el molde para inyeccion de plastico
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LUIS ÅNGEL DURÅN A」VARADO
ldquoDISE内o DE UN MO」DE PARA INYECC16N DE PLÅs丁ICO
Mexico importa m川OneS de d6iares en moIdes de inyecci6n de piastico io cual hace que este secto「 Pueda b「indar
OPOrtunidades pa「a todos Ios ta=e「es metaImecanicos en nuest「o pais
Ei desa「ro=o de un molde para inyecci6n de plastico demanda personai no soIo con hab掴dades de manufactu「a Sino
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inyecci6n de un dep6sito de Iiquido de frenos automotriz aneXando tanto Ia expe「iencia pe「sonal como la compa巾da
PO「 mis maest「os COmParferos e ingenie「OS de Ia industria del plastico
CAPITULO I
CAPI丁ULO =
CAPI丁ULO川
CAPiTULO iV
CAPiTULO V
CAPiTULO Vi
CAPi丁ULO VII
CAPITULO VI
CAPITULO IX
CAPITULO X
CAP ITU LADO
EL MOLDE PARA INYECCiON DE PLASTICO
MATERIALES PARA LA CONS丁RUCCI6N DEL MOLDE
MÅQUINA DE INYECC16N DE PLÅs丁iCO
EL PLÅsTICO EN LAS CONSiDERACiONES DE DISENo
SiSTEMA DE ALiMEN丁ACION
SiS丁EMA DE ENFRiAMIEN丁OS
DESMOLDEO DE LA PiEZA
PROCESOS DE MANUFACTURA PARA MOLDES
COSTO DE UN MOLDE
DESARROLLO DEL PROYEC丁O
iNS丁iTU丁O POLiTECNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE iNGENiERiA MECÅNiCA Y ELEc丁RICA
UNIDAD CULHUACAN
SUBDIRECCIC)N ACADEMICAOFiCINA DE TITULACiON PROFESIONAL
CARTA DE AUTORIZACI6N DE USO DE OBRA
En Ia Ciudad de Mexico a 18 de feb「ero del aho 2019 eI que suscribe Luis AngeI Du「えn
A看va「ado a看umno de Ia carre「a de lngenieria Mecanica COn ndme「O de 「egist「O R-037I19
egresado de lsquola EscueIa Superior de lngenie「了a Mecanica y Eiectrica Unidad Culhuacanrsquo
manifiesto que soy el autor inteiectual deI p「esente t「abajo de Tesis Individua看 bajo la
aseso「ia de=ngldquo Magda看eno Vえsquez Rodriguez y de=ngldquo 1saias Guadalupe Sanchez
Cortes y que autorizo ei uso del t「abajo tituIado ldquoDise吊o de un molde para inyecci6n de
plastico a一一nstituto PoIitecnico Nacional Pa「a Su difusi6n con fines academicos y de
investigaci6n
Los usua「ios de Ia informaci6n no debe「an 「ep「oduci「 eI contenido textuaI g「aficas o datos
deI trabajo sin eI permiso exp「eso deI auto「 yo asesor del trabajo Este puede ser obtenido
esc「ibiendo a Ias siguientes di「ecciones de co「reo neWdeimogmaiildquocom Si eI pe「miso se
otorga e- usua「io debera da「 el agradecimiento correspondiente y cita「 la fuente dei mismo
Atentamente
Luis Ange看Duran Aivarado
Instituto Politeacutecnico
Nacional
Proyecto de titulacioacuten por tesis
Disentildeo de un molde para inyeccioacuten de
plaacutestico
PARA OBTENER EL TIacuteTULO DE INGENIERO MECAacuteNICO
Presenta
Luis Aacutengel Duraacuten Alvarado
Asesores Ing Saacutenchez Cortes Isaiacuteas Guadalupe
Ing Vaacutezquez Rodriacuteguez Magdaleno
25 de agosto 2019
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIacuteA MECAacuteNICA Y
ELEacuteCTRICA
UNIDAD CULHUACAN
1 | P aacute g i n a
JUSTIFICACIOacuteN Y OBJETIVOS 4
IDENTIFICACIOacuteN DE NECESIDADES DEL CLIENTE 5
INTRODUCCIOacuteN 8
CAPITULO 1 EL MOLDE DE INYECCIOacuteN 9
11 CICLO DE INYECCIOacuteN 10
12 CONFIGURACION DE MOLDE 12
121 LIacuteNEA DE PARTICION 12
13 NUMERO DE IMPRESIONES 14
14 LA CONTRACCIOacuteN Y LAS DIMENCION DEL ESPACIO NUCLEO CAVIDAD 15
141 TOLERANCIAS 16
142 COMPRENSIOacuteN DE LA DEFORMACIOacuteN DE LA PIEZA TERMOPLAacuteSTICA 17
15 SIMULACIOacuteN DEL PROCESO DE LLENADO 18
16 ANGULO DE DESMOLDEO 19
17 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE UN MOLDE 19
171 GUIacuteA Y CENTRADO EXTERIORES DEL MOLDE 20
172 GUIacuteA Y CENTRADO INTERIORES DEL MOLDE 21
173 PLACAS 22
18 EL MOLDE DE TRES PLACAS 23
CAPITULO 2 MATERIALES PARA LA CONSTRUCCIOacuteN DEL MOLDE 24
21 DETERMINACIOacuteN DEL ACERO EN BASE A SU PRODUCCION ESTIMADA 25
22 LOS ACEROS PARA MOLDE Y SUS PROPIEDADES 26
23 CLASIFICACIOacuteN DE LOS ACEROS PARA FABRICACIOacuteN DE MOLDES 27
231 ACEROS DE CEMENTACIOacuteN 27
232 ACEROS DE TEMPLE TOTAL 27
233 ACEROS BONIFICADOS (PARA EMPLEO EN EL ESTADO DE SUMINISTRO) 28
234 ACEROS RESISTENTES A LA CORROSIOacuteN 28
235 ACEROS DE NITRURACIOacuteN 29
24 METALES NO FERROSOS 30
241 ALEACIONES DE COBRE-BERILIO-COBALTO 30
242 ALUMINIO Y SUS ALEACIONES 30
CAPITULO 3 MAacuteQUINA DE INYECCIOacuteN DE PLAacuteSTICO 32
31 COMPONENTES DE LA MAacuteQUINA DE INYECCIOacuteN 33
2 | P aacute g i n a
311 UNIDAD DE INYECCION 33
312 UNIDAD DE CIERRE 35
32 PRESIOacuteN DE INYECCIOacuteN 36
321 DESARROLLO DE PRESIOacuteN DE UNA MAacuteQUINA DE MOLDEO 37
33 ESPECIFICACIOacuteN CAPACIDAD DE DISPARO DE LA UNIDAD DE INYECCIOacuteN 38
34 CAPACIDAD DE PLASTIFICACIOacuteN 38
35 DETERMINACIOacuteN DE LA FUERZA DE CIERRE REQUERIDA (MEacuteTODO CONSERVADOR) 39
351 SEGUNDO MEacuteTODO PARA EL CALCULA LA FUERZA DE CIERRE 39
CAPITULO 4 EL PLAacuteSTICO EN LAS CONSIDERACIONES DE DISENtildeO 41
41 CLASIFICACIOacuteN DE LOS POLIMEROS 42
42 CLASIFICACIOacuteN DE TERMOPLASTICOS POR CONSUMO DE LOS TERMOPLASTICOS 43
43 PROPIEDADES DE LOS TERMOPLASTICOS 44
CAPITULO 5 SISTEMA DE ALIMENTACIOacuteN 46
51 MANGUITO DEL BEBEDERO 48
511 MAZAROTA 50
512 POZO FRIacuteO 50
52 CANALES DE DISTRIBUCIOacuteN 51
521 TIPOS DE SECCIONES DE CORREDORES 54
53 ARREGLOS DE CORREDORES 54
54 COMPUERTAS DE ESTRANGULAMIENTO 56
54 1DISPOSICIOacuteN DE LAS ENTRADAS EN LA PIEZA OBTENIDA POR INYECCIOacuteN 58
542 TIPOS DE ENTRADA 59
55 SALIDA DE AIRE 62
CAPITULO 6 SISTEMA DE ENFRIAMIENTOS 63
61 TIEMPO DE ENFRIAMIENTO 65
62 DETERMINACIOacuteN DEL CALOR QUE DEBE DISIPARSE 66
63 CONFIGURACION DEL SISTEMA DE ENFRIAMIENO 68
CAPITULO 7 DESMOLDEO DE LA PIEZA 70
71 SISTEMA DE BOTADORES 70
72 RETROCESO DEL EYECTOR 73
73 EXPULSIOacuteN EN MOLDE DE TRES PLACAS 74
74 COMBINACIOacuteN DE SISTEMAS 74
3 | P aacute g i n a
75 DESMOLDEO DE CONTRASALIDAS 75
76 DESMOLDEO DE ROSCAS 76
CAPITULO 8 PROCESOS DE MANUFACTURA PARA MOLDES 77
81 METODOS CONVENCIONALES DE MANUFACTURA 78
82 METODOS AVANZADOS DE MANUFACTURA 79
83 TRATAMIENTOS TEacuteRMICOS 80
84 ACABADO DE LA SUPERFICIE 81
85 AJUSTES Y TOLERANCIA 83
851 CLASES DE AJUSTES 85
86 DIBUJOS PARA MANUFACTURA 85
CAPITULO 9 COSTO DE UN MOLDE 87
91 COSTOS EN DISENtildeO 87
92 COSTOS EN MATERIALES 87
93 COSTOS EN MECANIZADO 88
CAPITULO 10 DESARROLLO INTEGRAL DEL PROYECTO 89
BIBLIOGRAFIA 98
4 | P aacute g i n a
JUSTIFICACIOacuteN Y OBJETIVOS
La industria del plaacutestico es una de las maacutes dinaacutemicas de la economiacutea a nivel global Solo en Meacutexico el valor del mercado de la industria del plaacutestico supera los 23 mil 400 millones de doacutelares
Hoy en diacutea para Meacutexico al producir 7 millones de toneladas anuales lo posiciona dentro de los 10 paiacuteses consumidores de moldes troqueles y herramentales maacutes grandes del mundo Sin duda es un tema crucial para el desarrollo y la competitividad de la industria manufacturera en el paiacutes
Los moldes para inyeccioacuten de plaacutestico que se usan en Meacutexico son importados en un 95 debido a que no hay una industria local comparable de la cual puedan adquirirse La falta de capacidad para producir estos implementos encarece la manufactura de piezas plaacutesticas
Los Moldes y troqueles es un segmento de negocios desaprovechado en el paiacutes y con alto potencial La fabricacioacuten de moldes y herramentales es un paso que no hemos podido dar en Meacutexico Se ha complicado por varias razones por ejemplo que se fabrican con acero de alta resistencia y que en el paiacutes hay poca oferta de este tipo de material A ello se antildeade que su produccioacuten no es sencilla y requiere de mano de obra especializada para disentildear fabricar y reparar moldes y herramentales
La informacioacuten del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnologiacutea (Conacyt) indica que las empresas mexicanas solo proveen entre 5 y 10 de los moldes troqueles y herramentales que se requieren en el paiacutes en tanto que la mayor parte provienen de Estados Unidos Canadaacute Alemania Portugal Espantildea y Asia
La consultora VSI Consulting sentildeala que aproximadamente 85 de las empresas mexicanas de moldes y matrices son talleres sin ninguacuten tipo de certificacioacuten y ademaacutes las empresas nacionales se han especializado maacutes en la reparacioacuten de moldes de poco valor Concluye que es importante impulsar la participacioacuten de las empresas en actividades de mayor valor agregado mediante la especializacioacuten del capital humano la certificacioacuten de capacidades productivas y humanas la generacioacuten de informacioacuten especializada y la transferencia yo desarrollo tecnoloacutegico
De igual manera las empresas mexicanas requieren de maacutequinas y herramientas adecuadas para poder manufacturar molde de 3 o maacutes toneladas de no ser asiacute se replegaran a moldes pequentildeos y a veces de poco valor agregado Se requieren de tener y aplicar la informacioacuten de forma oportuna para evitar contratiempos innecesarios aunado de buenas praacutecticas en el taller
El entendimiento claro de todo lo que conlleva un molde permitiraacute a las empresas mexicanas conducirse de una manera sustentada en la toma de decisiones respecto al disentildeo y fabricacioacuten de un molde de inyeccioacuten de plaacutestico
De manera no tan marcada se mencionara la importancia del uso de la tecnologiacutea del software de simulacioacuten de llenado por inyeccioacuten de plaacutestico y la manufactura asistida por ordenador como una herramienta maacutes del ingeniero mecaacutenico
PLANTEAMIENTO DE LA NECESIDAD DEL CLIENTE
Un cliente potencial necesita producir una pieza de plaacutestico cuya oferta es limitada ademaacutes desea insertarse en el mercado de autopartes con este producto
El desarrollo del proyecto de un molde de inyeccioacuten de plaacutestico es para la obtencioacuten de un depoacutesito de liacutequido de frenos automotriz La informacioacuten del producto respecto a su configuracioacuten fiacutesica y el material que seraacute inyectado es proporcionada por el cliente Esperando de nosotros una propuesta de un herramental competitivo
5 | P aacute g i n a
OBJETIVO GENERAL
El objetivo de la elaboracioacuten de este proyecto es el de aporta las ideas y el proceder adecuado para el disentildeo de un molde de inyeccioacuten de plaacutestico para llevarlo a un buen teacutermino Para ello se dan las bases teoacutericas y algunas recomendaciones acerca del tema bases que son necesarias en la toma de cada una de las decisiones que se presentaran en la conceptualizacioacuten y materializacioacuten del molde
OBJETIVO PARTICULAR
Ofrecer a nuestro cliente un herramental que cumpla sus necesidades y especificaciones de mercado Es decir un molde para la inyeccioacuten de plaacutestico de calidad
Especificaciones de desempentildeo
Deberaacute garantizar el llenado de la pieza
Deberaacute tener un ciclo de operacioacuten optimizado (Raacutepido constante productivo)
Deberaacute garantizar la produccioacuten esperada
Deberaacute adaptarse a la maacutequina de inyeccioacuten del cliente
Deberaacute cumplir con tolerancias
Deberaacute ser lo maacutes automatizado y a un de costo razonable
IDENTIFICACIOacuteN DE NECESIDADES DEL CLIENTE
El eacutexito econoacutemico de la mayoriacutea de las empresas depende de su capacidad para identificar las necesidades de los clientes y para crear raacutepidamente productos que satisfagan estas alcanzar estos objetivos es un problema de desarrollo de producto el cual es el conjunto de actividades que comienzan con la percepcioacuten de una venta y entrega de un producto en este caso el herramental
El desarrollo de productos es una actividad interdisciplinaria que requiere contribuciones de casi todas las funciones de una empresa sin embargo tres funciones son casi siempre centrales para un proyecto de desarrollo de producto Disentildeo manufactura y comercializacioacuten
Para identificar de manera integral un conjunto de necesidades del cliente se debe de interactuar con los clientes y experimentar el entorno de uso del producto Sin esta experiencia es probable que las compensaciones teacutecnicas no se realicen correctamente que no se descubran soluciones innovadoras para las necesidades de los clientes y que el equipo de desarrollo no desarrolle un compromiso profundo para satisfacer las necesidades de los clientes
El proceso de identificacioacuten de las necesidades del cliente es una parte integral del proceso de desarrollo del herramental y estaacute maacutes estrechamente relacionado con la generacioacuten de conceptos la evaluacioacuten comparativa competitiva y el establecimiento de especificaciones del herramental El proceso de desarrollo del concepto implica una distincioacuten entre las necesidades del cliente y las especificaciones del producto
Las necesidades son independientes de cualquier herramental particular que podamos desarrollar El equipo debe ser capaz de identificar las necesidades de los clientes sin saber si o
6 | P aacute g i n a
coacutemo resolveraacute esas necesidades Las especificaciones del producto que finalmente decidamos desarrollar dependeraacuten de lo que sea teacutecnica y econoacutemicamente viable y de lo que ofrezcan nuestros competidores en el mercado asiacute como de las necesidades del cliente
Las empresas de inyeccioacuten generalmente visualizan una oportunidad de mercado particular y establece las restricciones y los objetivos generales del proyecto para abordar el mercado objetivo Esta informacioacuten con frecuencia se formaliza como una declaracioacuten (funcioacuten que debe cumplir)
Identificar las necesidades del cliente es en siacute mismo un proceso una estructura que contribuye a facilitar praacutecticas efectivas de desarrollo de productos siendo un punto de partida para la mejora continua y el refinamiento
- La recopilar de datos sin procesar implica el contacto con los clientes y la experiencia con el entorno de uso del producto para este tipo de proyectos se utiliza dos meacutetodos
1 Entrevistas uno o maacutes miembros del equipo de desarrollo analizan las necesidades con el cliente
2 Observar el producto en uso Ver al operador y al moldeador usar un producto similar puede revelar detalles importantes sobre las necesidades del cliente La observacioacuten puede ser completamente pasiva sin ninguna interaccioacuten directa con el cliente o puede implicar trabajar lado a lado con un cliente lo que permite a los miembros del equipo de desarrollo desarrollar experiencia de primera mano con el molde
Plantilla de datos del cliente llenada con declaraciones de eacuteste y necesidades interpretadas
- Interpretar datos sin procesar en teacuterminos de necesidades de los clientes
Cada frase u observacioacuten puede traducirse en cualquier nuacutemero de necesidades del cliente Los analistas pueden traducir las notas de la misma entrevista en diferentes necesidades de modo que es conveniente y muy uacutetil que maacutes de un miembro del equipo conduzca el proceso de traduccioacuten
7 | P aacute g i n a
Las directrices para interpretar los datos son simples
1 Exprese la necesidad en teacuterminos de lo que el producto tiene que hacer no en teacuterminos de coacutemo puede hacerlo
2 Exprese la necesidad con el mismo detalle como la informacioacuten originalmente recopilada
- Organizar las necesidades en una jerarquiacutea
El procedimiento para organizar las necesidades en una lista jeraacuterquica es intuitivo Lo que nos serviraacute para dirigir mejor nuestro esfuerzo para dar respuesta a requerimientos maacutes apremiantes
8 | P aacute g i n a
INTRODUCCIOacuteN El presente trabajo proporciona los conceptos y recomendaciones necesarios para el disentildeo de moldes de inyeccioacuten de plaacutestico En el capiacutetulo 1 se da una definicioacuten de lo que es un herramental para inyeccioacuten de plaacutestico comuacutenmente denominado molde de inyeccioacuten a lo largo de este capiacutetulo se da una idea clara de lo que conlleva el disentildeo la configuracioacuten fiacutesica de un molde Tambieacuten se desarrollan las primeras consideraciones acerca del nuacutemero de cavidades la importancia de determinar la liacutenea de particioacuten las implicaciones de la contraccioacuten que sufren las piezas moldeadas Por ello se da a conocer las muacuteltiples ventajas que nos da la simulacioacuten de llenado De igual manera se mencionan los elementos baacutesicos de un molde En el capiacutetulo 2 se pone eacutenfasis al dar a conocer las caracteriacutesticas favorables asiacute como sus limitaciones de los aceros con los que se manufactura los elementos de un molde En el capiacutetulo 3 se menciona como las caracteriacutesticas de la maacutequina de inyeccioacuten son tomadas en cuenta en la concepcioacuten de un molde ya que al ser considerado como un herramental su desempentildeo dependeraacute tambieacuten del acoplamiento por asiacute decirlo con la maacutequina inyectora En el capiacutetulo 4 se da una explicacioacuten de las caracteriacutesticas de los poliacutemeros termoplaacutesticos las cuales son importantes para las consideraciones de disentildeo del sistema de alimentacioacuten de un molde En el capiacutetulo 5 se da a conocer de queacute consta el sistema de alimentacioacuten no soacutelo de los elementos que lo constituyen sino tambieacuten de las configuraciones de los canales de distribucioacuten de los tipos de puntos de inyeccioacuten Mencionando sus ventajas y desventajas que estos ofrecen En el capiacutetulo 6 se trata del sistema de enfriamiento este sistema seraacute de gran importancia ya que de eacutel depende el tiempo de enfriamiento y con este la productividad de nuestro molde En el capiacutetulo 7 se aborda el tema de desmoldeo de la pieza se haraacute un recuento breve de los diversos modos con que las piezas son desalojadas del interior del molde En el capiacutetulo 8 hacemos mencioacuten de los procesos de manufactura que comuacutenmente son utilizados para la fabricacioacuten de un molde de inyeccioacuten de plaacutestico daremos una breve explicacioacuten acerca de tratamientos teacutermicos de los acabados superficiales de los ajustes y tolerancias que conlleva la realizacioacuten del molde En el capiacutetulo 9 mencionamos todo lo que implica el costo de la realizacioacuten de un molde se daraacute un panorama general de todo lo que genera un gasto con respecto al molde llaacutemese disentildeo manufactura y pruebas de un molde En el capiacutetulo 10 se aterrizan todos estos conceptos en el desarrollo de nuestro molde de
inyeccioacuten de plaacutestico para la obtencioacuten de un depoacutesito de liacutequido de frenos automotriz
9 | P aacute g i n a
CAPITULO 1 EL MOLDE DE INYECCIOacuteN
iquestQueacute es un molde Por definicioacuten es un recipiente o pieza hueca donde se deposita una
masa blanda o liacutequida que al solidificarse toma la forma del recipiente
En la industria un molde es un herramental que consta de un apilamiento de placas en cuyo interior hay espacio que da forma al material vertido
Su funcioacuten es recibir en material en estado liacutequido (ya sea plaacutestico o metal) confinaacutendolo a un espacio con forma determinada para obtener un producto totalmente solidificado
Al ser considerado un herramental es un componente esencial para la produccioacuten de una parte plaacutestica especiacutefica que junto a la maacutequina de inyeccioacuten forman una unidad
El moldeo por inyeccioacuten es una teacutecnica muy popular para la fabricacioacuten de artiacuteculos de plaacutestico siendo el principal proceso de transformacioacuten de plaacutestico seguido de la extrusioacuten Un ejemplo de productos fabricados por esta teacutecnica es la gran cantidad de componentes de automoacuteviles componentes para aviones y en casi cualquier sector industrial
En el proceso de inyeccioacuten tiene lugar una fusioacuten por el calor (plastificacioacuten) de la masa de moldeo eacutesta se conduce hacia el molde a traveacutes de los canales de conexioacuten bajo la accioacuten de una fuerza de extrusioacuten (presioacuten) generalmente muy elevada que actuacutea desde el cilindro de plastificacioacuten La cavidad del molde tiene la forma del objeto a fabricar en ella se produce el moldeo y el enfriamiento de la masa hasta que eacutesta alcanza un estado suficientemente estable e indeformable para poder desmoldarla
El moldeo por inyeccioacuten es quizaacutes el meacutetodo de transformacioacuten maacutes caracteriacutestico de la industria de plaacutesticos y de hecho las maacutequinas de inyeccioacuten modernas son un ejemplo de maacutequinas ideadas y fabricadas con vistas a la produccioacuten masiva de piezas
El molde consta comuacutenmente de dos mitades que por lo general se fijan directamente sobre las platinas porta molde de la maacutequina de inyeccioacuten
La mitad del molde lado inyector y la mitad lado extractor aparecen en todo molde independientemente de su forma de construccioacuten Dichos elementos podriacutean designarse nuacutecleo o corazoacuten y matriz o cavidad
Las funciones del molde son
Recibir la masa plaacutestica Distribuirla Darle forma Enfriarla y pasarla al estado soacutelido Extraer la pieza
10 | P aacute g i n a
11 CICLO DE INYECCIOacuteN
El ciclo comienza cuando el sistema efectuacutea el cierre del molde al desplazar la mitad moacutevil hacia la parte fija mientras tanto en la parte frontal del husillo se encuentra acumulada cierta cantidad de material plastificado listo para ser inyectado
Al encontrarse suavemente ambas mitades del molde una gran fuerza actuacutea para mantenerlo cerrado mientras se lleva a cabo la introduccioacuten del plaacutestico por medio de un husillo que se desplaza de forma axial impulsado por un pistoacuten Durante la fase de inyeccioacuten se generan muy altas presiones que actuacutean sobre el aacuterea que proyecta el producto en la cavidad del molde por lo que debe existir una fuerza de cierre suficiente para evitar la apertura del molde y asiacute la aparicioacuten de rebaba o flash
Una vez llena en volumen la cavidad del molde el husillo debe permanecer inmoacutevil mientras la pieza moldeada adquiere sus propiedades y dimensiones durante el enfriamiento al que es sometida haciendo circular alguacuten fluido refrigerante en el interior del molde Dicha etapa de sostenimiento presenta gran importancia debido a que durante ella puede lograrse o perderse la calidad del producto final La presioacuten que mantiene al husillo en esa posicioacuten es de menor magnitud que la presioacuten requerida para desplazarlo en la fase de inyeccioacuten en el rango de 10 al 60 de la presioacuten de inyeccioacuten La cual sirve para compensar la contraccioacuten en volumen mediante nueva aportacioacuten de material
En la etapa de alimentacioacuten carga o plastificacioacuten el husillo comienza a girar sobre su propio eje gracias a la accioacuten de un motor hidraacuteulico provocando el transporte del material hacia la caacutemara delantera del cantildeoacuten El plaacutestico acumulado en la punta empuja al husillo para que retroceda dejando espacio libre para que maacutes material se acumule en la parte delantera del cilindro Contrario a este movimiento la contrapresioacuten actuacutea regulando la velocidad de desplazamiento axial del husillo y efectuando cierta compactacioacuten y homogeneizacioacuten del material transportado
11 | P aacute g i n a
Mientras se lleva a cabo la carga de material para el siguiente disparo la pieza producida termina de enfriarse y adquiere la solidez necesaria para formar una pieza de forma estable El periacuteodo de refrigeracioacuten termina al efectuar el desmoldeo una vez abierto el molde
Tras el proceso de llenado y solidificacioacuten el molde se abre por el plano de particioacuten quedando generalmente la pieza y la mazarota adheridas a la mitad del molde lado extractor Al continuar el proceso de apertura que acciona el mecanismo de expulsioacuten el cual desplaza la pieza y la mazarota separaacutendolas del elemento posterior de moldeo Al efectuarse el movimiento de cierre se produce la recuperacioacuten del mecanismo extractor Finalizado el movimiento de cierre de esta manera se completa el ciclo del proceso
Todo este proceso conlleva un tiempo de ciclo de moldeo que es quizaacutes la medida de desempentildeo maacutes criacutetica de todas El tiempo del ciclo de moldeo es el tiempo total requerido para moldear una pieza terminada El tiempo de ciclo total incluye el tiempo requerido para inyectar el plaacutestico en el molde enfriar el plaacutestico abrir el molde expulsar la(s) parte(s) y volver a cerrar el molde El tiempo de enfriamiento del material es el tiempo maacutes extenso el cual depende de las caracteriacutesticas del disentildeo de las liacuteneas de enfriamiento en el molde del espesor del material moldeado (tamantildeo de la pieza y geometriacutea) y el tipo de material que es un factor determinante en el tiempo del ciclo
Muchos factores contribuyen al ciclo de moldeo real incluyendo las acciones y decisiones del operario la condicioacuten del equipo el mantenimiento del molde y las condiciones ambientales
12 | P aacute g i n a
12 CONFIGURACION DE MOLDE
La perfeccioacuten y caracteriacutesticas de una pieza moldeada y su respectivo herramental dependeraacuten en su mayor parte del disentildeo y la correcta manufactura del molde
Un buen disentildeador debe estar familiarizado con las propiedades de los materiales y las caracteriacutesticas requeridas de la pieza en funcioacuten del uso al que se destina
