadero: Si sale material por la boquilla es porque le hace falta descompresin.Opcin 2: Falso: La velocidad de plasticacin, expresada en la cantidad de vueltas que da el tornillo en un minuto (R. P. M.), debe ser adecuada pues si se excede, el material se degrada quema.Opcin3:Falso:Lacontrapresinesnecesariasiempre,paragarantizarlahomogenizacin trmica y fsica del material fundido.Opcin4:Verdadero:VolumendePlasticacintambinseconocecomoVolumende Dosicacin, por aquello de la dosis de material requerido para la inyeccin.