El disentildeador tiene la responsabilidad de procurar simplificar al maacuteximo el disentildeo sin afectar las caracteriacutesticas exigidas a la pieza y no soacutelo por razones econoacutemicas sino tambieacuten para facilitar su manufactura operacioacuten y simplificar el ciclo de moldeo Disentildeo y economiacutea del molde dos conceptos iacutentimamente ligados entre siacute El precio de un molde dependeraacute de su complejidad y tamantildeo y esto a su vez seraacute consecuencia del tipo de pieza exigencias teacutecnicas de construccioacuten tolerancias requeridas y automatismo Por lo que todo molde es uacutenico estaacute disentildeado y fabricado para obtener una pieza determinada aunque para moldear una misma pieza se pueden disentildear diferentes tipos de moldes
Considerando la idea baacutesica del proceso de inyeccioacuten lo maacutes natural seriacutea concebir el molde lo maacutes automaacutetico posible para abreviar el ciclo de moldeo Sin embargo existen casos en que por razones de economiacutea es necesaria la simplificacioacuten del molde aunque posteriormente se necesite realizar algunos trabajos sobre la pieza tales como barrenos roscado uniones etc
Para la construccioacuten de un molde es indispensable adaptarse al artiacuteculo que debe moldearse al material y a la maacutequina elaboradora al tipo de material que se encuentran en el mercado a los voluacutemenes de fabricacioacuten y por consiguiente a los ciclos de produccioacuten Por lo que en el curso del tiempo se han ido desarrollando una serie de construcciones que se repiten constantemente para los artiacuteculos maacutes diversos Seguacuten la cantidad de cavidades se tienen moldes simples o muacuteltiples
La concepcioacuten y proyecto de un molde requiere una gran competencia teacutecnica Solamente conseguiremos buenos resultados cuando el molde se ha concebido estudiado dimensionado y construido adecuadamente
Para empezar se realizaraacute una anaacutelisis de la pieza para determinar si puede ser o no moldeada es decir examinaremos si su configuracioacuten permite que una vez moldeada pueda ser extraiacuteda del molde y que sus dimensiones son las adecuadas para que el material pueda penetrar en todos los puntos de la cavidad (espesor de pared recorrido de plaacutestico en cavidad uniformidad de paredes) Evaluar los procesos de transformacioacuten que representen una alternativa de rentabilidad similar definiendo el volumen requerido de piezas que justifique emplear el moldeo por inyeccioacuten y por lo tanto la fabricacioacuten del molde
121 LIacuteNEA DE PARTICION
Una vez estudiada la pieza se establecer el plano de unioacuten es decir la superficie de unioacuten de ambas mitades del molde Este plano de unioacuten corresponde exactamente con la marca de rebaba que apareceraacute alrededor del objeto moldeado y que por muy perfecta que sea la unioacuten entre las mitades del molde siempre quedaraacute vestigios en la pieza moldeada Por lo tanto el plano de unioacuten se situaraacute de forma que las marcas que aparezcan en la pieza sean lo menos perceptibles posible
En el caso de piezas planas (cuadradas o circulares) y cuando se trate de piezas pequentildeas para cuya realizacioacuten trabajaremos con moldes de cavidades muacuteltiples el plano de unioacuten deberaacute coincidir con el borde de la placa La cavidad queda en una sola parte del molde y la otra es perfectamente lisa La unioacuten vendraacute determinada por los dos planos adyacentes
13 | P aacute g i n a
Cuando se trate de piezas anulares el plano de unioacuten se situacutea correspondiendo con el borde inferior Si la pieza es pequentildea y el molde de cavidades muacuteltiples el disentildeo seraacute como en la siguiente figura
Si es grande se realizaraacute una inyeccioacuten central y la disposicioacuten del plano de unioacuten seraacute la indicada en la figura siguiente utilizando una entrada de diafragma
En el caso de piezas tubulares con un extremo cerrado el disentildeo para piezas pequentildeas y grandes corresponderiacutea a las figuras siguientes
Para objetos de forma alargada como puede ser el caso de peines cepillos de dientes etc que tienen bordes redondos el plano de unioacuten se situaraacute seguacuten un plano que pase por su eje longitudinal
En general para la colocacioacuten del plano de unioacuten debemos estudiar la geometriacutea de la pieza y situarlo en funcioacuten de la misma
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13 NUMERO DE IMPRESIONES
Por lo general el material la forma del artiacuteculo y la maacutequina que se utilizaraacute para la inyeccioacuten del producto se indican previamente por el fabricante (cliente) La construccioacuten del molde tiene que adaptarse a estas tres particularidades aunque debe tenerse tambieacuten en cuenta la rentabilidad y es aquiacute donde aparece la cuestioacuten de la cantidad de cavidades del molde y con ello la del coste del mismo Una vez fijadas las caracteriacutesticas de realizacioacuten del artiacuteculo y el material el nuacutemero de cavidades depende teacutecnicamente de la maacutequina de inyeccioacuten
La determinacioacuten de la cantidad teacutecnica del nuacutemero de cavidades por molde depende del peso de material por inyeccioacuten del rendimiento de Plastificacioacuten y de la presioacuten de cierre de la maacutequina
La cantidad de cavidades se calcula
1 Por la relacioacuten entre el peso o volumen maacuteximo del material correspondiente que puede inyectar la maacutequina y el peso o volumen del artiacuteculo
Seguacuten ello la cantidad maacutexima teoacuterica de cavidades seraacute
2 Por la relacioacuten entre el rendimiento de plastificacioacuten del cilindro inyector y el producto del
nuacutemero de inyecciones por el volumen del artiacuteculo
Seguacuten ello el nuacutemero de cavidades realizables seraacute
es siempre el valor teoacuterico maacuteximo No puede emplearse en la praacutectica ya que no satisface ninguna exigencia de calidad Las maacutequinas inyectoras de construccioacuten moderna trabajan en la praacutectica con un grado de aprovechamiento teoacuterico volumeacutetrico de 04 a 08 De ello se deduce para
Otro criterio para determinar el nuacutemero de cavidades es el que se basa en la presioacuten de cierre que puede ejercer la maacutequina inyectora Durante el proceso de llenado actuacutea la llamada fuerza resultante de la presioacuten de plaacutestico dentro de la cavidad y que tiende a abrir el molde actuando contra la presioacuten de cierre Si esta fuerza generada en el interior del molde que es igual a la suma de las superficies de proyeccioacuten de las cavidades y canales de llenado multiplicada por la presioacuten especiacutefica en el molde es mayor que la presioacuten de cierre se produciraacute un escape de material fundido entre el plano de particioacuten del molde y se ocasionaraacuten rebabas en la pieza
La fuerza interna en el molde se calcula por la foacutermula
Significa aquiacute la fueza interna F la suma de las superficies de proyeccioacuten de las cavidades y canales y la presioacuten especiacutefica de la masa de moldeo en el interior del molde Seguacuten el tipo de material y la pieza con un trabajo adecuado la presioacuten especiacutefica se situacutea entre 200 y 1000
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kpcm2 Sin embargo con errores de operacioacuten de la maquina puede aumentar considerablemente esta presioacuten
Los caacutelculos expuestos para la determinacioacuten del nuacutemero de cavidades se basan en el rendimiento de plastificacioacuten en la capacidad de inyeccioacuten y en la presioacuten de cierre es decir en las magnitudes dependientes de la maacutequina El resultado encontrado de este modo representa la solucioacuten teacutecnicamente oacuteptima sin embargo no nos dice nada sobre la rentabilidad de tal solucioacuten la cual considera todos los costos de operacioacuten administrativos materia prima entre otros
14 LA CONTRACCIOacuteN Y LAS DIMENCION DEL ESPACIO NUCLEO CAVIDAD
Las masas termoplaacutesticas corrientes se contraen al solidificarse en el molde La consecuencia es que las dimensiones de las piezas son menores que las correspondientes del molde A esto se le denomina contraccioacuten y es la diferencia porcentual entre las dimensiones del molde y las de la pieza a la temperatura ambiente
El disentildeo del molde influye de manera muy importante en el encogimiento de las piezas inyectadas ademaacutes el flujo de la masa fundida puede definir zonas con contracciones diferentes que resulten en una deformacioacuten del producto El flujo del plaacutestico en las cavidades trataacutendose de materiales reforzados requiere de un estudio minucioso que permita definir la orientacioacuten que presentaraacuten las cargas en la pieza moldeada
Cuando es posible predecir los valores de la contraccioacuten se puede trabajar con tolerancias miacutenimas pero a veces esto no ocurre asiacute Y es necesario admitir las mayores tolerancias posibles
Para saber coacutemo actuaraacute el poliacutemero en cada caso deberemos de saber si estamos disentildeando para un plaacutestico amorfo o un semicristalino El grado de cristalinidad que tenga el poliacutemero tras la transformacioacuten nos influiraacute tambieacuten en el grado de contraccioacuten que tomaraacute la pieza Altos grados de cristalinidad que se consiguen con lentos tiempos de enfriamiento o con aditivos nucleantes en el poliacutemero nos traeraacuten siempre mayor estabilidad y mejores propiedades mecaacutenicas a la pieza
En la direccioacuten de llenado de la pieza y por tanto en la direccioacuten mayoritaria de ordenacioacuten de las cadenas del poliacutemero tendraacuten lugar grados de contraccioacuten mayores que en las direcciones perpendiculares a la circulacioacuten del flujo de plaacutestico fundido
Tambieacuten se tendraacute en cuenta que en caso de disentildear una pieza para un material que vaya cargado con fibras las contracciones seraacuten diferentes debido al efecto resistente que ofrece la fibra En este caso las variaciones dimensionales en el sentido longitudinal o transversal de la fibra seraacuten muy diferentes En el caso de la seccioacuten longitudinal habraacute menos contraccioacuten debido al efecto de la fibra que en la seccioacuten transversal praacutecticamente no actuaraacute
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La contraccioacuten tiacutepica de los compuestos reforzados con fibra de vidrio seraacute de un tercio a un medio de la de la resina no reforzada Se recomienda comenzar con una herramienta prototipo para determinar la contraccioacuten exacta particularmente en piezas con formas complejas o variaciones draacutesticas en el grosor de la pared Las piezas moldeadas a partir de compuestos que exhiben caracteriacutesticas de contraccioacuten anisotroacutepica (resinas reforzadas cristalinas) tambieacuten deberiacutean ser prototipadas inicialmente o moldeadas en una herramienta sustituta para predecir resultados criacuteticos de contraccioacuten
En general los compuestos reforzados se pueden moldear con tolerancias maacutes ajustadas que los materiales sin relleno Mantener tolerancias ajustadas puede aumentar significativamente el costo de una pieza moldeada ya que el disentildeo para tolerancias estrechas puede agregar pasos al proceso de fabricacioacuten o requerir mayores costos de herramientas en comparacioacuten con tolerancias holgadas
141 TOLERANCIAS
En el disentildeo de piezas con plaacutestico obtener valores muy precisos en las dimensiones de las piezas es extremadamente difiacutecil y costoso Toda exigencia que se produzca en la direccioacuten de las dimensiones encareceraacute el estudio de la pieza y la construccioacuten del molde Es por ello que en caso de no ser necesario los valores de las tolerancias seraacuten holgados
La Tabla siguiente muestra unos valores miacutenimos de tolerancia aconsejables en funcioacuten de diferentes tamantildeos de pieza y de un surtido de plaacutesticos seleccionados Valores inferiores a los recomendados suponen unos maacutergenes muy estrechos en los paraacutemetros de inyeccioacuten que podriacutea hacer inviable su correcta aplicacioacuten o bien encarecer de manera importante el precio de la pieza acabada
Entre los efectos de la especificacioacuten de disentildeo en el costo los de tolerancias son quizaacutes los maacutes significativos Las tolerancias en el disentildeo influyen en las productividades del producto final de muchas maneras desde la necesidad de pasos adicionales en el procesamiento hasta la fabricacioacuten de una pieza completamente impraacutectica para producir econoacutemicamente Por lo que la asignacioacuten adecuada de tolerancias cubre la variacioacuten dimensional el rango de rugosidad superficial y tambieacuten la variacioacuten en las propiedades mecaacutenicas
Las tolerancias dimensionales para las piezas moldeadas por inyeccioacuten se controlan mediante seis variables contraccioacuten del material (nivel de contraccioacuten amorfo o cristalino) compuerta (distribucioacuten de presioacuten tipo y tamantildeo orientacioacuten de flujo balanceo de canales) geometriacutea de la pieza (espesor y uniformidad de pared dimensioacuten de la pieza) calidad de la herramienta (calidad de enfriamiento calidad de acero) tolerancia de la herramienta y procesamiento
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142 COMPRENSIOacuteN DE LA DEFORMACIOacuteN DE LA PIEZA TERMOPLAacuteSTICA
El material seleccionado para una aplicacioacuten puede tener un efecto dramaacutetico en la estabilidad dimensional de la pieza final Es maacutes difiacutecil lograr una pieza dimensionalmente estable utilizando materiales con valores de contraccioacuten muy altos
Maacutes importante que la magnitud de la contraccioacuten es el grado de contraccioacuten isotroacutepica en el material Si un material se contrae anisotroacutepicamente (contraccioacuten en direccioacuten transversal es diferente a la contraccioacuten en la direccioacuten del flujo) entonces se produciraacute una contraccioacuten diferencial en la pieza Esta contraccioacuten diferencial en la pieza puede causar alabeo de la pieza Un material que se contrae isotroacutepicamente minimizaraacute la contraccioacuten y la tensioacuten diferencial en la pieza y maximizaraacute la estabilidad dimensional parcial Debido a sus menores valores de contraccioacuten las resinas amorfas generalmente se eligen sobre las resinas cristalinas cuando se requieren tolerancias estrechas
El disentildeo de la pieza de plaacutestico tambieacuten puede tener un efecto significativo en la estabilidad dimensional Si una pieza moldeada por inyeccioacuten estaacute disentildeada con secciones de pared muy irregulares entonces la pieza puede experimentar problemas de contraccioacuten diferencial Como resultado las secciones maacutes delgadas de la pieza se enfriaraacuten y encogeraacuten antes que las secciones maacutes gruesas
Este efecto se amplifica en materiales cristalinos El grado de cristalinidad a traveacutes de la pieza se veraacute afectado por las variaciones del grosor de la pared Las secciones maacutes gruesas tendraacuten un grado de cristalinidad maacutes alto que las secciones maacutes delgadas de enfriamiento raacutepido de la pieza Las secciones con mayor cristalinidad se contraeraacuten maacutes que las secciones con niveles de cristalinidad maacutes bajos la contraccioacuten diferencial causa estreacutes en la pieza y puede conducir a la deformacioacuten de la pieza
A medida que aumentan las variaciones en el espesor de la pared de la pieza tambieacuten aumenta la posibilidad de alabeo de la pieza Por este motivo se recomienda disentildear piezas termoplaacutesticas moldeadas por inyeccioacuten con secciones de pared uniformes
Una pieza maacutes riacutegida seraacute maacutes resistente a la deformacioacuten que un disentildeo maacutes flexible Las tensiones internas en una pieza son la causa de la deformacioacuten de la pieza Si la pieza es suficientemente riacutegida estas tensiones se pueden resistir y la pieza no se desviaraacute ni deformaraacute una cantidad medible El uso de costillas o refuerzos es la forma maacutes efectiva de aumentar la rigidez de la pieza sin aumentar el grosor de la pared
Un exceso de empaquetamiento puede ocurrir cuando el llenado de la cavidad estaacute desequilibrado Que ocurre cuando ciertas aacutereas de la cavidad se llenan prematuramente antes de que el resto de la cavidad se haya llenado Ocasionando aacutereas muy compactas de la pieza que se contraeraacute menos que las aacutereas de menor empaquetadas lo que provocaraacute una contraccioacuten diferencial en la pieza
Efectivamente empaquetar la pieza tambieacuten es un factor importante para producir piezas con una deformacioacuten miacutenima El empaquetado insuficiente de la pieza durante la fase de empaque del proceso de moldeo por inyeccioacuten puede ocasionar problemas de estabilidad dimensional Las aacutereas cercanas a la puerta estaacuten sujetas a un mayor nivel de presioacuten de empaque Cuando las longitudes de flujo son largas las aacutereas maacutes alejadas de la puerta experimentaraacuten una menor presioacuten de empaque Estas aacutereas empaquetadas maacutes bajas se contraeraacuten maacutes que las aacutereas maacutes cercanas a la puerta Como resultado la pieza se contraeraacute diferencialmente y puede deformarse debido a las diferencias en la cantidad de contraccioacuten en la pieza
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El enfriamiento diferencial tambieacuten puede ocurrir cuando el llenado de la cavidad estaacute desequilibrado La fusioacuten en las regiones de la cavidad llenas prematuramente se contraeraacute y enfriaraacute antes que en otras aacutereas de la cavidad Esto produce una contraccioacuten diferencial en la pieza y el posible alabeo
La ubicacioacuten correcta del punto de inyeccioacuten y el nuacutemero de estos tambieacuten es criacutetico durante la fase de empaque del proceso de moldeo por inyeccioacuten Al usar puntos muacuteltiples y mantener cortas las longitudes de flujo se puede aplicar una presioacuten de empaque maacutes uniforme en toda la cavidad Una distribucioacuten uniforme de la presioacuten del empaque en la cavidad promoveraacute la contraccioacuten uniforme de la pieza que ayudaraacute a minimizar la deformacioacuten de la pieza
El procesamiento adecuado especiacuteficamente el tiempo de llenado de la cavidad tambieacuten es un factor criacutetico para lograr piezas dimensionalmente estables Si el tiempo de llenado de la cavidad es demasiado puede existir una cantidad significativa de tensioacuten moldeada en la pieza El llenado excesivamente raacutepido de la cavidad produce altas tasas de cizallamiento y los niveles subsiguientes de tensioacuten de cizalladura en la pieza Este alto nivel de estreacutes moldeado puede causar alabeo de la pieza Esta es la uacutenica aacuterea donde la causa fundamental de la deformacioacuten no es la contraccioacuten diferencial
En resumen aunque el alabeo en piezas termoplaacutesticas moldeadas por inyeccioacuten es muy difiacutecil de predecir se brindan las siguientes sugerencias para ayudar a minimizar el alabeo de la pieza
bull Utiliza un material que se encoje maacutes isotroacutepicamente
bull Disentildee la pieza con espesores de pared uniformes
bull Aumenta la rigidez de la pieza a traveacutes de nervaduras y refuerzos
bull Puerta (s) de posicioacuten para el llenado de la cavidad equilibrada y longitudes miacutenimas de flujo
bull Optimice el sistema de enfriamiento del molde para mantener una temperatura uniforme del molde en toda la herramienta
bull Aseguacuterese de que el tiempo de llenado de la cavidad sea apropiado
bull Empaquete efectivo de la parte
bull Asegurar que el congelamiento de la puerta no sea prematuro
bull Proporcionando un tiempo de espera adecuado
15 SIMULACIOacuteN DEL PROCESO DE LLENADO
Actualmente el proceso de inyeccioacuten de plaacutesticos cuenta con la posibilidad de ser asistido por diversas herramientas computacionales que facilitan la tarea del disentildeo de piezas y la fabricacioacuten de moldes permitiendo reducir costos y tiempo de desarrollo Dichos programas analizan el comportamiento del material a traveacutes de cada punto en un molde a partir de un dibujo tridimensional con el fin de optimizar el comportamiento de plaacutestico
Estos sistemas cuentan con una base de datos que contiene las propiedades de la mayor parte de los materiales plaacutesticos para inyeccioacuten asiacute como las condiciones de operacioacuten sugeridas por los proveedores de tal manera que puede simularse el ciclo productivo detectar fallas en el disentildeo y realizar ajustes previos a la manufactura del molde
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La solucioacuten del proceso resultado del estudio del llenado del molde permite conocer el nuacutemero y disposicioacuten de las entradas la obtencioacuten de un sistema bien balanceado determinar el perfil de velocidades de inyeccioacuten oacuteptimo para minimizar las tensiones residuales encontrar el tiempo de llenado maacutes adecuado evaluar la posicioacuten y calidad de las liacuteneas de soldadura y atrapamientos de aire determinacioacuten de la orientacioacuten de las fibras y estimar la presioacuten de inyeccioacuten Asiacute esta solucioacuten permite disentildear en una primera fase la cavidad del molde el sistema de llenado y evacuacioacuten de gases asiacute como dimensionar en una primera etapa las caracteriacutesticas de la maacutequina de inyectar necesaria
La solucioacuten permite evaluar el aspecto externo el cumplimiento de tolerancias la existencia de rechupados contracciones y deformaciones (alabeos) la visibilidad de las liacuteneas de soldadura la prediccioacuten de tensiones residuales y conocer el perfil oacuteptimo de presioacuten de mantenimiento
La magnitud y duracioacuten de la presioacuten de mantenimiento es de gran importancia para la estabilidad dimensional y calidad de la pieza El criterio para establecer dicho perfil seraacute el evitar reflujos de material y minimizar la contraccioacuten volumeacutetrica
En fin los resultados que arroja este tipo de software son invaluables que nos permiten afianzar el eacutexito del herramental
16 ANGULO DE DESMOLDEO
No debemos olvidar que las piezas moldeadas por inyeccioacuten necesitan un aacutengulo en todas las caras verticales siendo estas superficies perpendiculares a la liacutenea de apertura que facilite la expulsioacuten de la pieza
Todas las paredes de las piezas deben tener un aacutengulo de 2 deg a 3 deg por lado siempre que sea posible con un miacutenimo de 1 deg de aacutengulo Los compuestos sin carga deben mantener un aacutengulo de 12 deg por lado miacutenimo Las superficies con textura requieren un aacutengulo adicional de 1 deg por lado por cada 0001 de profundidad de textura
En el disentildeo de piezas inyectadas hay que pensar en que todas las superficies situadas en la direccioacuten de movimiento de apertura y cierre del molde han de realizarse con una determinada inclinacioacuten para facilitar el desmoldeo En el proyecto esta conicidad se situaraacute en el lado de la pieza maacutes conveniente para que al ser extraiacuteda quede adherida a una u otra parte del molde seguacuten convenga
17 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE UN MOLDE
Un molde de inyeccioacuten de plaacutesticos consta en esencia de una serie de placas sobrepuestas entre siacute cada una de ellas con una funcioacuten en especiacutefico de acuerdo a la complejidad el nuacutemero de placas puede variar asiacute como sus elementos restantes la imagen siguiente ilustra la configuracioacuten fiacutesica base de un molde
Los moldes estaacuten formados por dos mitades llamadas Parte fija o de inyeccioacuten y parte moacutevil o de expulsioacuten
Parte fija o de lado inyeccioacuten es la parte del molde que no se mueve cuando la maacutequina de inyectar realiza todos sus movimientos Estaacute sujeta al plato fijo de la maacutequina y es donde apoya la nariz del cantildeoacuten de inyeccioacuten de la maacutequina para introducir en el molde el plaacutestico fundido
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Parte moacutevil o de expulsioacuten llamada asiacute porque es la parte que estaacute sujeta al plato moacutevil de la maacutequina y solidariamente con esta Tambieacuten es donde estaacute normalmente ubicado el sistema de expulsioacuten La separacioacuten entre las dos mitades del molde se llama la liacutenea de separacioacuten El teacutermino mitad del molde no significa que los dos partes son dimensionalmente iguales en dimensioacuten
171 GUIacuteA Y CENTRADO EXTERIORES DEL MOLDE
Para facilitar al ajustador la fijacioacuten de los moldes sobre los platinas porta moldes de la unidad de cierre y garantizar la posicioacuten correcta del mismo se coloca en la abertura correspondiente de los platina fija una platina de centrado o anillo centrador en el molde logrando asiacute una concentricidad del agujero del manguito del bebedero con la boquilla del cilindro de plastificacioacuten
Ademaacutes evita la salida del manguito del bebedero y garantiza que el orificio de la boquilla y el del bebedero queden alineados Consiguiendo asiacute sellado de la masa fundida manguito-boquilla
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Como asiento de ajuste entre la abertura del platina fija porta molde y la platina de centrado se emplea el acoplamiento H 7f 8 el cual se emplea tambieacuten para el montaje de la platina de centrado en el molde para garantizar una alineacioacuten y montaje adecuado
172 GUIacuteA Y CENTRADO INTERIORES DEL MOLDE
Las partes moacuteviles del molde se han de guiar y centrar Las columnas guiacutea de una platina moacutevil en una maacutequina de inyeccioacuten son como mucho un preajuste basto Siendo necesario siempre un ajuste interno del molde de inyeccioacuten
El molde necesita elementos de centrado propios El centrado del molde garantizara que los elementos de moldeo coincidan exactamente y de que el molde cierre de forma hermeacutetica Si los elementos de moldeo no coinciden pueden chocar mutuamente y deteriorarse bajo la influencia de las elevadas fuerzas de cierre Ademaacutes con los moldes descentrados la pieza presentariacutea distintos espesores de pared no correspondiendo a las medidas exigidas
Los elementos de centrado son pernos guias que sobresalen de una de las mitades del molde cuando eacuteste estaacute abierto y al efectuar el cierre se introducen con un ajuste perfecto en los orificios de los casquillos y bujes de acero templado previstos en la otra mitad garantizando una posicioacuten relativa permanente y exacta de ambas superficies externas durante el proceso de inyeccioacuten asiacute como la obtencioacuten de piezas exentas de desplazamiento
En los moldes que tienen nuacutecleos largos y finos puede producirse un desplazamiento del nuacutecleo durante la inyeccioacuten a pesar de un centrado exacto con los pernos de guiacutea ello tiene lugar sobre todo cuando el momento de inercia del nuacutecleo y el moacutedulo de elasticidad del acero no bastan para evitar una deformacioacuten de aqueacutel bajo la presioacuten de la masa de moldeo De ser asiacute hay que prever entonces posibilidades adicionales de centrado para el nuacutecleo
Con objeto de facilitar y garantizar siempre un correcto ensamble de las dos mitades del molde una de las unidades de centrado se hace de dimensioacuten diferente o se coloca de forma asimeacutetrica con el fin de evitar errores de montaje de una mitad sobre la otra que podriacutean ocasionar dantildeos importantes Para facilitar el ensamblado de las dos mitades del molde dos de los pernos de guiacutea dispuestos en diagonal han de ser algo maacutes largos
Las unidades de guiacutea se colocaraacuten en la zona maacutes externa del molde a fin de aprovechar al maacuteximo para el vaciado disminuir el efecto de la holgura de la espiga con el manguito y facilitar la colocacioacuten del sistema de refrigeracioacuten o calefaccioacuten
Las dimensiones del perno guiacutea se determinan por el tamantildeo del molde con un rango de diaacutemetro nominal normal de 19 a 38 mm De todas formas existen de hasta 80 mm de diaacutemetro La longitud del perno se determina por el grosor de la placa molde y la localizacioacuten de las mitades del molde justo antes de engranar
El diaacutemetro de los casquillos se ajusta al diaacutemetro del perno adecuado y la longitud del casquillo debe de ser de 15 a 3 veces el diaacutemetro interior del casquillo dando un ajuste adecuado De no ser posible esta condicioacuten su longitud sera al menos igual al diaacutemetro de la espiga En el caso de espigas muy largas no es necesario que los manguitos tengan mucha longitud a fin de evitar ajustes y desgastes inuacutetiles Naturalmente en este caso el orificio de acoplamiento del manguito debe estar prolongado hasta permitir el paso de toda la espiga
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En caso de posibles empujes laterales debido a condiciones de flujo no simeacutetrico (canales de alimentacioacuten no balanceados) deben emplearse espigas de mayor diaacutemetro para moldes de tamantildeo medio el diaacutemetro de las espigas oscila frac34rdquo y 1 38rdquo pulgadas
Los bujes y pernos guiacuteas deben de ajustar a presioacuten de 001 a 0015 en diaacutemetro en las placas del molde Muchos fabricantes de moldes usan ajuste de holgura entre espiga y manguito de 00008 a 00013rdquo Un ajuste maacutes estricto seraacute de 00004rdquo a 00008rdquo
Para garantizar su perfecto funcionamiento de las unidades de centrado hay que evitar la accioacuten de fuerzas laterales Si no existen estas fuerzas no es necesario el caacutelculo de la seccioacuten de las espigas sin embargo este caacutelculo es necesario en el caso de espigas inclinadas o correderas laterales
173 PLACAS
Los moldes de inyeccioacuten de plaacutestico se constituye de una serie de placas apiladas entre siacute el material del que se elaboran depende principalmente de la funcioacuten que desempentildeen y los requerimientos especiacuteficos del molde Comuacutenmente son elaboradas de acero A36 1018 1045 4140 Para su correcta funcioacuten deberaacuten ser totalmente escuadradas y rectificada sobre todo las caras base
Es evidente que uno de los problemas fundamentales de la industria de transformacioacuten es el precio de los moldes junto con su calidad y rapidez de fabricacioacuten Ademaacutes si el molde no ha podido ser amortizado en una primera serie de produccioacuten el almacenamiento del mismo representa una inversioacuten no rentable
Por este motivo surgioacute la idea de simplificar la fabricacioacuten construyendo moldes normalizados o porta moldes que son baacutesicamente el conjunto de placas con este sistema disponemos de piezas prefabricadas que pueden ser utilizadas en moldes diferentes Siendo de faacutecil reposicioacuten en caso de deterioro y que se pueden montar con gran rapidez
Naturalmente el molde normalizado no cubre todas las necesidades de la teacutecnica de inyeccioacuten pero en todo caso siempre se podraacuten utilizar algunas de las piezas normalizadas en los moldes maacutes complicados Que ademaacutes de las placas podemos encontrar eyectores pernos guiacuteas bujes fechadores placas de diversos espesores placas distanciadoras bridas de centrado etc Con ayuda de los mismos pueden fabricarse moldes completos en menos tiempo a un precio relativamente favorable
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El empleo de piezas normalizadas proporciona al constructor de moldes una serie de ventajas tales como
Disponer de elementos intercambiables mediante el desmontaje de los moldes Menor riesgo en el error de caacutelculo de costos por disponer de precios fijos para los
diversos elementos Eliminar en parte la necesidad de disponer de un costoso almaceacuten de materiales Aprovechar tiempo y disponibilidad de maquinaria en otros elementos
18 EL MOLDE DE TRES PLACAS
En un molde denominado de tres placas el sistema de canales se coloca en un plano
diferente al punto de inyeccioacuten utilizando esta configuracioacuten en las siguientes situaciones
El molde contiene varias cavidades o cavidades de familia
Un molde de una sola cavidad complejo requiere maacutes de un punto de inyeccioacuten
El punto de inyeccioacuten se encuentra en una posicioacuten difiacutecil
Para lograr un flujo equilibrado es necesario que el canal esteacute fuera del plano de particioacuten
La pieza y el sistema de llenado no se situacutean ya en un mismo plano de particioacuten del
molde sino que se utilizan dos planos de particioacuten en uno estaacuten las cavidades del molde y en el otro el canal de distribucioacuten El canal de distribucioacuten desemboca en un canal de comunicacioacuten elaborado en la placa intermedia es decir la placa situada entre los dos planos de particioacuten
El molde de tres placas permite una operacioacuten maacutes automatizada en la maacutequina de moldeo Al abrir el molde se divide en tres partes con dos aberturas entre ellas
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el movimiento de apertura conlleva una fuerza que separa el producto del canal alimentador los cuales caen por gravedad en un contenedor debajo del molde
El proceso de apertura del molde puede iniciarse en el plano de particioacuten 1 o bien en el plano de particioacuten 2 Si se abre primeramente por el plano 1 hay que cuidar de que la pieza quede unida al nuacutecleo Ello puede conseguirse mediante resaltes o por un enfriamiento a distinta temperatura del nuacutecleo y la matriz En el inicio de la apertura por el plano 1 se rompe la unioacuten o uniones de la pieza con la colada y al continuar el proceso de apertura aqueacutella es empujada hacia fuera del nuacutecleo por un expulsor cuando se alcanza una determinada carrera de apertura la placa intermedia queda retenida mediante anclaje y con ello se abre tambieacuten el plano de particioacuten 2 a fin de que la mazarota pueda ser expulsada con eyectores
Pero el molde puede abrirse tambieacuten primero por el plano 2 Esto tiene la ventaja de poder realizar la pieza sin resaltes por no ser precisa su retencioacuten por el nuacutecleo ya que queda entre las placas de moldeo hasta que se separa de la mazarota adherida a la mitad del molde lado boquilla mediante los resaltes practicados en eacuteste Tras un nuevo movimiento de apertura efectuado utilizando barras de traccioacuten pueden expulsarse la pieza y la mazarota
CAPITULO 2 MATERIALES PARA LA CONSTRUCCIOacuteN DEL MOLDE
Para el proceso de inyeccioacuten de poliacutemeros son indispensables moldes de calidad con una elaboracioacuten muy precisa y que deben presentar una elevada duracioacuten Caracteriacutesticas deseables en la mayoriacutea de los casos
Normalmente el costo del acero de un molde representa soacutelo entre el 5 y el 10 del costo total de la herramienta La seleccioacuten inadecuada da origen a un costo excesivo del mantenimiento del molde por ejemplo el repulido limpieza reemplazo de partes dantildeadas o rotas deterioro de aacutereas
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de contacto Todo ello incrementa los paros de trabajo y los costos En muchos casos la eleccioacuten de una calidad de acero es un compromiso entre los deseos del moldista y del usuario final
Estos moldes se fabrican en acero y metales no ferrosos los cuales estaraacuten sujetos a una serie de esfuerzos que demandan una seleccioacuten cuidadosa de los materiales para su construccioacuten Ademaacutes debe considerarse el nuacutemero de piezas que seraacuten producidas la vida uacutetil esperada del herramental la conductividad teacutermica de los metales y el material plaacutestico empleado para el producto
21 DETERMINACIOacuteN DEL ACERO EN BASE A SU PRODUCCION ESTIMADA
Conocer el volumen de produccioacuten esperado nos da la pauta para determinar los materiales para su construccioacuten del molde asiacute como el nuacutemero oacuteptimo de cavidades De acuerdo a esta consideracioacuten los moldes de inyeccioacuten pueden clasificarse como sigue
Molde experimental o de prototipos- Comuacutenmente de una sola cavidad y con capacidad de producir hasta 100 a 500 piezas
Molde para especiacutemenes de pruebas- Herramienta de alta precisioacuten y de produccioacuten limitada hasta 10000 ciclos
Molde de media produccioacuten- Utilizado frecuentemente para una actividad aproximada de 500000 ciclos Costo moderado y recomendado para el moldeo de productos sin altos requerimientos dimensionales
Molde de alta produccioacuten- Su objetivo es obtener el mayor nuacutemero de piezas al menor costo por lo que requiere de una determinacioacuten cuidadosa del nuacutemero de cavidades un disentildeo detallado y una minuciosa seleccioacuten de materiales para su construccioacuten Es posible realizar 1 milloacuten de disparos o maacutes
Para una alta productividad generalmente se usa un molde para operar con el ciclo maacutes raacutepido las 24 horas Para cumplir este objetivo el disentildeador de moldes debe abordar aacutereas tales como enfriamiento seleccioacuten de materiales eyeccioacuten acceso para mantenimiento llenado balanceado de cavidades y la compatibilidad del molde con el maacutequina de inyeccioacuten que lo ejecutaraacute Comprometer alguna de estas aacutereas reduciraacute la productividad de un molde
Las cualidades ideales en los metales no van incondicionalmente unidas a uno solo las propiedades teacutermicas mecaacutenicas ni tampoco la facilidad de manufactura estaraacuten presente en un acero ideal Asiacute por ejemplo los materiales con buenas propiedades teacutermicas presentan general-mente propiedades mecaacutenicas menores Los tiempos de ciclo cortos significan con estos materiales duraciones de vida menos elevadas Asiacute pues al elegir los materiales deben aceptarse ciertos compromisos
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22 LOS ACEROS PARA MOLDE Y SUS PROPIEDADES
Buenas condiciones para su elaboracioacuten resistencia a la compresioacuten temperatura de revenido adecuada resistencia a la abrasioacuten aptitud para el pulido resistencia a la traccioacuten tenacidad tratamiento teacutermico (sencillo viables y de deformacioacuten reducida) buena conductibilidad teacutermica y resistencia a los ataques quiacutemicos Son algunas propiedades deseables en el material con que se deberaacute elaborar un molde de inyeccioacuten de plaacutestico
Por ejemplo el mejor modo de satisfacer los esfuerzos de compresioacuten y la abrasioacuten es mediante una elevada dureza Los mejores resultados de dureza se consiguen con aceros exentos de grietas internas y oclusiones y que tengan la maacutexima pureza y uniformidad en su estructura
Un factor decisivo para la eleccioacuten del acero no es el esfuerzo de compresioacuten los aceros templados pueden soportar sin maacutes un esfuerzo puramente de compresioacuten de 250 a 300 kpmm2 sino el esfuerzo de flexioacuten en particular los moldes grandes Los esfuerzos flectores pueden ser tales que produzcan la rotura de los elementos del molde construido a base de aceros de temple total Por ello se recomienda emplear aceros de cementacioacuten con nuacutecleo tenaz y superficie endurecida resistente a la abrasioacuten Sin embargo los aceros de cementacioacuten presentan las maacuteximas exigencias en cuanto al tratamiento teacutermico y su elaboracioacuten exige mucho tiempo
El temple y revenido de los aceros de temple total son mucho maacutes sencillos pero su campo de aplicacioacuten resulta limitado Las variaciones en las dimensiones y las deformaciones que pueden producirse como consecuencia de un tratamiento teacutermico exigen generalmente un costoso trabajo posterior inconvenientes que se eliminan al emplear aceros recocidos o bonificados Por esta razoacuten se recurre preferentemente a los aceros bonificados
La resistencia a los ataques quiacutemicos se consigue mediante un revestimiento galvaacutenico protector (cromado niquelado) o mediante el empleo de aceros inoxidable
La duracioacuten y la precisioacuten de las diferentes cotas asiacute como la calidad superficial de las piezas moldeadas depende en gran parte de la resistencia al desgaste y del estado de la superficie de los uacutetiles empleados Por otra parte una superficie dura ofrece una proteccioacuten contra cualquier deterioro que pueda originarse en el desmoldeo por medios mecaacutenicos Por residuos de materiales moldeados aun mas por las diversas manipulaciones de los utillajes
Se comprende que un acero no puede presentar todas estas propiedades Por ello antes de fabricar un molde es preciso definir las propiedades indispensables impuestas por su aplicabilidad Eacutestas pueden estimarse seguacuten los cuatro puntos de vista siguientes
Tipo de la masa de moldeo a elaborar (exigencias relativas a corrosioacuten abrasioacuten conductibilidad teacutermica geometriacutea y masa de la pieza)
Tipo y magnitud del esfuerzo mecaacutenico previsible (presioacuten de inyeccioacuten presioacuten de cierre)
Meacutetodo de obtencioacuten del vaciado del bloque (arranque de viruta electroerosioacuten forja fundicioacuten)
Tratamiento teacutermico necesario
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23 CLASIFICACIOacuteN DE LOS ACEROS PARA FABRICACIOacuteN DE MOLDES
En base a la literatura teacutecnica resulta que para la fabricacioacuten de moldes para inyeccioacuten se utilizan hasta unos cuarenta tipos de aceros que en liacuteneas generales pueden ser clasificados dentro de alguno de estos grupos
231 ACEROS DE CEMENTACIOacuteN
Estos aceros son los que reuacutenen las condiciones que maacutes se aproximan a las exigidas a un acero para la construccioacuten de moldes Con ello no es de extrantildear que su porcentaje de aplicacioacuten alcance alrededor del 80 del consumo total de acero para moldes La elevada dureza superficial hace que los moldes sean resistentes a la abrasioacuten y el nuacutecleo tenaz les hace resistentes a los esfuerzos alternativos y bruscos
Estas propiedades se obtienen cuando se calientan el acero de bajo contenido de carbono (aceros con un contenido en C de menos del 02 ) en un medio que aporte carbono sosteniendo una temperatura comprendida entre 840 y 1000deg C y enfriando a continuacioacuten en aceite o agua
La profundidad de la cementacioacuten depende de la temperatura y de la duracioacuten del proceso Con tiempos largos de cementacioacuten (varios diacuteas) se consigue una profundidad de aproximadamente 06 a 2 mm Una superficie dura resistente al desgaste se consigue por el enriquecimiento de carbono en la superficie de la pieza
El cambio de medidas debido a tratamientos teacutermicos por cementacioacuten debe ser miacutenimo pero por lo general no se puede evitar (salvo excepciones tal es el caso de los aceros martensiacuteticos) Un tratamiento teacutermico de moldes con grandes diferencias de espesor encierra riesgos (deformacioacuten grietas etc) Preferentemente se utilizan aceros bonificados que pueden ser mecanizados por arranque de viruta
232 ACEROS DE TEMPLE TOTAL
Para aumentar la rigidez de las piezas inyectadas eacutestas se refuerzan con fibras de vidrio materiales minerales etc a gran escala Estos asiacute como los pigmentos de color son altamente abrasivos Por lo tanto es de gran importancia la eleccioacuten del material yo del recubrimiento de las superficies en contacto directo con el material inyectado
Para conseguir una estructura homogeacutenea se utilizan aceros para temple cuya dureza resistencia y tenacidad se pueden adaptar individualmente a las necesidades por medio del proceso del revenido A traveacutes de la temperatura de revenido se pueden influenciar estas propiedades de forma oacuteptima
Los aceros de temple han dado muy buenos resultados para moldes de inyeccioacuten de plaacutesticos con efectos abrasivos
En los aceros de temple total se produce el aumento de dureza por la formacioacuten de martensita debida al raacutepido enfriamiento que sobreviene al calentamiento Las caracteriacutesticas mecaacutenicas que pueden alcanzarse por este procedimiento dependen del agente refrigerante y de la velocidad de enfriamiento Como agentes enfriadores se emplean agua aceite o aire El agua proporciona el enfriamiento maacutes raacutepido mientras que el aceite y el aire son maacutes suaves La velocidad de enfriamiento queda por tanto determinada por una parte por el agente enfriador y por otra
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por la conductibilidad teacutermica la cual depende a su vez de la relacioacuten superficie-volumen del molde y de los elementos de aleacioacuten que se encuentran combinados con el acero Ni Mn Cr Si y otros elementos reducen la velocidad criacutetica y permiten con ello el endurecimiento completo de secciones maacutes gruesas
Los moldes fabricados con aceros templados tienen una buena resistencia a la abrasioacuten como consecuencia de su elevada dureza sin embargo son maacutes sensibles a la formacioacuten de grietas en comparacioacuten con los moldes de cementacioacuten o bonificados debido a su menor tenacidad Por esta razoacuten los aceros templados solo se utilizan por lo general para pequentildeos moldes o elementos planos de los mismos
Este tipo de acero se utiliza normalmente para
bull Largas series de produccioacuten
bull Resistir la abrasioacuten de algunos materiales de moldeado
bull Contrarrestar las grandes presiones de cierre o inyeccioacuten
Estos aceros obtienen resistencia al desgaste a la deformacioacuten e indentacioacuten y buena pulibilidad Que es especialmente importante cuando se utilizan materiales plaacutesticos reforzados con aditivos La resistencia a la deformacioacuten o indentacioacuten en la cavidad canales de alimentacioacuten o liacuteneas de particioacuten ayuda a mantener la calidad de la pieza
233 ACEROS BONIFICADOS (PARA EMPLEO EN EL ESTADO DE SUMINISTRO)
Si se quieren evitar las variaciones de dimensiones o la deformacioacuten producidas durante un tratamiento teacutermico y con ello un costoso y prolongado trabajo posterior deben emplearse para la fabricacioacuten de un molde aceros bonificados Estos aceros tal como se suministran pueden elaborarse con relativa facilidad y econoacutemicamente por arranque de viruta Evitan al fabricante de moldes las dificultades que lleva consigo un tratamiento teacutermico Su aplicacioacuten es especialmente ventajosa para la construccioacuten de moldes de grandes dimensiones los cuales pueden reaccionar frente a un tratamiento teacutermico con variaciones en las medidas tambieacuten se utiliza para placas soporte de alta resistencia La desventaja de estos aceros es su reducida resistencia a la abrasioacuten y la deficiente calidad de la superficie de los moldes que a menudo hace necesario un posterior tratamiento superficial (cromado nitruracioacuten temple a la llama)
Estos aceros son suministrados en la condicioacuten de templado y revenido normalmente a un nivel entre 28ndash 36 HB No es necesario realizar ninguacuten tratamiento teacutermico antes de poner el molde en servicio Se Utilizan para molde de series de produccioacuten moderadas tales como P20 4140 4340 TX 10 tratadohellip
234 ACEROS RESISTENTES A LA CORROSIOacuteN
Los componentes agresivos como por ejemplo compuestos retardantes de llama adicionados en algunos poliacutemeros o el mismo material pueden originar agresiones quiacutemicas a las superficies del molde Algunos poliacutemeros desprenden durante la elaboracioacuten productos quiacutemicamente agresivos generalmente aacutecido clorhiacutedrico o aacutecido aceacutetico Por lo general se protegen los moldes mediante revestimientos como capas de cromo duro o de niacutequel Sin embargo estos revestimientos protectores solamente son de eficacia duradera cuando se consigue un espesor de
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capa uniforme al hacer la aplicacioacuten y se evitan los cantos agudos en el molde Las desigualdades de espesor y los cantos agudos producen tensiones en la capa protectora que al ser sometida a esfuerzos pueden dar lugar al desprendimiento El peligro de que el revestimiento no sea uniforme en todas sus partes es especialmente grande en los moldes con contornos complicados (contra perfiles esquinas etc)
Si no puede garantizarse la obtencioacuten de un recubrimiento de cromo uniforme subsiste el peligro de que se formen grietas en la capa protectora lo que puede ocurrir principalmente cuando los moldes estaacuten sometidos a un esfuerzo flector
Por todo esto se recurriraacute a aceros resistentes a la corrosioacuten es decir aceros con bajo contenido en carbono y combinados como miacutenimo con un 12 de cromo Sin embargo en su composicioacuten normal estos aceros soacutelo pueden emplearse hasta una temperatura de unos 400deg C ya que por encima de los 400deg C existe el peligro de una corrosioacuten intercristalina debida a la separacioacuten de carburo
El incremento en el costo inicial de eacuteste tipo de acero es normalmente inferior al costo de realizar un simple repulido o una operacioacuten de recubrimiento de un molde
235 ACEROS DE NITRURACIOacuteN
Fundamentalmente pueden nitrurarse todos los aceros cuyos aditivos de aleacioacuten formen nitruros (Exceptuando los aceros resistentes a la corrosioacuten pues disminuye esta condicioacuten) Estos aditivos de aleacioacuten son cromo aluminio molibdeno y vanadio La difusioacuten de nitroacutegeno en la superficie del molde y los aditivos de aleacioacuten forman nitruros que confieren a la capa nitrurada una dureza de 700 a 1300 HV seguacuten el tipo de acero y procedimiento (corriente de amoniacuteaco bantildeo salino ionitruracioacuten)
La dureza maacutexima no se alcanza precisamente ya en la superficie del molde sino que estaacute situada algunas centeacutesimas de mm maacutes abajo Por ello es necesario efectuar un trabajo posterior de pulido tras el tratamiento de nitruracioacuten
En la ionitruracioacuten pueden conservarse completamente blandas algunas superficies parciales Contrariamente a los moldes nitrurados en los ionitrurados no es preciso efectuar ninguacuten trabajo posterior por lo tanto los moldes deben fabricarse con medidas exactas
El espesor de la capa de nitruracioacuten depende esencialmente de la duracioacuten de esta operacioacuten De todos modos la relacioacuten entre la capa de nitruracioacuten y el tiempo no es lineal La profundidad de nitruracioacuten de 03 mm en general suficiente para moldes de inyeccioacuten se alcanza con una duracioacuten de la nitruracioacuten de unas 30 horas (07 mm de profundidad de nitruracioacuten exigen un tiempo de unas 100 horas)
Los aceros de nitruracioacuten se suministran recocidos Por ello pueden mecanizarse por arranque de virutas sin dificultades Su especial ventaja consiste en que tras el tratamiento teacutermico se obtienen moldes sin tensiones de gran tenacidad con elevada dureza superficial y resistencia a la corrosioacuten mejorada Normalmente no cabe esperar una deformacioacuten de los moldes durante la nitruracioacuten
La inyeccioacuten por ejemplo de plaacutesticos de elevada resistencia teacutermica exige temperaturas internas de la pared del molde de hasta 250 degC Esto presupone la aplicacioacuten de aceros con una elevada temperatura de revenido Si no se tiene en cuenta esta exigencia se puede producir en funcioacuten de la temperatura un cambio de la estructura del molde y con ello un cambio de las
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medidas del mismo El proceso de nitruracioacuten se produce a temperaturas relativamente bajas (500-600degC) y no es necesario enfriar raacutepidamente se evitan inconvenientes por posibles deformaciones por lo tanto sirve para el trabajo a temperaturas relativamente altas (400-450degC)
24 METALES NO FERROSOS
En el caso de inyectar termoplaacutesticos parcialmente cristalinos la conductibilidad teacutermica en el molde adquiere gran importancia Para influenciar adecuadamente la conduccioacuten del calor se pueden utilizar aceros de diferente aleacioacuten No obstante esta medida para controlar la termoconduccioacuten es relativamente limitada
Respecto a la termoconduccioacuten sensiblemente superior del cobre aluminio y sus aleaciones en comparacioacuten a los aceros se han de tener en cuenta el bajo moacutedulo de elasticidad la poca dureza y la baja resistencia al desgaste No obstante la cantidad y tipo de los componentes de la aleacioacuten se pueden variar los valores mecaacutenicos hasta ciertos liacutemites Sin embargo al mismo tiempo variacutea la conductibilidad teacutermica
La resistencia al desgaste en estos materiales se puede aumentar considerablemente mediante recubrimientos de la superficie (por ejemplo niquelado sin corriente) se ha de tener en cuenta que en caso de elevada presioacuten superficial o presioacuten de Hertz la superficie templada puede ceder debido al escaso apoyo prestado por el material base blando Ademaacutes de estos requisitos los materiales deben presentar una buena mecanizacioacuten alto grado de pureza y permitir un buen pulido etceacutetera
241 ALEACIONES DE COBRE-BERILIO-COBALTO
La importancia del cobre y sus aleaciones como materiales para la fabricacioacuten de moldes se basa en la elevada conductibilidad teacutermica y flexibilidad del material que permite equilibrar raacutepidamente y sin peligros las tensiones debidas a un calentamiento no uniforme
Con una resistencia a la traccioacuten de 80 a 150 Kpamm2 son suficientemente resistentes a la corrosioacuten y en caso necesario pueden ser tambieacuten cromadas o niqueladas
La dureza de superficie de las aleaciones de cobre puede incrementarse del 35 al 43 Rc La conductividad teacutermica puede ser maacutes alta que la del aluminio y bronce y tiene un iacutendice de cinco a seis veces el del acero de los moldes Esto puede derivar en reducciones del tiempo de refrigeracioacuten de hasta el 40 cuando se usan estas aleaciones para toda la cavidad
Las aleaciones de cobre-berilio-cobalto se emplean principalmente para la fabricacioacuten de elementos interiores y boquillas siempre que existan particulares exigencias referentes a la conductibilidad teacutermica Este caso se presenta particularmente en los moldes de canal caliente en los que debe evitarse la solidificacioacuten del bebedero para poder trabajar de un modo rentable es decir con rapidez y sin grandes rechazos de piezas
242 ALUMINIO Y SUS ALEACIONES
Las ventajas particulares del aluminio son su reducido peso especiacutefico su elevada conductibilidad teacutermica su buena estabilidad quiacutemica y su faacutecil mecanizacioacuten La aplicacioacuten queda limitada en virtud de su reducida resistencia
Estos materiales de aluminio poseen un valor de conductividad de calor de cuatro veces la del acero de los moldes y esto implica que expulsan el calor de las piezas cuatro veces maacutes raacutepido Por
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esta razoacuten el aluminio es un material de uso comuacuten en zonas donde el disentildeo y localizacioacuten de taladros estaacutendares no proporcionan la disipacioacuten de calor adecuada
Debido a las bajas caracteriacutesticas mecaacutenicas los moldes de aluminio o sus aleaciones se emplean raras veces en inyeccioacuten pero muy frecuentemente para la obtencioacuten por soplado de cuerpos huecos el moldeo al vaciacuteo y la elaboracioacuten de espuma estructural
En la actualidad la superficie puede soportar un alto grado de desgaste en condiciones normales Pues se puede tratar la superficie con multitud de meacutetodos como el anodizado para darle a la superficie una dureza de hasta 65 Rc
En resumen el elegir el acero de molde adecuado depende de la aplicacioacuten Para la creacioacuten de prototipos puede que no sea necesario utilizar acero para herramientas templado En la mayoriacutea de los casos se utiliza acero de bajo contenido de carboacuten o aluminio pre-endurecido para minimizar el costo y permitir una faacutecil modificacioacuten de la herramienta durante la etapa del prototipo Estos metales maacutes blandos tambieacuten permiten el moldeado de suficientes piezas de prueba y a menudo piezas de preproduccioacuten
Un acero para herramientas pre-endurecido como P-20 4140 NAKR-55 se usa para hacer moldes muy grandes ya que el templado de aceros para herramientas en aplicaciones grandes resulta muy poco praacutectico
Mayores cantidades de produccioacuten requieren acero para herramientas templado para nuacutecleos y cavidades tal como un S-7 H-13 y a menudo acero inoxidable 420 son los aceros maacutes comuacutenmente utilizados El S-7 es un excelente acero y puede proporcionar largas tiradas de
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produccioacuten Cuando se requieren altas temperaturas de fusioacuten y temperatura de molde el acero de eleccioacuten seraacute H-13
H-13 tambieacuten se usa para producir colectores de canales calientes tiene temperaturas de templado muy altas y puede soportar altas temperaturas de procesamiento de moldes sin peacuterdida de dureza
En los casos en que se exista un alto desgaste por abrasioacuten y en los casos donde el ambiente produce mucha condensacioacuten el acero inoxidable seraacute el material de eleccioacuten Los aceros A2 ASP23 o D-2 pueden usarse como insertos de cavidades en aacutereas de alto desgaste
De igual manera el disentildeo podraacute compensar en cierta medida las debilidades del material del que construiraacute el nuevo molde
CAPITULO 3 MAacuteQUINA DE INYECCIOacuteN DE PLAacuteSTICO
Las maacutequinas de inyeccioacuten de plaacutesticos derivan de la maacutequina de fundicioacuten a presioacuten para metales Son utilizadas para fabricar distintos tipos de productos soacutelidos a traveacutes de la inyeccioacuten directa del plaacutestico para dar forma al producto ya sea de manera manual semiautomaacutetica y automaacutetica Donde todas las operaciones se realizan de forma escalonada
Las maacutequinas de inyeccioacuten se identifican por dos paraacutemetros principales fuerza de cierre y capacidad de disparo
Se denomina fuerza o presioacuten de cierre a la presioacuten suministrada por el mecanismo de cierre de la maacutequina de inyeccioacuten que sirve para mantener unidas y cerradas las dos mitades del molde durante el moldeo Y la capacidad de disparo como el maacuteximo de material disponible en el interior del cantildeoacuten para ser inyectado
En la industria del plaacutestico hay aplicaciones de inyeccioacuten que requieren de equipos con capacidad maacutexima de fuerza de cierre de 3000 a 4000 toneladas y tamantildeo de disparo de varios kilogramos Aplicaciones dirigidas al sector automotriz industrial o de consumo frecuentemente son producidas en maacutequinas con cierres hasta de 8000 toneladas
La maacutequina inyectora juega un papel clave en la rentabilidad de la empresa y su seleccioacuten debe hacerse con cuidado y a conciencia teniendo como objetivo una mejora en competitividad Esto soacutelo se logra comprando el equipo que permita garantizar la calidad requerida y ademaacutes producir cada pieza con el menor costo posible
Para escoger la maacutequina maacutes adecuada se debe saber lo siguiente
Queacute se quiere fabricar
En queacute materiales se va a fabricar
Queacute precisioacuten se requiere
Queacute cantidad mensual se va a producir
De queacute tamantildeo son los moldes
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31 COMPONENTES DE LA MAacuteQUINA DE INYECCIOacuteN
Para iniciar el anaacutelisis de los componentes de una maacutequina de inyeccioacuten y sus funciones asiacute como su influencia en la calidad de los productos es necesario dividir el estudio en dos partes principales la unidad de inyeccioacuten y la unidad de cierre ambas soportadas por la bancada elemento esencial en la rigidez del equipo
311 UNIDAD DE INYECCION
Es la parte del equipo que acondiciona el material plaacutestico de tal manera que puede introducirse al molde
La unidad de inyeccioacuten suele escogerse de forma que sea capaz de contener material suficiente para dos ciclos En otras palabras el 50 de la capacidad de inyeccioacuten de un cilindro deberiacutea vaciarse en cada ciclo Por otra parte la cantidad de material introducida en el molde nunca deberiacutea ser inferior al 20 ni superior al 80 de la capacidad del cilindro de modo que el tiempo de permanencia del material en la caacutemara de plastificacioacuten no sea excesivamente largo para evitar que el material se degrade especialmente en materiales sensibles ni excesivamente corto para evitar que no se encuentre plastificado
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Un elemento importante en la unidad de inyeccioacuten es el husillo el cual presenta filetes o aacutelabes que sirven para transportar material plaacutestico hacia la caacutemara de inyeccioacuten La profundidad de los aacutelabes en la zona de alimentacioacuten de plaacutestico es mayor a la que se presenta en la zona de dosificacioacuten produciendo en el material una compresioacuten paulatina que lo reblandece o funde hasta alcanzar la consistencia requerida para introducirse al molde (Homogenizacioacuten de material inyectado)
La relacioacuten de compresioacuten de radio en los alabes del husillo es uno de los paraacutemetros maacutes importantes cuando se requiere procesar materiales plaacutesticos de diferentes caracteriacutesticas Una relacioacuten de compresioacuten estaacutendar es aproximadamente 21 para termoplaacutesticos para termoplaacutesticos sensibles como PVC o con polvo de metal ceraacutemica esto puede caer a 16 1 y la relacioacuten de 1 se usa en elastoacutemeros
Esta caracteriacutestica junto con la relacioacuten LD del husillo marcaraacuten en buena medida el perfil recomendado de temperaturas asiacute como otros paraacutemetros seguacuten sea el plaacutestico en cuestioacuten
Relacioacuten de LD del husillo
Alta 221
Mejor mezclado (utilizacioacuten de pigmento)
Calentamiento maacutes uniforme piezas con altos requerimientos
Tolerancias dimensionales de 01mm
Media 201
Aplicaciones generales
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Baja 181
Piezas con bajos requerimientos
Tamantildeo de disparo es a criterio de seleccioacuten maacutes importante
Baja presioacuten de inyeccioacuten
Entre los materiales amorfos y los semicristalinos existen diferencias esenciales en cuanto a viscosidad calor especiacutefico y estructura molecular la cual se expresa en un comportamiento termodinaacutemico tambieacuten distinto ya que ambos tipos de plaacutesticos requieren cantidades diferentes de calor para reblandecerse o fundirse y tal calor lo absorben de manera distinta
La funcioacuten del husillo es transformar la energiacutea mecaacutenica en calor transmitido al material por lo que sus caracteriacutesticas geomeacutetricas deben diferir para cada familia de plaacutesticos Generalmente los materiales semicristalinos deben procesarse con husillos de relaciones mayores de compresioacuten que los amorfos
312 UNIDAD DE CIERRE
La unidad de cierre tiene como funcioacuten principal como su nombre lo dice de cierre y apertura del molde sirve como estructura de soporte para el mismo durante la inyeccioacuten evita la apertura del molde y al finalizar el ciclo contribuye a la expulsioacuten de la pieza
Para seleccionar la unidad de cierre apropiada deben considerarse muchos factores relacionados con el molde de inyeccioacuten La unidad de cierre le daraacute soporte y movimiento por lo que para cada maacutequina se especifica un peso maacuteximo del herramental
Como parte de la unidad de cierre se encuentra el sistema de expulsioacuten comuacutenmente hidraacuteulico aunque puede actuar de otras maneras dependiendo de los requerimientos de las piezas inyectadas
PARTES PRINCIPALES DE LA UNIDAD DE CIERRE
PLATINA FIJA PLATINA MOVIL BARRAS GUIA PLACA SOPORTE SISTEMA DE CIERRE ( RODILLERAS PISTON HIDRAHULICO)
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Las dimensiones y datos que se requieren considera para seleccionar una maacutequina y para entregar como informacioacuten al disentildeador con respecto a la unidad de cierre son
Distancia entre barras guiacutea La distancia entre barras guiacutea limita el tamantildeo del molde y debe especificarse el sentido en el que eacuteste se montaraacute de forma horizontal o vertical Algunas maacutequinas ofrecen la posibilidad de separar una barra guiacutea para facilitar el montaje del molde y colocarla nuevamente para su ajuste
Altura miacutenima del molde las platinas no hace contacto una con otra por lo que la presioacuten de cierre no actuara a una distancia menor a esta
Apertura maacutexima entre platinas esta debe ser suficiente como para la extraccioacuten del producto sin la maacutes miacutenima complicacioacuten (por lo menos 25 veces maacutes la altura del producto)
Distribucioacuten de barrenos la ubicacioacuten de las bridas de sujecioacuten deberaacuten colocarse en la cantidad correcta y en la posicioacuten maacutes eficiente como para soportar el peso del herramental
Peso maacuteximo del utillaje pueden llegar a provocar funcionamiento erraacutetico en el recorrido y desgaste prematuro a los bujes
Tipo de accionamiento de expulsores
32 PRESIOacuteN DE INYECCIOacuteN
La presioacuten de inyeccioacuten es la caracteriacutestica mejor definida Se entiende por presioacuten de inyeccioacuten la medida en el aacuterea del cantildeoacuten- husillo a Como el husillo estaacute accionado por un pistoacuten hidraacuteulico al que es solidario la fuerza en ambas aacutereas Ardquo y a seraacute la misma y si p es la presioacuten de la liacutenea hidraacuteulica y P la presioacuten de inyeccioacuten se cumpliraacute
La presioacuten p en la liacutenea puede leerse en un manoacutemetro M y la relacioacuten de aacutereas entre las caras de los pistones (Aa) es una caracteriacutestica de construccioacuten de la maacutequina que debe conocerse Las maacutequinas convencionales se construyen con relaciones Aa entre 8 y 10 generalmente
Una presioacuten de inyeccioacuten elevada supone la necesidad de emplear fuerzas de cierre muy altas lo que repercute sobre los costes y sobre la vida de la maacutequina y de los moldes Por ello la seleccioacuten de la velocidad de llenado adecuada debe realizarse atendiendo a criterios de presioacuten miacutenima de inyeccioacuten la cual se determinar con gran facilidad por un software de simulacioacuten de llenado
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Esta presioacuten de inyeccioacuten umlPuml no es la misma que la maacutexima presioacuten que se desarrolla en las cavidades de moldeo la cual es menor dependiendo de las caracteriacutesticas del molde de las condiciones de moldeo y del poliacutemero utilizado
321 DESARROLLO DE PRESIOacuteN DE UNA MAacuteQUINA DE MOLDEO
El meacutetodo maacutes comuacuten de desarrollar la fuerza motriz para empujar el plaacutestico desde el cilindro de inyeccioacuten a traveacutes del molde es un sistema hidraacuteulico que funciona en la parte posterior del tornillo de inyeccioacuten Aquiacute la presioacuten de inyeccioacuten de fusioacuten se intensifica a traveacutes del tamantildeo del pistoacuten de inyeccioacuten al diaacutemetro del tornillo Estas relaciones de intensificacioacuten pueden variar comuacutenmente desde 8 1 hasta 15 1 en maacutequinas de moldeo por inyeccioacuten Una maacutequina de moldeo con una presioacuten hidraacuteulica maacutexima de 2000 psi y una relacioacuten de intensificacioacuten de 10 1 daraacuten como resultado presiones de fusioacuten de 20000 psi La mayoriacutea de las maacutequinas de moldeo permiten cambiar los tornillos de inyeccioacuten y los barriles para obtener un rango de presiones diferente Un tornillo de pequentildeo diaacutemetro aumentaraacute la presioacuten disponible sobre la masa fundida frente a un tornillo de gran diaacutemetro Por lo tanto uno debe saber la presioacuten hidraacuteulica y el diaacutemetro del tornillo para determinar la posible presioacuten de fusioacuten que se puede desarrollar La relacioacuten de intensificacioacuten estaacute determinada por la relacioacuten del aacuterea del pistoacuten que impulsa el tornillo y el aacuterea de la seccioacuten transversal del tornillo
Durante el proceso de inyeccioacuten las peacuterdidas de presioacuten ocurren desde que es suministra por sistema hidraacuteulico Estos pueden incluir peacuterdidas por friccioacuten al conducir el tornillo hacia adelante y la fuga de la masa fundida sobre el anillo de retencioacuten del tornillo Estas peacuterdidas pueden llegar hasta de un 25 durante la fase de inyeccioacuten y se ven afectadas por la tasa de llenado
El resultado es una tasa de cizallamiento es continuamente variable a traveacutes del canal de flujo y como los plaacutesticos no son newtonianos el resultado son variaciones dramaacuteticas en la viscosidad del material a traveacutes del canal de flujo y con ello la presioacuten Ademaacutes la regioacuten de alta velocidad de cizallamiento causa un calentamiento por friccioacuten significativo en esos laminados relativos Esto afecta auacuten maacutes la viscosidad y las variaciones de la propiedad del material a traveacutes del canal de flujo
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Aunque la viscosidad de un material plaacutestico no es constante a lo largo de un canal de rodete esta relacioacuten de geometriacutea a peacuterdida de presioacuten nos da alguna indicacioacuten del impacto relativo del diaacutemetro del canal del corredor Es decir cambiar la longitud de un corredor tiene mucho menos efecto sobre la presioacuten en relacioacuten con el cambio de su diaacutemetro
33 ESPECIFICACIOacuteN CAPACIDAD DE DISPARO DE LA UNIDAD DE INYECCIOacuteN
Se entiende por capacidad de disparo a la cantidad maacutexima de material que una maacutequina es capaz de inyectar en un solo ciclo en un molde a una presioacuten determinada La capacidad de inyeccioacuten proporciona una idea de las posibilidades de la maacutequina considerada expresada en gramos en el supuesto de que no se ha colocado ninguacuten molde o que eacuteste ofrece muy poca resistencia a la entrada del poliacutemero En ocasiones tambieacuten se expresa la capacidad de inyeccioacuten de la maacutequina como el volumen barrido por el husillo de inyeccioacuten en su recorrido hacia adelante lo que resulta menos ambiguo que referirla a un tipo concreto de material En una situacioacuten real la capacidad de inyeccioacuten viene determinada por el diaacutemetro y la carrera del pistoacuten o husillo de inyeccioacuten
La forma maacutes comuacuten para identificar el tamantildeo de la unidad de inyeccioacuten es a traveacutes de la capacidad maacutexima de disparo
Generalmente la especificacioacuten del tamantildeo de disparo se expresa en gramos de Poliestireno ya que este material tiene una densidad muy cercana a 1 gcm3 y sirve como referencia cuando se va a procesar otro plaacutestico de mayor o menor densidad
Por lo tanto es muy importante comprender el sentido del valor maacuteximo del tamantildeo de disparo ya que cuando se trabaja con materiales menos densos que el poliestireno el tamantildeo real de disparo seraacute menor (- masa) pues estos ocupan maacutes volumen con un peso determinado Del mismo modo al procesar materiales maacutes densos el tamantildeo real de disparo seraacute mayor (+ masa)
34 CAPACIDAD DE PLASTIFICACIOacuteN
Otra caracteriacutestica que debemos considerar es la capacidad de plastificacioacuten de la maacutequina que viene definida como la cantidad de kilogramos por hora que es capaz de plastificar de un material determinado es decir el nuacutemero de kgh que es capaz de calentar a la temperatura adecuada para la inyeccioacuten
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La capacidad de plastificacioacuten es muy importante para evaluar las posibilidades de una maacutequina de inyeccioacuten sin embargo no es faacutecil expresar numeacutericamente este concepto Se puede definir como la cantidad maacutexima de material que la maacutequina es capaz de plastificar por unidad de tiempo
No hay meacutetodo universalmente aceptado que indique las condiciones en que debe medirse la capacidad de plastificacioacuten de una maacutequina Como en el caso de la capacidad de inyeccioacuten cada fabricante indica en el cataacutelogo de sus maacutequinas la capacidad de plastificacioacuten de eacutestas expresada como caudal maacuteximo plastificado de un material en unas condiciones de procesado determinadas por lo general poliestireno (kgh o gs) de modo que soacutelo sirve como guiacutea para hacer comparaciones aproximadas entre maacutequinas de diversa procedencia
35 DETERMINACIOacuteN DE LA FUERZA DE CIERRE REQUERIDA (MEacuteTODO CONSERVADOR)
La fuerza de cierre que ejerce las platinas sobre el molde tiene la finalidad de hacer un cierre perfecto en la liacutenea de particioacuten del molde la cual es de gran importancia sobre la calidad de la pieza moldeada y puede hacer innecesarias operaciones secundarias de eliminacioacuten de rebabas de los artiacuteculos producidos
La fuerza de cierre se calcula con el aacuterea proyectada expresada en cm2 multiplicada por el factor correspondiente al material mostrado en la tabla 2 donde se consideran tambieacuten la influencia de paredes delgadas el resultado es en toneladas de fuerza
Siendo el aacuterea proyectada de una pieza la superficie de la sombra generada sobre un plano Esta se obtiene al dirigir sobre el producto una fuente luminosa en el sentido que se inyectaraacute la pieza
351 SEGUNDO MEacuteTODO PARA EL CALCULA LA FUERZA DE CIERRE
Si se desea calcular la fuerza de cierre necesaria con maacutes exactitud se deberaacute considerar la influencia del espesor de la pieza inyectada (se consideraraacute el menor espesor en todo el recorrido de la resina) y el largo del flujo de la resina desde el punto de inyeccioacuten hasta el punto maacutes lejano (Relacioacuten longitud de flujoespesor de producto) Se tomaraacute en consideracioacuten la relacioacuten largo de flujoespesor de pared Tambieacuten es recomendable utilizar un factor de correccioacuten por la viscosidad (tabla 5)
La presioacuten en la cavidad esta expresada en bares (1 bar = 102 kgcm2) Por lo tanto la presioacuten obtenida en el eje de las ordenadas habraacute que multiplicarla por 102 para obtener la presioacuten en kgcm2 (at)
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Presioacuten en cavidad
Producto Vaso PS
Diaacutemetro = 79mm
Seccioacuten delgada = 06mm
Long de Flujo = 104 mm
Aacuterea proyectada = 49cm2
LFEP= 173
Presioacuten seguacuten grafico = 660 bar (donde 1 bar= 102 kgcm2)
Fuerza de cierre = (660 X 102) X 49X 1 = 32986 Ton + 20
Las maacutequinas de moldeo por inyeccioacuten seleccionadas deberiacutean proporcionar un medio para controlar todos los paraacutemetros de moldeo con buena precisioacuten La calidad de la pieza se maximiza cuando se proporcionan controles individuales de las presiones de inyeccioacuten tiempos posicioacuten velocidad del pistoacuten contrapresioacuten y velocidad del tornillo El buen control de la temperatura del cantildeoacuten y la boquilla tambieacuten es importante ya que el control oacuteptimo de la temperatura del fundido se lograr bajos niveles de estreacutes teacutermico en la parte moldeada
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CAPITULO 4 EL PLAacuteSTICO EN LAS CONSIDERACIONES DE DISENtildeO
Los poliacutemeros han logrado sustituir a otros materiales como son madera metales fibras naturales ceraacutemicas y hasta piedras preciosas
La popularidad de este meacutetodo se explica por la versatilidad de piezas que pueden fabricarse la rapidez de fabricacioacuten el disentildeo escalable desde procesos de prototipos raacutepidos altos niveles de produccioacuten bajos costos alta o baja automatizacioacuten seguacuten el costo de la pieza geometriacuteas muy complicadas que seriacutean imposibles por otras teacutecnicas las piezas moldeadas requieren muy poco o nulo acabado pues son terminadas con la rugosidad de superficie deseada color o transparencia u opacidad buena tolerancia dimensional de piezas moldeadas con o sin insertos de diferentes colores y hasta de dos materiales distintos
Las materias primas para la creacioacuten de plaacutesticos totalmente sinteacuteticos son el carboacuten el petroacuteleo el gas natural la cal el agua y el aire y para las materias naturales transformadas la celulosa el caucho y la caseiacutena De estas materias primas se obtienen moleacuteculas aisladas o grupos de moleacuteculas formadas por carbono oxigeno nitroacutegeno e hidrogeno Estos grupos sin conexioacuten quiacutemica se encuentran en estado estructural liquido o gaseoso las cuales reciben el nombre de monoacutemeros (materiales independientes) Bajo la accioacuten de la presioacuten y el calor reaccionan estos monoacutemeros para formar cadenas moleculares largas llamadas macromoleacuteculas de esta manera a partir de muchos monoacutemeros liacutequidos o gaseosos se obtiene un material soacutelido un plaacutestico (poliacutemero) Las reacciones quiacutemicas de este tipo se denominan procedimientos de siacutentesis
Cada tipo de material plaacutestico tiene sus caracteriacutesticas tanto en lo que se refiere a las que poseen una vez transformado como a las relativas a sus condiciones de procesado El conocimiento de ellas es necesario para el disentildeador del molde En general hay que tener en cuenta que la eleccioacuten del material requiere estudio de los puntos favorables y desfavorables de cada uno de ellos en funcioacuten del fin a que va destinado el producto final
Algunas de las propiedades son Elasticidad temperatura de uso resistencia a la llama Resistencia al impacto estabilidad dimensional resistencia mecaacutenica propiedades eleacutectricas resistencia a la abrasioacuten resistencia a las radiaciones resistencia a la humedad resistencia a agentes quiacutemicos comportamiento reoloacutegico adictivos contraccioacuten compresioacuten en estado fundido limitaciones de disentildeo precio entre otras
Aunque el disentildeador del molde normalmente no suele ser quien selecciona el material de moldeo eacuteste debe estar al tanto de los aspectos y caracteriacutesticas maacutes importantes que influyen en el moldeo de determinados plaacutesticos Por ejemplo el factor de contraccioacuten que variacutea entre los
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diferentes materiales y podriacutea tambieacuten variar entre diferentes calidades y versiones del mismo material
Ademaacutes todos los materiales plaacutesticos son malos conductores del calor unos maacutes que otros por lo que los moldes deben disentildearse un sistema de enfriamiento de forma que la disipacioacuten de calor se ha lo maacutes raacutepido posible sin perjuicio de su forma ni propiedades
Por otra parte la viscosidad de un plaacutestico determinado tiene una gran influencia en el disentildeo localizacioacuten y construccioacuten del ataque canales y salidas de aire
41 CLASIFICACIOacuteN DE LOS POLIMEROS
Las propiedades fundamentales de los plaacutesticos pueden deducirse de su estructura interna y su comportamiento variacutea en funcioacuten de su temperatura En base a esto los poliacutemeros se clasifican en termoplaacutesticos termofijos y elastoacutemeros
TERMOPLAacuteSTICOS
Consisten en macromoleacuteculas lineales o ramificadas unidas mediante fuerzas intermoleculares o puentes de hidroacutegeno en estado soacutelido Se caracterizan por transformarse de soacutelido a liacutequido y viceversa por accioacuten del calor pueden soldarse moldearse limitados por una temperatura de uso
Los termoplaacutesticos se subdividen en
Amorfos Se caracterizan porque sus moleacuteculas filamentosas y ramificadas estaacuten en completo desorden lo que permite el paso de la luz razoacuten por la cual los plaacutesticos amorfos son transparentes o traslucidos generalmente
Cadenas moleculares ordenadas al azar Todos los termoplaacutesticos son amorfos en
estado fundido Generalmente son traslucidos o transparentes Ejemplos cloruro de polivinilo (PVC) policarbonato (PC)hellip Menor contraccioacuten
Semicristalimos Su orden molecular es relativamente bueno En el que se aprecia cierto paralelismo dentro de sus filamentos en secciones generalmente son opacos ademaacutes sus ramificaciones son maacutes cortas
Estructura molecular uniforme Mayor contraccioacuten de moldeo Mejores propiedades mecaacutenicas Generalmente son opacos Presentan zonas amorfas Ejemplos poliamidas(PA) polipropileno(PP)
polietileno(PE) poliacetales(POM) polietileno tereftalato(PET)
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TERMOFIJOS
Se mantienen riacutegidos y soacutelidos a temperaturas elevadas Se obtienen por reticulacioacuten (enlaces cruzados) de productos liacutequidos de bajo peso molecular Estaacuten reticulados en todas direcciones y debido a su estructura no son moldeables plaacutesticamente son infusibles y resisten altas temperaturas no pueden ser disueltos y muy raramente se hinchan
A temperatura ambiente los materiales generalmente son duros y fraacutegiles Debido a que no funden no pueden reprocesarse como los termoplaacutesticos pero pueden reciclarse al molerse y destinarse para cargas de otros plaacutesticos o asfalto
ELASTOMEROS
Son materiales elaacutesticos que recuperan casi totalmente su forma original despueacutes de liberar una fuerza sobre ellos Son insolubles y no pueden fundir mediante aplicacioacuten de calor es decir pueden descomponerse quiacutemicamente cuando se calientan maacutes allaacute de su temperatura maacutexima de servicio
Los elastoacutemeros se producen a partir de formulaciones que incluyen gran variedad de ingredientes que se mezclan para formar un compuesto que le confieren resistencia Estos compuestos generalmente son masas viscosas y pegajosas porque utilizan Elastoacutemeros base sin curar Durante la vulcanizacioacuten o reticulacioacuten las cadenas moleculares del poliacutemero se unen mediante enlaces quiacutemicos amplios El desperdicio de los productos reticulados en teacuterminos praacutecticos no puede ser incorporado dentro del mismo proceso de produccioacuten
42 CLASIFICACIOacuteN DE TERMOPLASTICOS POR CONSUMO DE LOS TERMOPLASTICOS
La clasificacioacuten por consumo agrupa a los plaacutesticos de acuerdo a su importancia comercial y sus aplicaciones en el mercado
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COMODINES
Los plaacutesticos maacutes utilizados que tienen buenas aunque no sobresalientes propiedades y su precio es de un nivel moderado
INGENIERIacuteA
Son aquellos plaacutesticos que presentan un alto desempentildeo funcional con un excelente conjunto de propiedades tales como resistencia mecaacutenica y liacutemites de temperatura elevados Estos son ademaacutes significativamente maacutes caros y en este grupo se incluyen a las Poliamidas Poliacetales Policarbonato y Polieacutester Termoplaacutestico
AVANZADOS o ESPECIALES
Normalmente son asociados con una o maacutes propiedades sobresalientes por ejemplo bajo iacutendice de friccioacuten elevada resistencia dieleacutectrica y sobre todo un elevado precio por lo que ocupan el menor porcentaje en el consumo global de plaacutesticos
Los de especialidad son materiales termoplaacutesticos y o termofijos reforzados con fibras de vidrio carbono y aramidicas para proveerles de mejores propiedades de hecho han sido la base para la industria aeroespacial automotriz e investigacioacuten nuclear
43 PROPIEDADES DE LOS TERMOPLASTICOS
La densidad influye en el peso de los productos plaacutesticos y en la productividad de un proceso Con valores bajos se obtiene un mayor nuacutemero de piezas por cada kilogramo Con valores altos se obtiene un mayor peso en los productos y por lo tanto disminuye el rendimiento por cada Kg de materia prima
La densidad puede ser un factor econoacutemico que vuelve favorable la aplicacioacuten de un plaacutestico sobre otro El transformador compra Kg de material y vende unidades terminadas
Asimismo la densidad es un factor teacutecnico que puede determinar la seleccioacuten de un equipo de procesamiento
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CONTRACCIOacuteN
Cada material plaacutestico posee un factor de contraccioacuten propio Este factor se usa para estimar cuanto se contrae una pieza despueacutes de ser sacada del molde Despueacutes de determinarlo el molde puede ser construido conforme a unas dimensiones que crean un molde lo suficientemente grande como para que contraiga hasta el tamantildeo final deseado despueacutes de la contraccioacuten
Los plaacutesticos que se contraen por igual en todas las direcciones (materiales amorfos) se dice que tienen una contraccioacuten isotroacutepica Algunos plaacutesticos (materiales cristalinos) se contraeraacuten maacutes en la direccioacuten del flujo que en la direccioacuten perpendicular (a no ser que sean reforzados en cuyo caso la contraccioacuten es mayor en la direccioacuten perpendicular al flujo) Este tipo de contraccioacuten que no es igual en todas las direcciones se conoce como contraccioacuten anisoacutetropa
La contraccioacuten de los materiales plaacutesticos es un indicador de la estabilidad dimensional que poseen Durante el procesamiento es importante asegurar que los productos adquieran dimensiones cercanas a las definidas de otra manera los productos presentaran problemas de ensamble o no seraacuten aceptados por no cubrir ciertas especificaciones
La contraccioacuten es muy importante en el disentildeo de moldes para poder compensar la disminucioacuten del tamantildeo de la pieza Su valor sirve para cuando se cambia de material en el molde conocer si es la misma contraccioacuten o es muy grande la diferencia entre un material y otro
ABSORCION DE AGUA
Es la cantidad de agua que tienden los plaacutesticos a retener reflejaacutendose en un aumento de peso en la muestra despueacutes de estar en contacto continuo con un ambiente huacutemedo Es importante esta caracteriacutestica al fabricar piezas de precisioacuten ya que a valores altos de absorcioacuten los plaacutesticos variacutean considerablemente sus dimensiones
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INDICE DE FLUIDEZ
Se define como la capacidad de un material plaacutestico para desplazarse en estado fundido o reblandecido siendo sometido a calor presioacuten Es una medida indirecta del peso molecular
El iacutendice de fluidez requerido para productos de pared delgada o geometriacutea complicada puede determinar el eacutexito de una operacioacuten productiva como la inyeccioacuten
CAPACIDAD TEacuteRMICA
Si comparamos con los metales los materiales plaacutesticos tienen una capacidad teacutermica bastante baja La capacidad caloriacutefica de los materiales cristalinos seraacute Pues mucho mayor que la de los poliacutemeros amorfos
COMPACTACIOacuteN
La Facilidad de compresioacuten en estado fundido Es un factor importante durante el llenado del molde ya que la mayor parte de los materiales plaacutesticos pueden ser comprimidos por encima del 8
CAPITULO 5 SISTEMA DE ALIMENTACIOacuteN
La masa procedente del cilindro de plastificacioacuten de la maacutequina de inyeccioacuten llega a traveacutes de la boquilla de inyeccioacuten a la cavidad del molde pasando por un canal en los moldes simples o por un sistema de canales en los moldes muacuteltiples o en los moldes simples de gran superficie Estas viacuteas de flujo se llaman canales o corredores de distribucioacuten y la masa que se solidifica en ellos recibe el nombre de mazarota y colada Los canales tienen la misioacuten de recibir la masa dirigirla a la cavidad del molde y especialmente en moldes muacuteltiples distribuirla
En consecuencia el sistema de alimentacioacuten en los moldes muacuteltiples comprende el bebedero (cono de mazarota tronco de colada) los canales (distribuidor de colada) y compuertas de estrangulamiento (puntos de inyeccioacuten)
Cada uno de estos componentes o regiones tiene un impacto en el moldeado que puede ser significativo Estos componentes no solo pueden afectar el proceso sino tambieacuten la parte moldeada Los efectos del proceso incluyen la capacidad de llenar y empaquetar la pieza la tasa de llenado de inyeccioacuten el tonelaje de la unidad de cierre y el tiempo del ciclo Los efectos en la pieza incluyen tamantildeo peso y propiedades mecaacutenicas de la pieza y variaciones en estas
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caracteriacutesticas entre las partes formadas en varias cavidades dentro de un molde de muacuteltiples cavidades A pesar de la influencia significativa del sistema de suministro de masa fundida sus diversos componentes generalmente estaacuten mal disentildeados en relacioacuten con el tiempo esfuerzo y costo invertidos en los otros componentes de un molde o maacutequina de moldeo
La figura siguiente muestra una representacioacuten esquemaacutetica del modo como se produce el flujo del material en el molde de inyeccioacuten presentando como ejemplo un molde muacuteltiple de cuatro cavidades
La disposicioacuten y la forma (tipo) del sistema de alimentacioacuten son de gran importancia para la calidad de una pieza Eligiendo apropiadamente dicho sistema se puede influir en el tiempo de inyeccioacuten reducir los desperdicios y trabajos de acabado
El tipo de alimentacioacuten viene determinado por varios factores loacutegicamente en primer lugar por el que significa conducir la masa de moldeo hacia la cavidad del molde con la mayor rapidez sin obstaacuteculos por el camino maacutes corto con miacutenimas peacuterdidas de calor presioacuten y evitando todo lo posible las discontinuidades de fluidez (las soldaduras) en la pieza En los moldes muacuteltiples se tiene ademaacutes la exigencia de que el material debe alcanzar simultaacuteneamente las diversas cavidades a igual presioacuten y temperatura
Asiacute la disposicioacuten y la forma del sistema de llenado dependen de la configuracioacuten de la pieza y de la masa a elaborar Las dimensiones del sistema de alimentacioacuten dependen incluso en gran medida del tamantildeo de la pieza como se veraacute maacutes adelante
El sistema de llenado consta de varias partes En moldes de cavidad muacuteltiple son
El cono del bebedero (mazarota canal de entrada) El canal de distribucioacuten (corredores repartidor de colada) Las compuertas de estrangulamiento (puntos de inyeccioacuten)
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El cono del bebedero recoge la masa plaacutestica directamente del cilindro de plastificacioacuten y la dirige hacia el plano de particioacuten del molde ldquoperpendicularmente a este planordquo Si bien este canal de entrada variacutea seguacuten las normas de trabajo generalmente tiene forma coacutenica para facilitar el desmoldeo En los moldes simples inyectados perpendicularmente al plano de particioacuten dicho cono constituye muchas veces la totalidad del sistema de llenado se tiene entonces el bebedero o mazarota
El canal de distribucioacuten es la parte del sistema de llenado que en los moldes muacuteltiples une las distintas cavidades con el bebedero El conjunto del sistema se llama muchas veces repartidor de colada Los canales se dimensionaraacuten de forma que el material llene simultaacutenea y uniformemente las cavidades a igual tiempo presioacuten y temperatura
La compuerta de estrangulamiento constituye el elemento de transicioacuten desde el distribuidor a la cavidad del molde (pieza) para poder separar de forma faacutecil y limpia la pieza de la mazarota este canal debe ser muy fino La compuerta de estrangulamiento llamados tambieacuten punto de inyeccioacuten retienen al mismo tiempo la peliacutecula enfriada en las paredes de los repartidores de colada
51 MANGUITO DEL BEBEDERO
La boquilla de inyeccioacuten del cilindro de plastificacioacuten se apoya directamente sobre el manguito del bebedero al cerrar la maacutequina de moldeo estableciendo una junta de presioacuten entre el inyector y el molde (manguito del bebedero) Ello representa una elevada carga local para el molde por tal razoacuten es conveniente fabricar el manguito del bebedero en acero templado previeacutendose la posibilidad de sustituirlo cuando se deteriora o desgasta el orificio exterior o en ocasiones su mantenimiento en el acabado interior asiacute como de su radio de sello Asiacute los aceros de temple total con baja o media aleacioacuten enfriados en aceite despueacutes del tratamiento teacutermico han sido empleados exitosamente para la fabricacioacuten de bebederos
El orificio del bebedero debe estar terminado con pulido brillante realizaacutendose esta operacioacuten en el sentido del eje para evitar rugosidades en el perfil interior
Las superficies de contacto entre la boquilla y el manguito del bebedero pueden ser de diversos tipos distinguieacutendose las superficies de contacto planas y las curvadas
Las superficies planas se emplean relativamente poco en la praacutectica porque exigen una mayor presioacuten para el cierre existe la excepcioacuten de los moldes de canal caliente para los que se prefiere este tipo debido al desplazamiento que ocasiona la dilatacioacuten teacutermica
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Para que la boquilla quede bien centrada sobre el orificio de entrada la superficie del manguito del bebedero suele tener una concavidad que permite acomodar la punta esfeacuterica de la boquilla Se tiene aquiacute una superficie de contacto curva (cazoleta) Para el dimensionado de esta cazoleta se aplican con las denominaciones y condiciones
En estas expresiones RN significa el radio de curvatura del extremo de la boquilla RS el radio de la concavidad del bebedero dN el diaacutemetro del orificio de la boquilla y dS el diaacutemetro del orificio menor del bebedero
El diaacutemetro menor debe ser algo mayor que el diaacutemetro de la tobera para evitar que el mazarota se vea impedido en su salida Aproximadamente Es suficiente un 10 a 15 mayor El orificio de la boquilla para la maacutequina de moldeo es intercambiable y es determinado por la viscosidad del material
Las dimensiones del bebederos deben ser optimizadas en lo posible se debe de cuidar el diaacutemetro final de cono pues este deberaacute garantizar la trasmisioacuten de la presioacuten de sostenimiento (con ello de material) el tiempo necesario que se exige la o las piezas acercaacutendonos a las dimensiones requeridas Las dimensiones correctas del bebedero deberaacute proveer el caudal adecuado sin que este sea dependiente de una velocidad excesiva de inyeccioacuten pues de ser asiacute provocariacutea esfuerzos cortes (de cizalladora excesivo) que degraden en exceso el material por lo contrario se debe procurar las dimensiones miacutenimas para evitar el sobre reciclado de material y el aumento de tiempo del ciclo por parte de la mazarota
En un molde sencillo de una cavidad el diaacutemetro final del manguito del bebedero debe ser de 1 a 15 mm mayor que el espesor maacuteximo Smn de la pieza De ello se deduce
De este modo se tiene la seguridad de que el canal de entrada queda abierto durante mayor tiempo que todos los demaacutes canales de modo que pueda transmitirse la presioacuten residual
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El aacutengulo de conicidad del canal del bebedero no ha de ser menor de 1 a 2 grados El extremo ha de estar ligeramente redondeado con un radio r2 aprox 1 a 2 mm para evitar un canto agudo entre la mazarota y la pieza que dificulte el desmoldeo Finalmente por lo que atantildee a la magnitud x se recomienda que la superficie frontal del manguito del bebedero quede un poco retirada respecto a la mitad molde lado boquilla a fin de compensar eventuales deformaciones al aplicar la boquilla sobre dicho manguito no obstante x no debe sobrepasar de 01 mm
El grado de conicidad es variable pero hay que tener en cuenta que cuanto mayor sea maacutes faacutecil seraacute sacar el material que ha solidificado dentro del bebedero Unos 3 a 5o permiten una buena inyeccioacuten del material y extraccioacuten de la mazarota
Por otra parte se tiene la exigencia de producir un artiacuteculo con el maacuteximo de rentabilidad La mazarota extraiacuteda del molde influye en la cantidad de desperdicio y posiblemente tambieacuten en el tiempo de refrigeracioacuten cuando las secciones son excesivas respecto al tamantildeo de la pieza
La longitud del bebedero ha de ser tan corta como sea posible pero tiene que llegar a la liacutenea de particioacuten del molde En la mayor parte de los casos con una relacioacuten longituddiaacutemetro entre 5 y 9 se consiguen inyecciones adecuadas
511 MAZAROTA
La mazarota coacutenica o barra es el producto de la forma maacutes sencilla y antigua de canal de entrada Permite una elevada presioacuten residual que actuacutea plenamente hasta la solidificacioacuten de la pieza Como este tipo de canal de alimentacioacuten opone la miacutenima resistencia al flujo de la masa se emplea muy frecuentemente cuando se trata de la inyeccioacuten de masas viscosas y sensibles a la temperatura Resulta especialmente apropiado para la produccioacuten de piezas de paredes gruesas con reducida tolerancia en las dimensiones
512 POZO FRIacuteO
Se coloca principalmente en moldes multi-cavidades Consiste en una depresioacuten o pocillo realizado en el extremo mayor del bebedero Estaacute situado en la parte moacutevil del molde Va provisto de una espiga extractora que forma el fondo de la depresioacuten y actuacutea como receptaacuteculo del primer material relativamente frio que fluye desde la boquilla del cantildeoacuten dela maacutequina de inyeccioacuten
Su tamantildeo debe ser mayor que el del diaacutemetro mayor del bebedero (o por lo menos el mismo tamantildeo a una profundidad de 15 diaacutemetro mayor del bebedero) ya que de lo contrario el material seguiriacutea el camino de menor resistencia y fluiriacutea a traveacutes de los canales de alimentacioacuten en lugar de ser atrapado en el pozo
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El orificio del bebedero se realiza de forma especial para garantizar en cualquier caso el desmoldeo de la mazarota de manera automaacutetica a traveacutes de negativos o espigas extractoras Todas las formas de ejecucioacuten tienen en comuacuten el trabajar praacutecticamente con un escalonamiento en el perfil del canal prolongado donde se ancla la prolongacioacuten de la mazarota En la figura se indican varias posibilidades para la realizacioacuten del escalonamiento interior o contra-perfil en el orificio prolongado Estos contra-perfiles tambieacuten son comunes en las entradas puntiagudas en moldes de tres placas
52 CANALES DE DISTRIBUCIOacuteN
El disentildeo de los canales o corredores de distribucioacuten exige un riguroso cuidado en los tres puntos siguientes Forma del canal Tamantildeo de la seccioacuten y Distribucioacuten (disposicioacuten de los canales)
Los canales de distribucioacuten constituyen la parte del sistema de llenado que en los moldes muacuteltiples o en los simples con desviacuteo del flujo une las cavidades del molde con el cono de entrada
Por los canales de distribucioacuten la masa plastificada penetra a gran velocidad en el molde refrigerado La disipacioacuten de calor enfriacutea y solidifica raacutepidamente la masa que fluye junto a las paredes exteriores Al mismo tiempo la masa que fluye por el centro queda aislada respecto a la pared del canal originaacutendose asiacute un nuacutecleo plaacutestico por el que puede fluir la masa necesaria para el llenado del molde Este nuacutecleo plaacutestico debe conservarse hasta que la pieza esteacute totalmente solidificada de este modo adquiere plena eficacia la presioacuten residual necesaria para compensar la contraccioacuten de volumen que ocurre durante el proceso de solidificacioacuten
De esta exigencia deriva la geometriacutea de los canales de distribucioacuten Teniendo en cuenta las razones de ahorro de material y en virtud de las condiciones de refrigeracioacuten se saca la
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consecuencia de que la relacioacuten superficievolumen debe ser la menor posible Por lo contrario una seccioacuten grande favorece el llenado ya que la resistencia al flujo es menor que en los canales estrechos
El tamantildeo del corredor puede tener un efecto significativo en el costo de la pieza si los corredores no pueden reciclarse Las coladas se pueden vender a solo una fraccioacuten del costo del termoplaacutestico virgen original Incluso si la colada pueda retroalimentarse en el proceso de inyeccioacuten existen numerosos inconvenientes algunos de los cuales son menos obvios que otros lo que afecta el procesamiento posterior
Adquiere pues gran importancia el dimensionado de los canales tanto en lo que atantildee a la calidad como en cuanto a la rentabilidad de la produccioacuten Por lo que se buscara una longitud lo maacutes pequentildea posible para disminuir la resistencia al flujo las caiacutedas de presioacuten y las peacuterdidas de calor La resistencia al flujo a lo largo de los canales se puede controlar por el tamantildeo de los mismos De esta forma disponemos de un medio adecuado para equilibrar el flujo que se dirige a las distintas cavidades ya que es necesario que todas ellas se llenen simultaacuteneamente y de un modo uniforme
Con el paso del poliacutemero a traveacutes de los canales se espera que las velocidades de cizallamiento excesivas den como resultado la degradacioacuten de un poliacutemero que fluye Esta degradacioacuten no se entiende bien ni se conocen las velocidades de corte en las que ocurre esto Se espera que a un valor alto la velocidad relativa sea tan alta que las moleacuteculas del poliacutemero se rompan Esto se ve agravado por el desarrollo local de calentamiento por friccioacuten Esto se presenta por ejemplo al moldear materiales sensibles a la temperatura como el PVC donde se forman vetas negras en los laminados externos
Tenga en cuenta que este fenoacutemeno se desarrolla a lo largo de la longitud del corredor y no simplemente en puntos de alto cizallamiento como la puerta y las esquinas La degradacioacuten se desarrolla con cizalla sostenida La degradacioacuten del calentamiento por cizallamiento sostenido puede estar limitada a algunos de los materiales teacutermicamente maacutes sensibles
La velocidad de corte es una medida de la velocidad relativa del material que fluye a traveacutes de un canal de flujo y puede calcularse faacutecilmente
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Donde es la velocidad de corte Q es la velocidad de flujo r es el radio de un canal redondo d es el diaacutemetro de un canal redondo w es el ancho de un canal rectangular y h es la altura (o grosor) del canal rectangular Se espera que si la velocidad que la velocidad liacutemite de cizallamiento es rebasada se presentara la ruptura de las macromoleacuteculas del poliacutemero
Para establecer el disentildeo de las secciones transversal del canal hay que considerar los siguientes factores
A) Seccioacuten de la pared volumen de la pieza que se va a moldear (Cantidad de material)
B) Distancia entre la cavidad y el canal principal o el bebedero (Resistencia al flujo)
C) Enfriamiento del material en los canales (Tiempo de enfriamiento)
D) Eleccioacuten del tamantildeo del canal dentro de las medidas normalizadas (realizacioacuten praacutectica de molde)
E) forma de los canales
F) distribucioacuten y disposicioacuten de los canales
El canal circular cumple oacuteptimamente la condicioacuten de mantener miacutenima la relacioacuten superficievolumen con este canal se producen las miacutenimas peacuterdidas de calor y presioacuten por rozamiento Para poder desmoldarlo con facilidad tiene que dividirse diametralmente en partes iguales abarcando la mitad del molde lado boquilla y la mitad lado extractor lo que resulta de difiacutecil realizacioacuten especialmente cuando se realizan diversos canales secundarios
Por otra parte el mecanizado de este canal circular al efectuarse en ambas mitades encarece el molde Por ello se elige una seccioacuten que se aproxime a la circular pero de modo que el canal resultante pueda alojarse en una sola mitad del molde y para facilitar el desmoldeo se aplica en la parte moacutevil del molde (lado eyeccioacuten)
Como foacutermula empiacuterica para el caacutelculo del diaacutemetro de los canales de alimentacioacuten que se puede utilizar la siguiente
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Que es vaacutelida para piezas de hasta 200 g y que junto con las condiciones expuestas anteriormente nos permite calcular con bastante aproximacioacuten el tamantildeo maacutes conveniente Para PVC riacutegido y para poliacutemeros acriacutelicos hay que aumentar un 25
Con una seccioacuten transversal paraboacutelica o trapezoidal generalmente se usan las mismas ecuaciones excepto que R se reemplaza por un radio hidraacuteulico equivalente
R = (2A) Periacutemetro
Donde A es el aacuterea de seccioacuten transversal del canal de flujo y el periacutemetro es el del mismo canal de flujo
521 TIPOS DE SECCIONES DE CORREDORES
Para elegir la forma de seccioacuten adecuada es preciso tener en cuenta que la relacioacuten entre el aacuterea de la seccioacuten transversal y su periacutemetro da una indicacioacuten directa de la eficiencia del canal El uacutenico requisito que debe cumplirse para que esta sea buena es que la seccioacuten sea lo mayor posible respecto a su propio periacutemetro Esto se basa en el ahorro del material y en las condiciones de refrigeracioacuten
Los canales de seccioacuten cuadrada son difiacuteciles de mecanizar y de desmoldar y por ello se utilizan en su lugar canales de seccioacuten trapezoidal Su volumen es un 28 mayor que el de un canal circular con dimensiones equivalentes
En la siguiente figura se comparan algunas secciones buenas y malas de los canales La seccioacuten paraboacutelica es la maacutes utilizada por aproximarse mucho a las exigencias citadas y proporcionar soacutelo un poco maacutes de desperdicio que el canal circular
53 ARREGLOS DE CORREDORES
Para capitalizar las ventajas de la inyeccioacuten moldeado la herramienta de molde puede incorporar muchas cavidades es decir los moldes muacuteltiples Los canales distribuidores deben conseguir que todas las cavidades se llenen simultaacutenea y uniformemente De producirse retrasos en el llenado de unas partes respecto a las otras la presioacuten residual soacutelo actuacutea a su debido tiempo en determinadas cavidades mientras que en el resto se produce prematuramente o demasiado tarde El modo maacutes sencillo de conseguir un llenado simultaacuteneo consiste loacutegicamente en hacer de igual longitud todas las viacuteas de flujo hacia las cavidades asiacute como tambieacuten la seccioacuten de los canales de distribucioacuten y de estrangulamiento
55 | P aacute g i n a
Para obtener viacuteas de flujo iguales lo mejor es disponer las cavidades en ciacuterculo alrededor del punto central del bebedero en tal caso el sistema de distribucioacuten suele llamarse estrella
Otra medida constructiva cuida de obtener caminos iguales de flujo y conseguir que todas las cavidades se llenen simultaacuteneamente de masa en el mismo estado con la distribucioacuten en ramas sin tener en cuenta el canal de estrangulamiento Es decir hacer simetriacuteas esta solucioacuten aparentemente favorable tiene como desventaja el gran volumen de la masa que se solidifica en los canales y se convierte en desperdicio esta configuracioacuten es conocida como distribucioacuten de flujo en forma equilibrada o balanceada
Es una praacutectica comuacuten con corredores geomeacutetricamente equilibrados disminuir el diaacutemetro del corredor en cada rama a medida que avanza desde el bebedero
Cuando se vayan a usar diferentes tamantildeos de secciones estas deberaacuten progresar desde la puerta de regreso al bebedero La seccioacuten del corredor de diaacutemetro maacutes pequentildeo debe alimentar directamente la puerta y debe proporcionar tanto para el llenado como para el empaquetamiento asiacute el diaacutemetro de cada rama sucesiva hacia el bebedero se incrementaraacute
Un meacutetodo comuacuten para dimensionar ramas de corredor es
Donde dbranch es el diaacutemetro de un corredor secundario dfeed es el diaacutemetro de la seccioacuten del corredor que alimenta al corredor secundario y N es el nuacutemero de ramas En un molde de ocho cavidades dbranch seriacutea inicialmente el corredor terciario y dfeed el corredor secundario Al dimensionar el corredor primario dbranch se convierte en corredor secundario y alimenta al corredor primario
56 | P aacute g i n a
Si pretendieacuteramos calcular las dimensiones exactas de canales y bebederos habiacutea que realizar un minucioso caacutelculo matemaacutetico dada la complejidad del proceso hidraacuteulico que tiene lugar en ellos Por ello y desde un punto de vista praacutectico es necesario ir hacia una simplificacioacuten del sistema Por lo que es habitual que el diaacutemetro o diaacutemetro equivalente de la seccioacuten del corredor sea 1 a 15 veces maacutes grande que el espesor transversal de la pared primaria de la pieza
Por ultimo si no es posible una distribucioacuten balanceada se emplea el llamado distribuidor de hileras consta de un canal principal y diversos canales secundarios que terminan en el canal de estrangulamiento Y aunque se lleguen a maquinar secciones distintas para el corredor principal de los secundarios puede ocurrir que las cavidades se llenen en forma desfasada debido a las diferentes caiacutedas de presioacuten Por esta razoacuten en la praacutectica se hacen primero muy pequentildeos los canales de estrangulamiento que unen el canal de alimentacioacuten con la cavidad del molde y posteriormente en las inyecciones de ensayo se van ensanchando hasta que todas las cavidades se llenan simultaacuteneamente Es decir las secciones de los canales de estrangulacioacuten son las que se modifican en grupos en funcioacuten de la distancia entre el punto de inyeccioacuten y la entrada a la cavidad esta es conocida como distribucioacuten de flujo en forma compensada
El sistema de corredores debe contar con trampas o gotas friacuteas localizadas en cada cambio de direccioacuten de los canales Estas atraparan el material que se ha enfriado a lo largo del sistema antes de que llegue a los puntos de inyeccioacuten y penetre en las cavidades La longitud de las trampas debe ser iguales al diaacutemetro del canal de distribucioacuten
54 COMPUERTAS DE ESTRANGULAMIENTO
Como ya se ha comentado una pieza de plaacutestico ha de ser disentildeada con el concepto de que las diferentes partes del molde seraacuten llenadas por una masa en estado fundido En las cavidad la masa fundida avanza al lado opuesto del punto de inyeccioacuten durante este recorrido se pueden encontrar obstaacuteculos al flujo lo que ocasiona que no pueda extenderse uniformemente por el espacio dividieacutendose en ramificaciones si el material pierde demasiado calor o la presioacuten de la maquina es insuficiente estas soldaduras son imperfectas y deacutebiles
Estas liacuteneas de soldadura a veces son inevitables y otras veces pueden eliminarse moviendo el punto de inyeccioacuten cambiando el concepto de llenado o bien realizando modificaciones en la geometriacutea
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En esta zona el material se comporta diferente El comportamiento mecaacutenico de la pieza seraacute menor por existir una heterogeneidad del material generaacutendose maacutes posibilidades de inicio de la rotura que en el resto del material Por este motivo se intentaraacute evitar siempre la coincidencia en el mismo punto de una liacutenea de soldadura con zonas altamente solicitadas de la pieza
Siempre que sea posible Debemos evitar las soldaduras producidas por las ramificaciones del flujo a veces Para disminuir el recorrido del material se pueden disponer de varios puntos de inyeccioacuten en una misma pieza ya que las soldaduras en estos casos son mucho maacutes perfectas por encontrarse el material mucho maacutes caliente en el momento del encuentro de las distintas direcciones del flujo tambieacuten podemos amortiguar esta situacioacuten trabajando a presiones y temperaturas mayores La ventilacioacuten optimizada en la liacutenea de soldadura ayudara de igual manera a mejorar la resistencia de la liacutenea de soldadura
Dependiendo del tipo de puerta que se use tendraacute dimensiones fundamentales que controlan la tasa de llenado la cantidad de material que fluye hacia la cavidad y la tasa de solidificacioacuten de la pieza El grosor de la pared determina el tamantildeo de la puerta mientras que la geometriacutea de la pieza controla la ubicacioacuten de la puerta en la pieza
La reduccioacuten de aacuterea en la compuerta creoacute una friccioacuten que hace calentarse al plaacutestico mientras la atraviesa Esto extiende el flujo del material plaacutestico y hace maacutes faacutecil llenar la cavidad
Las maacutequinas de moldeo actuales se han hecho maacutes controlables y el disentildeo del ataque se ha convertido en una cuestioacuten importante Se determinoacute que materiales especiacuteficos podiacutean tener paraacutemetros de moldeo amplios mientras que otros necesitaban control muy estricto especialmente en el aacuterea del disentildeo del ataque
Los punto de inyeccioacuten o compuertas debe ser lo maacutes pequentildea posible y de faacutecil desprendimiento con respecto a la pieza eligiendo su posicioacuten en la pieza de modo que no produzca marcas inoportunas Con ello se evita un costoso trabajo posterior que exige tiempo
Los puntos de inyeccioacuten se hacen frecuentemente con las entradas miacutenimas para que el material solidifique despueacutes de que se haya llenado la cavidad de forma de que se pueda retirar el pistoacuten sin que la presioacuten creada en el molde pueda dar lugar al retroceso de material esto es vaacutelido en piezas pequentildeas donde la presioacuten de sostenimiento es casi nula pues la pieza se solidifica tan pronto se llena un raacutepido enfriamiento y un constante abastecimiento de material minimizan la contraccioacuten y la necesidad de una presioacuten de sostenimiento
En cuestioacuten de su dimensionamiento podemos decir que no existen valores reales teoacutericos y que estos se suelen basar en la experiencia diversos autores dan pautas y recomendaciones para su realizacioacuten en ocasiones las dimensiones de los puntos de inyeccioacuten son determinadas por las sugerencias de los proveedores de materias primas
Algo de tener en cuenta es que si el canal de estrangulamiento es demasiado pequentildeo no soacutelo obstaculiza el llenado sino que puede producir tambieacuten un sobrecalentamiento con la consiguiente degradacioacuten teacutermica de la masa En cambio si la seccioacuten es excesiva la temperatura de la colada no aumenta o soacutelo de manera parcial y el material se solidifica prematuramente De igual manera la presioacuten residual para compensar la contraccioacuten volumeacutetrica producida al solidificarse la masa no puede mantenerse durante suficiente tiempo
Por tanto la posicioacuten y la forma del canal de estrangulamiento quedan determinadas en primer lugar por el tamantildeo de la pieza su forma y la viscosidad de la masa a elaborar
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Se recomienda ubicar el punto de inyeccioacuten en la seccioacuten de mayor espesor de la pieza para asegurar que exista espacio suficiente para el ingreso del material y sea posible mantener la presioacuten sobre el plaacutestico que se encuentra dentro de la cavidad hasta que el punto de inyeccioacuten se enfriacutee Soacutelo por medio del llenado completo y el correcto empaquetamiento puede lograrse consistencia dimensional en las partes inyectadas
Al disentildear un molde surge la necesidad de determinar doacutende debe de ser atacada la pieza y cuantos ataques podriacutea necesitar Se puede afirmar que ldquocualquier pieza puede llenarse con un uacutenico ataquerdquo Aunque esto es verdadero podriacutea convenir antildeadir ataques para superar algunos de los problemas asociados con un uacutenico ataque dependiendo del disentildeo del producto y los requerimientos de la pieza Cada ataque debe tener un canal asociado al mismo Esto podriacutea ser parte del canal principal o un canal secundario que se alimentase del principal Cuantos maacutes ataques haya en el molde maacutes canales habraacute y maacutes alejado del bebedero estaraacute la cavidad Esto refuerza el concepto de que una pieza debe de llenarse usando un soacutelo ataque siempre que se pueda Sin embargo la experiencia demuestra que algunos disentildeos de piezas podriacutean garantizar la adicioacuten de un ataque si el ataque principal resulta en una pieza que tiende a alabear o no llenar adecuadamente debido a las diferencias en la sensibilidad al corte iacutendices especiacuteficos de calor e iacutendices de fusioacuten es mejor analizar las situaciones de ataques usando uno de los principales programas de anaacutelisis de meacutetodos finitos disponibles hoy en diacutea
Si despueacutes de aplicar todas las medidas constructivas no es posible situar las cavidades a igual distancia del bebedero de modo que no se cumple el principio de caminos de flujo iexclguales soacutelo queda la posibilidad de conseguir mediante secciones de paso distintas en los compuertas de estrangulamiento una resistencia al flujo de la masa hasta cada cavidad que haga que el llenado se produzca simultaacuteneamente en todas ellas a pesar de ser diferentes los recorridos
En los moldes de familia donde los canales de distribucioacuten tienen frecuentemente longitudes desiguales la diversa constitucioacuten de las compuertas de estrangulamiento puede conseguir que la resistencia al flujo sea igual en todas partes Con ello una uacuteltima posibilidad de conseguir un llenado uniforme de todas las cavidades pero a cierto liacutemite
La posicioacuten exceacutentrica de los compuertas de estrangulamiento respecto al eje del canal distribuidor es pues de fabricacioacuten maacutes econoacutemica que la centrada Por esta razoacuten es tambieacuten comprensible que se emplee con maacutes frecuencia el canal de estrangulamiento con una superficie situada en el plano de particioacuten que el centrado Tal tipo de canal tiene ademaacutes la ventaja de des-moldearse y desprenderse con maacutes facilidad
La compuerta debe situarse de forma que no originen un chorro sin interrupcioacuten de masa pastosa en la cavidad del molde ya que esta masa no vuelve a derretirse dando origen a la presencia de marcas de liacuteneas de flujo Lo que ocurre es que la masa se hincha en la cavidad del molde cuando es muy viscosa o fluye lentamente dificultado la calidad de la impresioacuten de la cavidad es maacutes seguro dirigir el chorro a una pared intermedia contra un obstaacuteculo o utilizando una entrada superpuesta
54 1DISPOSICIOacuteN DE LAS ENTRADAS EN LA PIEZA OBTENIDA POR INYECCIOacuteN
Como es sabido las propiedades de resistencia de las piezas inyectadas no son las mismas en sentido longitudinal que en sentido transversal al flujo de la masa de moldeo Ello debe atribuirse a una diversidad de grado de orientacioacuten de las cadenas que constituyen al poliacutemero en artiacuteculos de paredes finas este grado de orientacioacuten es muy elevado Los valores maacuteximos de resistencia a
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la traccioacuten y al choque se alcanzan en la direccioacuten de flujo mientras que perpendicularmente a ella hay que contar con una menor resistencia al agrietado en virtud de la tensioacuten y con una tenacidad reducida Asiacute pues antes de construir el molde hay que tener un concepto bien claro de los esfuerzos que debe soportar la pieza y conocer la direccioacuten seguacuten la cual sufriraacute el esfuerzo principal Ello es todaviacutea de mayor importancia para las masas de moldeo reforzadas con fibra de vidrio Como hemos indicado anteriormente las dimensiones de la seccioacuten del canal de entrada vienen determinadas por las cualidades de la masa a elaborar y por el espesor de pared de la pieza cuanto maacutes viscosa es la masa y mayor el espesor de pared de la pieza tanto mayor deberaacute ser la seccioacuten Como la magnitud de la seccioacuten de estrangulamiento depende del espesor maacutes grueso de la pieza seraacute conveniente efectuar la entrada donde se presente tal espesor
Si la entrada no se aplica en la seccioacuten maacutes gruesa la presioacuten de empaquetamiento no es tan efectiva por lo que suelen producirse porosidades rechupes y deformacioacuten importante que alteran las dimensiones por no contrarrestar la contraccioacuten
Corrientemente la contraccioacuten es mayor en la direccioacuten de orientacioacuten que en su perpendicular Las masas semi-cristalinas tienen una contraccioacuten considerable la cual es debida a la elevada reduccioacuten de volumen que lleva consigo la cristalizacioacuten Las masas amorfas se comportan en forma mucho maacutes favorable Con la adicioacuten de cargas principalmente de tipo mineral se reduce la contraccioacuten Por esta razoacuten han adquirido especial auge las masas de inyeccioacuten cargadas con fibra corta de vidrio donde el contenido en carga es del orden del 30
Comuacutenmente es suficiente ubicar un punto de inyeccioacuten para cada cavidad aunque en algunos casos es conveniente el empleo de entradas muacuteltiples lo cual estaacute determinado por la geometriacutea y el espesor de la pieza la longitud de flujo y el material plaacutestico empleado
Existen algunas consideraciones especiales cuando se trata del disentildeo de moldes para productos con puntos de inyeccioacuten muacuteltiples o cuando el molde presenta corazones que deben ser rodeados por el plaacutestico fundido para llenar la cavidad En estos casos es muy importante el control de las liacuteneas de unioacuten que inevitablemente se produciraacuten
542 TIPOS DE ENTRADA
ENTRADA DE AGUJA O CAPILAR
En las piezas de paredes finas con la utilizacioacuten de la mazarota pueden producirse rechupes frente al punto de entrada debidos a la contraccioacuten de la masa de moldeo en la mazarota relativamente grande Si bien puede compensarse este inconveniente mediante una presioacuten residual elevada y prolongada ello significariacutea tiempo invertido y un trabajo todaviacutea menos rentable Teniendo en cuenta estas consideraciones se desarrolloacute la colada de ahuja el cual compensa todas las desventajas citadas y permite un trabajo totalmente automaacutetico El artiacuteculo se fabrica en una sola fase de trabajo y por lo general no precisa ninguacuten repaso posterior
En las piezas de paredes finas se mejora el flujo y la distribucioacuten de la masa mediante una pequentildea cazoleta (difusor) situada frente a la entrada Las dimensiones que han de considerarse son longitud de 05 ndash 07mm y diaacutemetro cuyo caacutelculo toma en cuenta el espesor de la pared de la pieza
radic
d = diaacutemetro (mm)
n = constante de material
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PVC n = 09
CA PMM Nylon n = 08
PC PP PA n = 07
PE PG n = 06
A = aacuterea aproximada total de la cavidad [como superficie] (mm2)
c = variable que depende de la seccioacuten de pared
Para espesor de pared S = 075 a 25mm
S = 075 10 125 15 175 20 225 25
c = 0036 0041 0047 0051 0055 0058 0062 0065
ENTRADA DIRECTA
En piezas con una sola cavidad se emplea generalmente este tipo de entrada que consiste en la alimentacioacuten directa desde el bebedero Casi siempre debe estar situada en el centro de la cavidad para que el material se reparta uniformemente eliminando las soldaduras y la oclusioacuten de aire
Por lo general se aplica para piezas de espesores de pared relativamente gruesos y tambieacuten para la transformacioacuten de materiales de elevada viscosidad en condiciones desfavorables teacutermicamente La mazarota debe separarse despueacutes del desmoldeo de la pieza
Nota El desplazamiento del centro puede llevar a un desequilibrio del molde contraproducente para la maacutequina de inyeccioacuten
ENTRADA NORMAL LATERAL O STANDARD
Para piezas de seccioacuten rectangular no existe una posicioacuten ideal como en el caso de piezas redondas donde la preferente es la entrada central Cuando se emplea una entrada en el borde o
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lateral gran parte de estas suelen ser de este tipo por razones de economiacutea del molde Y deben ser colocadas de forma que el flujo del material encuentre una restriccioacuten para evitar marcas de flujo favoreciendo un flujo rasante
Es el tipo maacutes frecuente adaptado a un gran nuacutemero de cavidades especialmente cuando son muchas y pequentildeas Consiste en un pequentildeo canal mecanizado en uno de los platos del molde y situado en el lado superior o inferior de la pieza De mecanizado faacutecil y econoacutemico pudieacutendose moldear los materiales de uso maacutes comuacuten
ENTRADA EN ESTRELLA
Si por inyeccioacuten hay que obtener manguitos o piezas anulares y se actuacutea por uno o varios puntos mediante una mazarota puntiaguda o de barra se producen las liacuteneas de unioacuten con las consiguientes desventajas de menor resistencia y con deformaciones
ENTRADA DE TUacuteNEL O SUBMARINA
Con este sistema de entrada los canales de distribucioacuten llegan hasta cerca de la cavidad del molde Alliacute son desviados y finalizan en un orificio coacutenico que une la cavidad con el sistema de llenado mediante el canal de estrangulamiento Gracias al agujero oblicuo respecto a la pared lateral de la cavidad (tuacutenel) se origina un canto agudo entre la pieza y el tuacutenel Como el canto cortante estaacute situado en la mitad del molde lado boquilla la mazarota queda cortada en cuanto se abre el molde Entonces se desmoldan pieza y mazarota mediante eyectores
La entrada de colada en forma de tuacutenel se emplea en especial cuando se trabaja con masas elaacutesticas con masas muy riacutegidas existe el peligro de que se rompan las mazarotas de los canales de distribucioacuten durante la apertura del molde puesto que trabajan a flexioacuten Por ello se recomienda hacer algo mayores los canales distribuidores al elaborar piezas con materiales
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fraacutegiles para que la mazarota no esteacute completamente solidificada al desmoldar siendo entonces maacutes blanda y tenaz
55 SALIDA DE AIRE
En el llenado del molde la masa fundida desplaza al aire que se encuentra en el interior de la cavidad Si este aire no tiene posibilidades de salida es comprimido en el punto maacutes alto o en las liacuteneas de unioacuten de flujo produciendo alliacute quemaduras en la pieza Ademaacutes se necesitariacutea una presioacuten de inyeccioacuten muy alta para superar la resistencia del aire atrapado y estas provocan tensiones innecesarias a la pieza de plaacutestico moldeada Estas zonas se caracterizan generalmente por tonalidades oscuras en la pieza que la hacen inservible frecuentemente el llenado no es tampoco completo Por lo general el aire puede escapar por el plano de particioacuten o los expulsores especialmente cuando el plano de particioacuten tiene una determinada aspereza por ejemplo al ser esmerilado con un disco de grano grueso sin embargo es preciso que el molde se llene de modo que la masa entrante en la cavidad desplace el aire hacia una junta de particioacuten
Este inconveniente por atrapamiento de aire se manifiesta maacutes ampliamente en cavidades-profundas o de forma complicada en moldes con piezas metaacutelicas insertadas y en ciclos de produccioacuten muy raacutepidos
Para solventar este inconveniente se maquinan ranuras de ventilacioacuten cuyas dimensiones deben facilitar la extraccioacuten del aire y gases pero evitar el paso de la masa plaacutestica fundida Cada material plaacutestico presenta propiedades diferentes que deben considerarse al disentildear un molde y existen valores recomendados de las dimensiones de las ranuras de ventilacioacuten para cada uno de ellos
Los respiraderos suelen ser unos pequentildeos surcos trazados en las superficies de unioacuten de las placas del molde o sobre las espigas extractoras O bien pequentildeos orificios situados en aquellas zonas de la cavidad que lo requieran
La forma y posicioacuten de la entrada de plaacutestico fundido determinan el proceso de llenado y por tanto tambieacuten la posibilidad de eliminacioacuten del aire Si la posicioacuten o forma de la entrada es tan desfavorable que no garantiza la salida de aire por una junta habraacute que tomar otras medidas para eliminarlo Para ello no es indispensable elaborar canales especiales para la aireacioacuten sino que muchas veces basta con construir la matriz en varias piezas Las juntas de particioacuten especialmente
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las de longitud reducida por destalonado son muchas veces suficientes para la salida del aire y tienen la ventaja de hacerse menos visibles en la pieza que los canales de aire elaborados en el plano de particioacuten o en otro punto
Cuando las aspereza del plano de particioacuten no es suficientemente permeables y el aire no puede escapar por los expulsores o troqueles auxiliares habraacute que reducir las superficies de junta para reducir el camino a recorrer por el aire o elaborar canales de unas centeacutesimas de mm de profundidad y alrededor de 1 a 3 mm de anchura en el plano de separacioacuten
La respiracioacuten de los moldes puede conseguirse tambieacuten ajustando la fuerza de cierre de forma que el molde pueda abrirse ligeramente al efectuar el llenado No obstante hay que dosificar exactamente el volumen de inyeccioacuten para evitar la formacioacuten de membranas en la pieza La fuerza de cierre ha de ser mayor en todo caso que la ejercida por la presioacuten residual
Las dimensiones de los respiraderos dependeraacuten de la fluidez del material En liacuteneas generales podemos realizarlos con profundidades comprendidas entre 002 y 01 mm y anchuras de 3 a 6 mm la anchura no tiene maacuteximo En teoriacutea la anchura del viento puede abarcar todo el periacutemetro alrededor de la liacutenea de particioacuten para determinar la anchura usamos la regla general que dice que debe de estar ventilado al menos el 30 del periacutemetro de la liacutenea de particioacuten de la cavidad de la impresioacuten Eso deja fuerza al acero que rodea la cavidad y a la vez permite una ventilacioacuten adecuada Sin embargo para determinados poliacutemeros seraacuten menores estas dimensiones
Los termoplaacutesticos amorfos permiten respiraderos maacutes profundos ya que la viscosidad es mayor
Los respiraderos se colocan generalmente en las aacutereas que se llenan por uacuteltima vez cerca de las liacuteneas de punto asiacute como en el sistema de corredor La ventilacioacuten adicional a lo largo del periacutemetro de la liacutenea de particioacuten mejoraraacute significativamente la ventilacioacuten general
CAPITULO 6 SISTEMA DE ENFRIAMIENTOS
La velocidad del intercambio de calor entre el plaacutestico inyectado y el medio enfriador a traveacutes del molde es un factor decisivo para evaluar el desempentildeo econoacutemico de la herramienta de inyeccioacuten Cuando se procesan materiales amorfos la refrigeracioacuten del molde representa la posibilidad de mantener ciclos muy cortos de moldeo y por tanto altos iacutendices de productividad Sin embargo con los materiales semicristalinos el enfriamiento del molde influye en el control dimensional y del desempentildeo mecaacutenico de los productos
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Por lo general a los poliacutemeros se les da su primera forma en estado fundido Al efectuar el llenado se inyecta la masa fundida a elevada presioacuten y gran velocidad en el molde cuya cavidad tiene la forma del artiacuteculo deseado La masa se adapta a la forma del molde debiendo entonces disiparse su calor hasta que se solidifique La pieza soacutelo puede ser desmoldada cuando ha adquirido suficiente rigidez
La duracioacuten del ciclo de moldeo es siempre demasiado breve para que el calor del material pueda ser dispersado por simple conduccioacuten a traveacutes de la masa metaacutelica del molde El calor al no poder ser dispersado con suficiente rapidez se acumula en el molde retardando el intercambio teacutermico entre eacuteste y el material e impidiendo por consiguiente el enfriamiento y endurecimiento de los objetos moldeados
El intercambio de calor entre el material plaacutestico y el acero del molde es raacutepido ya que generalmente los objetos moldeados tienen un espesor bastante reducido Sin embargo el tiempo de enfriamiento depende del espesor de la pieza y de la naturaleza del material
La temperatura de la superficie cavidad-nuacutecleo no puede ser constante En el momento de la inyeccioacuten aumenta raacutepidamente al contacto con el material caliente despueacutes desciende seguacuten la eficacia del fluido refrigerante La temperatura de la superficie disminuye auacuten maacutes durante los periodos de apertura y cierre volviendo a subir en la siguiente inyeccioacuten por lo que la temperatura del molde seraacute la temperatura media utilizada para el estudio de las condiciones de refrigeracioacuten del molde y la temperatura maacutexima del material se considera en el centro del espesor de la pieza
Cuando el diferencial de temperatura ∆T va en disminucioacuten con el tiempo y cuando aqueacutel se hace pequentildeo la velocidad de enfriamiento desciende bastante y praacutecticamente el tiempo total necesaria para obtener el equilibrio de temperatura en todo el espesor es infinito
Sin embargo para los espesores que normalmente encontraremos en las piezas moldeadas la mayor parte del calor se elimina en un tiempo relativamente corto y no tiene intereacutes el tender a un equilibrio de la temperatura en toda la masa lo verdaderamente necesario es alcanzar un enfriamiento que le confiera rigidez suficiente para su extraccioacuten
Para obtener un enfriamiento regular y faacutecilmente controlable es preciso utilizar canales grandes y proacuteximos a las superficies de la cavidad
Si una pieza consta de espesores diferentes Seraacute necesario disponer en esas zonas canales de mayor diaacutemetro y aumentar el caudal de liacutequido refrigerante para mantener una misma velocidad de enfriamiento en toda la pieza Habraacute de utilizar circuitos independientes
La temperatura del molde es tan importante que precisamente es ella la que rige una gran parte del ciclo de moldeo Por lo que es necesario refrigerar los moldes mediante circulacioacuten de agua a traveacutes de canales practicados en la parte fija y en la placa porta-cavidades de la parte moacutevil de los moldes
El enfriamiento es de gran importancia para la calidad y rentabilidad que muchas veces se exige que se tenga en cuenta ya al iniciar la construccioacuten del molde la colocacioacuten de otras partes del molde tales como espigas de extraccioacuten etc deben estar supeditadas al circuito de acondicionamiento de temperatura Aunque pocas veces se hace
La pieza ha de enfriarse uniformemente partiendo del borde exterior hacia el punto de la colada La mazarota no ha de solidificarse demasiado pronto para que la presioacuten residual actuacutee durante un tiempo suficiente
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Al elegir la temperatura del molde se tendraacuten en cuenta exigencias econoacutemicas y la teacutecnica de produccioacuten Por lo general las temperaturas elevadas producen
Buenas superficies (brillo) buena fluidez reducido grado de orientacioacuten y pocas tensiones en consecuencia pocas grietas de tensioacuten poca contraccioacuten posterior pero largos tiempos de enfriamiento
Las ventajas econoacutemicas obtenidas con tiempos de enfriamiento cortos aportan pues abundantes desventajas en calidad Ademaacutes hay que tener en cuenta que los inconvenientes del enfriamiento con temperaturas inferiores a la del ambiente aumentan progresivamente a medida que baja la temperatura de las paredes del molde La formacioacuten de agua de condensacioacuten en la pared del molde puede influir tambieacuten negativamente en la calidad de la superficie cuando la temperatura es muy baja Asiacute pues seraacute preciso establecer un compromiso razonable en cada caso
61 TIEMPO DE ENFRIAMIENTO
El tiempo de enfriamiento depende de la temperatura de la masa θm de la temperatura del moldeo θw de la temperatura de desmoldeo θE de la conductibilidad teacutermica del material inyectado α y del espesor de pared h (geometriacutea)
Una determinacioacuten maacutes coacutemoda del tiempo de enfriamiento es a traveacutes de un monograma
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62 DETERMINACIOacuteN DEL CALOR QUE DEBE DISIPARSE
El calor que debe desprenderse de la pieza depende de la masa de moldeo de la temperatura de elaboracioacuten y de la temperatura media de desmoldeo
En los siguientes diagramas se representa la termicidad (entalpia) de algunas masas termo-plaacutesticas en relacioacuten con la temperatura Este muestra con el ejemplo del poliamida la cantidad especiacutefica de calor a disipar en una pieza inyectada a una temperatura ƟW = 300deg C y desmoldeada a una temperatura media ƟE = 100deg C
En el ejemplo elegido hay que disipar a traveacutes del molde una cantidad de calor de 600 kJkg antes de que la pieza alcance suficiente rigidez para el desmoldeo
La cantidad de calor que debe disiparse del plaacutestico por unidad de tiempo es a traveacutes de la entalpia
h = diferencia de entalpia especiacutefica a la T de fusioacuten y la T extraccioacuten m = masa de la pieza en Kgr y tcicloacute = tiempo de ciclo
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El tiempo de ciclo se compone del conjunto del tiempo de refrigeracioacuten y tiempos secundarios (tiempo de apertura de pausa y de cierre)
El agente moderador que fluye por los canales de enfriamiento del molde tiene la misioacuten de aportar o disipar calor hasta que se obtiene la temperatura adecuada en la pared del mismo Con temperaturas elevadas del molde la cantidad de calor disipada hacia el ambiente puede ser superior a la aportada por la masa inyectada En este caso el fluido que sirve de agente moderador tiene que aportar calor a fin de garantizar en la pared del molde la temperatura elevada que se requiere
La temperatura del agente de acondicionamiento es muchas veces distinta de la de la pared del molde (hasta 30degC de diferencia) El gradiente de temperatura depende de las resistencias a la transmisioacuten y a la conduccioacuten teacutermica en el molde y del calor a disipar
El diaacutemetro de los canales de refrigeracioacuten depende del peso de la pieza que se va a moldear En teacuterminos generales se puede necesitar de 025 a 0375 pulgadas para piezas de 30 a 100 gramos y de 05 a 0625 pulgadas para piezas superiores a los 100 gramos
Es difiacutecil dar reglas concretas para cada tipo de molde por lo que se dan normas generales tales como Los circuitos de refrigeracioacuten deben ser cortos a fin de que la diferencia de temperatura entre la entrada y la salida del medio refrigerante sea de 3 a 5o C
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Evitar la construccioacuten de circuitos con nuacutemero excesivo de espirales o aacutengulos rectos
La separacioacuten entre los canales de enfriamiento debe ser de 25 a 35 veces su diaacutemetro y la distancia entre ellos y la superficie de la cavidad de 08 a 15 veces el mismo diaacutemetro Distancias menores produciraacuten peacuterdida de resistencia en el material del molde que puede llegar a fracturarse bajo las altas presiones desarrolladas en el proceso de inyeccioacuten
63 CONFIGURACION DEL SISTEMA DE ENFRIAMIENO
Para piezas planas con simetriacutea de rotacioacuten se recomienda el sistema de enfriamiento en espiral El liacutequido refrigerante actuacutea primeramente sobre el punto situado frente a la entrada de colada consiguieacutendose asiacute que la diferencia de temperatura entre la pieza y el liacutequido sea maacutexima en el punto maacutes caliente por lo que puede disiparse mayor cantidad de calor En su recorrido por la espiral el liacutequido adquiere temperatura de modo que en los puntos donde la masa estaacute ya maacutes friacutea por ser maacutes largo el camino de flujo el gradiente de temperatura es menor y tambieacuten el calor disipado Si bien la fabricacioacuten de este sistema es muy costosa proporciona piezas de calidad y con pocas deformaciones
Por razones de coste se encuentran frecuentemente canales de enfriamiento rectos los cuales cruzan el molde al tratarse de piezas con simetriacutea de rotacioacuten De este modo no puede garantizarse una distribucioacuten uniforme de la temperatura En consecuencia habraacute que contar con una deformacioacuten de las piezas
Este sistema de enfriamiento con canales paralelos a traveacutes del molde soacutelo deberiacutea emplearse en moldes para piezas rectangulares inyectadas desde un costado La entrada del agente acondicionador se colocaraacute tambieacuten cerca del punto de colada
Las piezas rectangulares con entrada por el centro el sistema de enfriamiento rectiliacuteneo ha de dividirse de modo que el liacutequido tenga que recorrer el mismo camino para el enfriamiento de las mitades derecha e izquierda del molde La forma maacutes sencilla de conseguirlo es dividir el sistema de enfriamiento y hacer que el fluido penetre en ambas mitades del molde por el centro
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pudiendo situar los puntos de afluencia frente a la entrada de colada o desde el exterior del molde No obstante en este uacuteltimo caso hay que disponer dichos puntos en sentidos opuestos
Para el enfriamiento de nuacutecleos en moldes tenemos enfriamiento en serie donde los distintos nuacutecleos son recorridos sucesivamente por el liacutequido refrigerante Pero como la diferencia de temperatura entre las piezas y el liacutequido disminuye con la longitud del recorrido no se obtiene un enfriamiento uniforme de los diversos nuacutecleos ni por tanto de las piezas En los moldes muacuteltiples provistos de este sistema de enfriamiento la calidad de las piezas es variable Para evitar este inconveniente se emplea el enfriamiento en paralelo
Se ha dicho que el tamantildeo del bebedero debe ser lo menor posible a fin de que el enfriamiento sea raacutepido y los ciclos cortos Si las circunstancias de disentildeo exigen que sea grande deberemos disponer un sistema de refrigeracioacuten para que la mazarota no se desgarre al abrir el molde y obstruya la boquilla de la maacutequina
Con frecuencia es bastante normal hacer dos barrenos en la placa del bebedero para realizar a traveacutes de ellos la refrigeracioacuten del mismo Este procedimiento es poco efectivo y soacutelo es aconsejable cuando no se necesita muy buena refrigeracioacuten y que ademaacutes no tenga que producirse con rapidez
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CAPITULO 7 DESMOLDEO DE LA PIEZA
Una vez la pieza se ha enfriado u obtenido la suficiente rigidez hay que extraerla del molde La pieza inyectada queda retenida en el molde por resaltes fuerzas de adherencia o tensiones internas por lo que hay que desprenderla del molde mediante alguacuten dispositivo
Cuando abre el molde debe existir espacio suficiente entre corazones y cavidades que permita el desalojo del producto ya sea por caiacuteda libre o mediante la manipulacioacuten de alguacuten dispositivo auxiliar Si llegara existir un contacto de las piezas con alguacuten elemento del molde provocaraacute la falla del producto o la obstaculizacioacuten del cierre para el ciclo siguiente con el consecuente riesgo de dantildear la superficie de la herramienta
Las condiciones de operacioacuten del proceso asiacute como el disentildeo del producto influyen en la facilidad con que eacuteste pueda ser retirado del molde La presioacuten de sostenimiento la contraccioacuten de la pieza los aacutengulos de desmoldeo el aacuterea de contacto y el acabado del corazoacuten son algunos factores importantes
A veces una presioacuten de inyeccioacuten o residual muy alta o prolongada dificulta adicionalmente el proceso de apertura y desmoldeo Tambieacuten producen dificultades en las piezas de paredes muy finas especialmente con masas fraacutegiles En algunas ocasiones las paredes muy finas o las masas muy blandas (elastoacutemeros) no permiten aplicar la fuerza necesaria para el desmoldeo
Al seleccionar el mecanismo eyector debe definirse la distancia maacutexima que recorre durante su activacioacuten condicionada principalmente por la altura maacutexima de producto para piezas planas es recomendable un accionamiento de 5 cm para otro tipo de piezas seraacute de 2 a 3 veces su altura Generalmente productos de gran tamantildeo como facias automotrices mesas y sillas son extraiacutedos manualmente o por medio de robots
Para facilitar el desmoldeo las piezas deben poseer un aacutengulo de desmoldeo por lado
MINIMO 05deg PARA PLASTICOS NO REFORZADOS En superficies pulidas muy brillantes MINIMO 075deg PARA PLASTICOS REFORZADOS O CARGADOS
Por lo general los dispositivos de desmoldeo se accionan mecaacutenicamente Si este accionamiento de eyector simple no basta la extraccioacuten puede efectuarse tambieacuten neumaacutetica o hidraacuteulicamente Para que el sistema de eyeccioacuten actuacutee hay que cuidar de que la pieza quede en la parte moacutevil del molde que es la uacutenica que puede contener los eyectores Esto puede conseguirse mediante resaltes o a base de temperaturas diversas entre nuacutecleo y matriz provocando que la pieza se contraiga sobre un nuacutecleo maacutes friacuteo en vez de la matriz
71 SISTEMA DE BOTADORES
El sistema de botadores consta de una serie de varillas que hacen contacto directo con el producto a traveacutes de corazoacuten estos transmiten un movimiento lineal que obliga el desalojoacute de la pieza del molde Para que los botadores trabajen con seguridad deben aplicarse en los puntos donde los rincones paredes laterales nervios etc dificultan por una parte el desmoldeo pero conducen por otra parte la fuerza de extraccioacuten a la pieza gracias a su efecto de refuerzo
Si una pieza carece de estas zonas predestinadas para la accioacuten de los eyectores convendraacute cuidar de que pueda desmoldearse sin deformacioacuten ni deterioro proyectando aqueacutellos en forma
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adecuada y aplicando los mismos en nuacutemero suficiente y con una distribucioacuten oportuna La cantidad forma (superficies de apoyo maacuteximas sobre la pieza) y disposicioacuten de los eyectores depende tanto de la forma como la rigidez y la tenacidad la de pieza
Todo eyector produce una marca visible en la pieza La formacioacuten de rebabas en el punto de ataque del eyector hariacutea indispensable un trabajo posterior puede evitarse ajustando aqueacutel en forma hermeacutetica al material asiacute como su correcta longitud
La formacioacuten de rebabas (aletas) no tiene lugar soacutelo en la zona de los eyectores sino tambieacuten muchas veces en el plano de particioacuten del molde El fenoacutemeno se presenta principalmente en moldes muacuteltiples que no cierran completamente por causa de deformaciones inadmisibles Los motivos pueden ser diversos Por ejemplo las deformaciones pueden ser producidas por placas de molde mal dimensionadas o con caras no perfectamente paralelas por diferencias teacutermicas en el molde mala manufactura esfuerzos excesivos etc
El sistema de eyeccioacuten maacutes conocido opera con varillas expulsoras que separan la pieza del nuacutecleo Cada elemento debe poseer el mayor diaacutemetro permitido por el disentildeo de la pieza Las varillas expulsoras estaacuten fijadas en placas botadoras que al abrirse el molde se accionan haciendo que las varillas actuacuteen simultaacuteneamente
Para que las varillas expulsoras tengan faacutecil movimiento en el molde se esmerila su vaacutestago con gran exactitud recomendaacutendose para el mismo la tolerancia g6 El tipo de ajuste depende de la masa a elaborar y de la temperatura del molde Normalmente para el agujero da buenos resultados la tolerancia H7 Las varillas expulsoras estaacuten sometidas a compresioacuten durante su actuacioacuten por lo que han de dimensionarse contra el pandeo para ello hay que darles suficiente grosor pero tambieacuten una guiacutea de suficiente longitud en el molde
Sus dimensiones tienen un rango que van de 364rdquo hasta 1pulgada en diaacutemetro y de 4 a 25 pulgadas de longitud o maacutes dependiendo el fabricante los hay en miliacutemetros y en pulgada
Las varillas expulsoras van montadas en las placas botadoras y han de tener suficiente juego para que puedan ajustarse correctamente en los agujeros del molde por los que pasan De no ser asiacute las varillas pueden atorarse o incluso romperse Por la misma razoacuten hay que prever tambieacuten un juego suficiente en los agujeros de las placas intermedias
Las placas han de estar provistas de guiacuteas las cuales pueden estar constituidas por vaacutestagos o pernos-guiacutea especiales Para que el ataque de estas uacuteltimas sobre la pieza sea simultaacuteneo se procuraraacute tener una transmisioacuten uniforme de fuerzas en la placa de base del eyector lo cual soacutelo se puede garantizar si esta placa de base es suficientemente riacutegida y no sufre flexioacuten durante el desmoldeo Por consiguiente hay que dimensionarla convenientemente constituyendo siempre la placa maacutes gruesa del sistema eyector Para que no penetren los extremos de las varillas
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expulsoras las placa base han de templarse y los extremos de los vaacutestagos deben tener dimensiones suficientes Al cerrar el molde hay que cuidar de que el sistema eyector recupere su posicioacuten de partida sin deteriorar las varillas ni la mitad opuesta del molde lo que se consigna mediante barras muelles o garras de retroceso
En la mayoriacutea de casos el sistema de expulsioacuten entero se guiacutea usando pernos y casquillos para minimizar el rozamiento y la distorsioacuten que se produce durante su uso Esto es necesario especialmente en los moldes grandes de vida larga o en condiciones de gran produccioacuten Por lo tanto no es necesario aplicar este concepto para voluacutemenes menores o moldes pequentildeos
TAMANtildeO Y COLOCACIOacuteN DE LAS ESPIGAS
El diaacutemetro de las espigas debe ser proporcional a su longitud y al esfuerzo que han de realizar Los orificios para alojar las espigas han de ser ligeramente mayores que el diaacutemetro de eacutestas siendo la tolerancia admisible de 005 a 01 mm hasta una distancia de unos dos centiacutemetros de la cara de la cavidad a fin de facilitar la alineacioacuten y funcionamiento de la espiga
Los pernos de seccioacuten circular muy delgados pueden ser sustituidos con pernos planos rectangulares que poseen mayor aacuterea de contacto con la pieza con el fin de evitar que el expulsor convencional penetre o perfore el producto
El ajuste de los expulsores en la placa de moldeo depende de la masa a elaborar de la temperatura de la masa y de la del molde Para la elaboracioacuten de masas termoplaacutesticas es posible tener el juego suficiente para evitar un desgaste de los expulsores en virtud del rozamiento Gracias a este juego los expulsores sirven tambieacuten para eliminar aire del molde y evitan que se produzca el vaciacuteo al desmoldear
A veces es necesario colocar las espigas extractoras al fondo de pequentildeos vaciados de la cavidad por lo que su diaacutemetro ha de ser muy pequentildeo y estaraacuten por consiguiente sujetas a deformaciones o roturas Para evitar esto en lo posible se aconseja utilizar espigas que soacutelo tienen el pequentildeo diaacutemetro en su parte anterior y en una longitud suficiente para permitir el desplazamiento en los orificios de las cavidades El resto de la espiga tiene un diaacutemetro mayor El paso de un diaacutemetro a otro ha de gradual
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Las piezas muy pequentildeas que no tienen puntos apropiados para el ataque de los expulsores Se desmoldaran con alguna variante de eyector anular o rectangular seguacuten convenga o con una placa expulsora afiacuten de repartir mejor la fuerza de extraccioacuten No obstante la utilizacioacuten de estas variantes es maacutes costosa pues han de ajustarse mejor pues solo asiacute se evita que la masa penetre entre el nuacutecleo y el dispositivo extractor
Casquillos o manguitos extractores Este dispositivo se emplea en moldes para objetos de forma tubular Es parecido al de las espigas con la diferencia de que en el lugar de eacutestas las placas moacuteviles estaacuten equipadas con manguitos que se deslizan sobre los vaacutestagos del molde que estaacuten fijos en el fondo posterior
Para los casquillos extractores es conveniente elegir un acero adecuado pues estaacuten sometidos a grandes esfuerzos y a un continuo desgaste Tanto la superficie interior como la exterior han de ser muy duras El diaacutemetro interior seraacute 002-004 mm maacutes pequentildeo que el orificio de la cavidad y esta tolerancia se mantendraacute durante una longitud ldquoArdquo entre el nuacutecleo y el casquillo
72 RETROCESO DEL EYECTOR
Al cerrar el molde debe procurarse que las varillas expulsoras o los dispositivos tales como expulsores anulares placas expulsoras etc retrocedan en el momento oportuno a la posicioacuten de inyeccioacuten con el molde cerrado ya que de otro modo pueden dantildearse los mecanismos expulsores o la mitad del molde del lado contrario Los expulsores de todas clases pueden hacerse retroceder de diversos modos los cuales se basan en la actuacioacuten de barras de retroceso resortes o dispositivos especiales
La solucioacuten maacutes conocida y econoacutemica para el retroceso de los mecanismos de eyeccioacuten estriba en el empleo de barras de retroceso pudiendo utilizarse varillas expulsoras con cabeza y vaacutestago ciliacutendricos Al igual que las varillas expulsoras se montan en las placas expulsoras Al cerrar el molde son accionadas por la parte fija al cerrar el molde
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En muchos moldes el mecanismo eyector retrocede gracias a unos fuertes resortes que actuacutean al cerrar el molde Los resortes tienen que vencer con seguridad las fuerzas de rozamiento a veces considerables de los dispositivos expulsores y del perno-guiacutea del eyector
73 EXPULSIOacuteN EN MOLDE DE TRES PLACAS
Durante el movimiento de apertura del molde hay que separar la mazarota de la pieza y extraerla por separado a fin de conseguir una produccioacuten totalmente automaacutetica Para ello el molde necesita varios planos de particioacuten con desplazamiento desfasado El movimiento de eyeccioacuten puede escalonarse de diversos modos funcionando los sistemas maacutes conocidos con tirantes
En todos los moldes con varios planos de particioacuten hay que cuidar de que se tenga una guiacutea y un centrado exactos de las placas intermedias al objeto de evitar el choque mutuo de las partes vaciadas al cerrar el molde lo que podriacutea perjudicarle Las guiacuteas se colocaraacuten de modo que no obstaculicen la pieza en su caiacuteda por gravedad tras el desmoldeo
El desplazamiento de la placa extractora lo producen aquiacute tirantes u otros mecanismos Este sistema se utiliza cuando el sistema eyector se encuentra en la mitad del molde lado boquilla
74 COMBINACIOacuteN DE SISTEMAS
Para tener un funcionamiento correcto de todos los sistemas es necesario un recorrido suficiente de las placas expulsoras pues eacutestas tienen que desplazar los expulsores (de barra anulares etc) en direccioacuten al plano de particioacuten hasta que la gravedad pueda actuar sobre la pieza ello tiene particular importancia cuando se trata de un trabajo automaacutetico
En moldes muy profundos la carrera del expulsor no es a veces suficiente para desmoldear por completo la pieza por lo que entonces suele emplearse un meacutetodo mixto de desmoldeo Primeramente se separa la pieza por accionamiento mecaacutenico de la placa expulsora y a continuacioacuten se desprende con aire comprimido Si no se dispone de aire comprimido hay que extraer a mano la pieza despueacutes de su separacioacuten El desmoldeo mixto se emplea tambieacuten cuando se necesitan grandes fuerzas de separacioacuten
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Se pueden disentildear sistemas de eyeccioacuten que actuacutea sobre la pieza en varios planos Este sistema es muy apropiado para el desmoldeo de piezas profundas de material poco riacutegido El plato expulsor dispuesto en el fondo de la pieza sirve simultaacuteneamente de salida de aire y para evitar el vaciacuteo en el desmoldeo
El eyector de plato se emplea cuando el diaacutemetro del expulsor ha de ser mayor de 6 pulgadas El asiento coacutenico garantiza siempre una buena junta para la masa El aacutengulo de sello no puede ser muy pequentildeo para no dificultar el accionamiento del expulsor pero un aacutengulo muy grande dificulta su centrado debilitando el borde del plato y disminuyendo la presioacuten de junta en el asiento coacutenico Para el aacutengulo se aplica 15deg- 45deg
Los sistemas neumaacuteticos son muy convenientes en casos en que por causa del disentildeo se crea un vaciacuteo en la cavidad Para la extraccioacuten se introduce aire a presioacuten a traveacutes de un eyector de plato por el interior del nuacutecleo Este tipo de mecanismo se suele utilizar para plaacutesticos flexibles y para piezas con superficie de desmoldeo profunda
75 DESMOLDEO DE CONTRASALIDAS
El desmoldeo de piezas con contrasalidas requiere generalmente medidas teacutecnicas constructivas en el molde como por ejemplo una apertura del molde en varias direcciones Las aperturas adicionales se logran con correderas y mordazas
El desmoldear contrasalidas exteriores se puede realizar con
-Columnas inclinadas
-Correderas de curva
-Accionamientos neumaacuteticos o hidraacuteulicos
El desmoldeo de contrasalidas interiores se puede realizar con
-Correderas inclinadas
-Machos divididos que son fijados o desbloqueados por el efecto cuntildea
-Machos plegables que en su estado distensado tienen medidas inferiores a las que poseen en estado abierto
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ELEMENTOS DESLIZANTES O CORREDERAS
Los mecanismos corredera son grandes zonas del molde que se retiran de la seccioacuten principal de la cavidad por muchos meacutetodos Lo maacutes comuacuten es el sistema de pernos inclinados el perno inclinado estaacute estacionario (en la mitad fija) y el mecanismo corredera tiene un agujero en el mismo que se ajusta al aacutengulo del perno estacionario Cuando se abre el molde la corredera es forzada a seguir un camino tirando de ella desde la seccioacuten principal de la cavidad debido a la combinacioacuten de perno inclinado y agujero Cuando el molde cierra la corredera es empujada hacia delante por la accioacuten del perno estacionario sobre agujero inclinado hasta que el molde se cierra por completo Debido a las fuerzas laterales de la presioacuten de inyeccioacuten usada en el proceso de moldeo los accionamientos de las correderas son empujados ligeramente fuera de la seccioacuten de la cavidad Esto provoca la aparicioacuten de rebaba y discrepancias dimensionales en la pieza moldeada Para superar estas fuerzas se suelen incorporar mecanismos de cierre Como bloques de forma de cuntildea de acero montados en la mitad fija La accioacuten de encuntildeamiento se consigue usando un aacutengulo de aproximadamente 15deg en las caras de unioacuten del cierre y de la deslizadera Al mecanismo de cierre tambieacuten se le suele llamar cierre de cuntildea
La expulsioacuten se descompone en el movimiento lateral de ciertos elementos que liberan al producto cuando son accionados por pernos inclinados o elevadores cuyas dimensiones dependen de la fuerza requerida para mover las correderas y de la friccioacuten Comuacutenmente los pernos presentan inclinaciones entre 15deg y 25deg el desmoldeo se facilita a mayor inclinacioacuten mientras que valores menores representan cargas elevadas sobre los pernos
La longitud de los pernos depende de la carrera de apertura requerida y en caso de buscar un mayor desplazamiento lateral de los elementos deslizantes debe incrementarse su inclinacioacuten sin exceder los 25deg lo cual provoca desgaste excesivo y una baja transmisioacuten de fuerza
Cuando el molde se encuentra totalmente abierto los pernos o elevadores pueden no encontrarse en contacto con los elementos deslizantes los cuales deben estar sujetados para no cerrarse mientras la pieza es expulsada por medio de mecanismos de retencioacuten con resortes
El retorno de los elementos moacuteviles durante el cierre del molde se lleva a cabo por la accioacuten de los mismos pernos
76 DESMOLDEO DE ROSCAS
Las roscas externas han de obtenerse muchas veces en moldes en los que una parte de la matriz puede desplazarse lateralmente Estos moldes de corredera o mordazas soacutelo pueden emplearse cuando no perjudica la liacutenea de particioacuten producida
Si en el desmoldeo de piezas con rosca no puede emplearse ninguna de las ejecuciones que actuacutean por presioacuten con correderas o con mordazas la fabricacioacuten se lleva a cabo empleando los llamados moldes para roscas en los que el propio nuacutecleo estaacute constituido como si se tratara de un elemento roscado entonces al desmoldear hay que desenroscar el nuacutecleo de la pieza
Las piezas pueden desmoldearse entonces desenroscando el nuacutecleo lo que puede efectuarse de diversos modos en forma manual semiautomaacutetica o automaacutetica El tipo de desmoldeo elegido depende principalmente de la cantidad a fabricar Para series reducidas y en casos especiales en los que se exige una gran exactitud de las roscas se emplean para la fabricacioacuten de roscas interiores moldes con nuacutecleos recambiables los cuales se introducen en el molde abierto Transcurrido el ciclo los nuacutecleos sacan la pieza de la matriz Se extraen entonces conjuntamente el
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nuacutecleo y la pieza esta uacuteltima puede desenroscarse posteriormente a mano o mediante dispositivos apropiados como un manubrio o un motor auxiliar Para que la produccioacuten sea maacutes racional es conveniente trabajar con varios nuacutecleos ademaacutes no se desmolda hasta que la pieza se ha enfriado hasta la temperatura ambiente a fin de evitar su deformacioacuten durante el proceso de enfriamiento
Para series mayores se efectuacutea el desmoldeo dentro del molde en forma automaacutetica o semiautomaacutetica El sistema semiautomaacutetico recurre a dispositivos de desenroscado accionados con un manubrio y transmisioacuten por ruedas dentadas o por cadenas y el sistema automaacutetico emplea dispositivos en los que el desenroscado se realiza a la fuerza en combinacioacuten con la carrera de la unidad de cierre durante la apertura del molde por medio de un husillo con paso de rosca pronunciado una barra dentada o bien un motor de freno eleacutectrico o un motor hidraacuteulico con engranaje planetario o mediante la utilizacioacuten de una cremallera y sateacutelites
CAPITULO 8 PROCESOS DE MANUFACTURA PARA MOLDES
Existe una gran variedad de maacutequinas-herramientas con capacidad y especialidad diversa para trabajar los metales en cuyo mercado constantemente aparecen nuevos procesos y equipos
Pocos son los talleres que pueden hacer frente al gasto de adquirir cada tipo de equipo el maacutes eficiente para fabrica un tipo especiacutefico de molde o proceso Es por ello que en muchos casos los talleres son especializados en la fabricacioacuten de una parte o partes determinadas del molde o en procesos especiales dependiendo unos de otros para la consecucioacuten final del molde completo
Un molde se realiza en un 90 de los casos por arranque de viruta En esta modalidad de fabricacioacuten intervienen principalmente trabajos de torno fresa rectificadora electroerosioacuten y de pulido
La seleccioacuten del meacutetodo para la fabricacioacuten de los componentes de un molde de inyeccioacuten se determina en funcioacuten del costo el grado de reproduccioacuten de las cavidades elementos del molde el acabado superficial requerido y rapidez de la manufactura
El proceso de manufactura estaacute destinado al trabajo del material con diferentes maacutequinas- herramientas para lograr las dimensiones y formas disentildeadas previamente Este proceso puede ser manual semiautomaacutetico y automaacutetico dependiendo de la maacutequina herramienta con que se cuenta
Con las maacutequinas-herramientas que se encuentran actualmente en el mercado pueden elaborarse por mecanizado tanto los aceros de nitruracioacuten de cementacioacuten y de temple completo los ya bonificados en estado de suministro con resistencias de hasta 150 Kgrmm2 (45 HRc) Se ha de mencionar que los aceros se trabajan maacutes rentablemente con resistencias de 60 a 80 Kgrmm2
Al arrancar material se originan tensiones de elaboracioacuten o bien se liberan tensiones ya presentes en el mismo eacutestas pueden producir una deformacioacuten inmediatamente o durante un posterior tratamiento teacutermico Por ello es aconsejable efectuar un recocido de eliminacioacuten de tensiones en el molde despueacutes del desbastado En el posterior afinado que generalmente no da lugar a tensiones puede compensarse todaviacutea una deformacioacuten eventualmente producida
Las maquinas herramientas convencionales pueden asistir a las controladas por programacioacuten es decir pueden realizar desbastes vaciados barrenados cuerdas entre otras operaciones donde las tolerancias son maacutes holgadas tambieacuten se puede llegar a la ejecucioacuten de un molde completo bajo ciertas procedimientos de manufactura limitados a veces por el tiempo de ejecucioacuten
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81 METODOS CONVENCIONALES DE MANUFACTURA
Las maacutequinas herramientas aportaron la variante operacional del trabajo de mecanizado el trabajo de dar forma a materiales ferrosos compuestos metaacutelicos y todo tipo de derivados de estos es realizado por una herramienta de corte
El uso de las maacutequinas herramientas es muy amplio pero es posible establecer dentro de una industria global el rubro metalmecaacutenico es el que maacutes utiliza las maacutequinas herramientas
Dentro de la maquinaria herramientas se encuentra cepillo de codo tornos (convencionales copiadores) taladros de columna y radiales rectificadoras SP y SC fresadoras (convencionales y duplicadoras) mandrinadoras electroerosionadoras por penetracioacuten sierras alternativas etc
Las maacutequinas-herramientas maacutes conocidas son las que podriacuteamos llamar convencionales Generalmente estaacuten compuestas por una estructura baacutesica y un proceso de funcionamiento simple Las maacutes conocidas son tornos fresadoras rectificadora y el taladro
Torno convencional
El torno maacutequina maacutes antigua versaacutetil y de mayor uso a nivel mundial es una maacutequina herramienta que hace girar la pieza y por medio de una herramienta busca dar a la pieza una forma ciliacutendrica Los tornos modernos operan a partir del mismo principio baacutesico La pieza a trabajar se sostiene en un plato y gira sobre su eje mientras una herramienta de corte avanza sobre las liacuteneas del corte deseado
Con los aditamentos y herramientas de corte adecuadas en un torno se pueden realizar muchas operaciones de torneado hacer conos cilindrado ranurado tronzado refrentado taladrado mandrinado esmerilado pulido roscado y muchas maacutes
Fresadoras convencionales
Las maacutequinas fresadoras son maacutequinas herramientas que se utilizan para producir con precisioacuten una o maacutes superficies mecanizadas sobre una pieza Su versatilidad convierte a las fresadoras en la segunda maacutequina herramienta de mecanizado de mayor consumo y utilizacioacuten en el mundo entero
El principio de funcionamiento es una mesa donde se coloca la pieza a un dispositivo que sujeta firmemente la pieza a mecanizar La mesa que cuenta soacutelo con dos movimientos horizontales de translacioacuten y un brazo superior que sujeta un aacuterbol mecaacutenico que toma el movimiento del husillo donde se coloca la herramienta de corte giratoria llamada fresa que efectuaraacute el trabajo de arranque de viruta sobre la pieza
Las fresadoras pueden realizar diversas operaciones como son planeado escuadrado barrenado escariados mandrinado tallado de engranes y muchas maacutes
Electroerosioacuten
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La electroerosioacuten es un proceso de conformacioacuten en el que se aprovecha el efecto de desgaste producido por descargas eleacutectricas breves y consecutivas entre el electrodo y la pieza a trabajar dentro de un liacutequido dieleacutectrico
Mediante cada una de las breves descargas sucesivas el metal se calienta a la temperatura de fusioacuten o vaporizacioacuten un volumen limitado de la pieza y del electrodo que se elimina explosivamente de la zona de trabajo mediante fuerzas mecaacutenicas y eleacutectricas Con ello se originan craacuteteres en ambos electrodos cuyas dimensiones dependen de la energiacutea de la chispa que permiten distinguir entre desbastado (impulsos de gran energiacutea) y afinado
La polaridad entre herramienta y pieza depende de los respectivos materiales y se determina de modo que la pieza sufra el maacuteximo desgaste en volumen
Como material para electrodos se emplean el grafito cobre electroliacutetico o aleaciones de cobre-tungsteno La ventaja especial de este proceso estriba en que con eacutel se pueden trabajar todos los materiales conductores independientemente de su resistencia mecaacutenica Otra gran ventaja o el hecho maacutes significativo de este procedimiento reside en que se puede aplicar despueacutes de las operaciones de templado y revenido del acero lo que permite evitar los peligros y riesgos que lleva consigo dicho tratamiento
A menudo se utiliza este procedimiento combinado con la mecanizacioacuten por arranque de viruta en razoacuten a los precios de coste En primer lugar se procede al desbastado y arranque de viruta en el acero en estado recocido luego se realiza el templado y revenido y finalmente se mecaniza el uacutetil por electroerosioacuten
Desde que la teacutecnica de electroerosioacuten por penetracioacuten se aplica para la fabricacioacuten de moldes se han acentuado los problemas de oclusioacuten de gases en las cavidades Si antes las cavidades se componiacutean de varias partes con la posibilidad de una salida de gases eficaz en las superficies de contacto entre estas partes hoy es posible en muchos casos fabricar una cavidad a partir de un bloque macizo utilizando la teacutecnica de electroerosioacuten por penetracioacuten Por lo tanto se ha de asegurar que la inyeccioacuten desplace totalmente los gases Tambieacuten se han de evitar oquedades a causa de los gases sobre todo en puntos criacuteticos
82 METODOS AVANZADOS DE MANUFACTURA
Desde sus inicios la industria del plaacutestico ha se basoacute en gran medida en las habilidades y la experiencia del operador En la actualidad las maacutequinas-herramietas equipadas con CNC los moderno equipos de medicioacuten y los software CAD ndash CAM han cambiado este panorama
Actualmente el mercado ofrece tornos y fresas CNC electro-erosionadoras por hilo centros de maquinado y torneado programables en los que se aprovecha el disentildeo y manufactura asistidos por computadora
Las maacutequinas muy frecuentemente maacutequinas CNC tienen que dejar el molde praacutecticamente acabado de modo que soacutelo sea necesario un pequentildeo repaso manual que quede limitado al pulido necesario para conseguir una buena calidad de superficie
Hoy en diacutea las maacutequinas son controladas por ordenador Capaces de realizar muacuteltiples operaciones en un pieza utilizando herramientas rotativas de muacuteltiples filos de corte y con la miacutenima intervencioacuten del hombre durante el proceso de mecanizado incrementando asiacute la produccioacuten flexibilidad y la precisioacuten
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El sistema operativo CNC integra los sistemas CAD (Computer Aided Design) y los sistemas CAM (Computer Aided Manufacturing) capaces de realizar el mismo proceso de manufactura que un operario en menores tiempos y con el mismo nivel de perfeccioacuten una y otra vez
Las maacutequinas CNC se utilizan en la industria moderna de herramentales no solo para ldquoreducir el coste de produccioacutenrdquo sino tambieacuten para ahorrar en tiempo y mejorar la calidad del trabajo por ejemplo los centros de CNC son muy uacutetiles para el mecanizado complejo Donde su mayor potencial se reflejar en el mecanizado de superficies complejas Sin depender de la habilidad de operador
83 TRATAMIENTOS TEacuteRMICOS
Los tratamientos teacutermicos son procesos en los cuales mediante una sucesioacuten de operaciones de calentamiento y enfriamiento controlados se modifica la microestructura y la constitucioacuten de los metales y aleaciones sin variar su composicioacuten quiacutemica La finalidad de estos procesos es mejorar las propiedades mecaacutenicas del material especialmente la dureza la resistencia la tenacidad y la maquinabilidad
Casi todos los fabricantes de moldes utilizan proveedores externos para el tratamiento teacutermico porque es un proceso especializado y tambieacuten debido a la inversioacuten que de otro modo se requeririacutea para la planta y el equipo necesarios
El disentildeador solo necesita especificar la dureza requerida de la pieza ya que no es necesario que el disentildeador tenga una profundidad conocimiento del proceso de tratamiento teacutermico Sin embargo es deseable que la base de los procedimientos se entienda de modo que el disentildeador sea consciente de los resultados tan diferentes que dan los procedimientos de endurecimiento Donde el mismo grado de dureza se puede obtener mediante el uso de endurecimiento alternativo
Hay varias teacutecnicas de endurecimiento disponibles para herramientas de moldeo los principales son Temple total pre endurecidos cementado y nitrurado
Todo tratamiento teacutermico origina una modificacioacuten de forma ya sea una deformacioacuten a consecuencia de tensiones teacutermicas y o una modificacioacuten volumeacutetrica debido a las transformaciones estructurales Estas variaciones pueden ser o no un inconveniente dependiendo
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del requerimiento del cliente lo mejor para tratar de mitigar esta situacioacuten es realizar un relevado de esfuerzos o un triple relevado de esfuerzos antes de dar medidas finales y templarlo
No obstante la miacutenima variacioacuten dimensional soacutelo se podraacute conseguir con el empleo de los aceros denominados de miacutenima variacioacuten dimensional o dimensionalmente estables
El mayor aumento en volumen es manifestado en los aceros al carboacuten (07 a 1 carboacuten) temple al agua le siguen los aceros de baja aleacioacuten (03 a 05 carboacuten) temple al aceite mientras que los aceros de alta aleacioacuten con calidades dimensionalmente estables especialmente los aceros de alto y medio cromo alto carboacuten exhiben un incremento en volumen mucho menor
84 ACABADO DE LA SUPERFICIE
Dependiendo de los requisitos para la esteacutetica de la pieza las necesidades del cliente y las funciones de desempentildeo la superficie de una pieza moldeada puede variar Desde un acabado de alto brillo tipo espejo hasta un acabado texturizado producido mediante una teacutecnica de fotograbado es posible casi cualquier tipo de acabado de la superficie de la pieza moldeada
Las superficies texturizadas con una gran diversificacioacuten dan el toque de acabado a los productos Desde el punto de vista utilitario obtienen superficies antideslizantes o poco sensibles a las huellas de los dedos y en el automoacutevil los tableros y volantes se benefician de un tacto adherente Al mismo tiempo es posible disimular defectos superficiales previsibles en piezas moldeadas como liacuteneas de flujo o de soldadura
Actualmente el texturizado quiacutemico que es el maacutes econoacutemico de los tratamientos de superficie pues si bien su coste se antildeade al del molde no son necesarios retoques en las piezas de serie El proceso puede realizarse sobre praacutecticamente cualquier material de molde pero es importante que no existan fisuras o poros ni defectos de homogeneidad en el material que el texturizado podriacutea resaltar
Es importante comprender que ciertos materiales funcionan mejor con ciertos acabados superficiales de moldes Como ejemplo el polipropileno se libera mejor de un molde con un acabado mate en lugar de un alto pulido Una pieza de alto brillo es difiacutecil de lograr en una resina altamente cargada
No hay restricciones en relacioacuten con los tratamientos teacutermicos que hayan podido sufrir los aceros puesto que en principio el texturizado puede efectuarse sobre material templado o nitrurado y se trata generalmente de un tratamiento de poca profundidad En caso de super carburacioacuten debida a la cementacioacuten aparece una piel de naranja que puede hacer necesario un tratamiento teacutermico suplementario
RECUBRIMIENTOS SUPERFICIALES
Los procesos de inyeccioacuten en la industria del plaacutestico requieren de moldes con acabado espejo para la fabricacioacuten de muchos productos con excelente calidad superficial Un problema es la adherencia superficial de las piezas inyectadas sobre el corazoacuten durante el desmoldeo que afecta la calidad del producto Una alternativa para reducir el desgaste del molde y la adherencia del producto a eacuteste es la aplicacioacuten de los recubrimientos tales como
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CROMADO DURO
Tiene su aplicacioacuten sobre todo con el objetivo de conseguir superficies duras de 70 HRc y resistentes al desgaste que se aplican para la inyeccioacuten de piezas de plaacutestico con efectos abrasivos Ademaacutes se utiliza para reducir gripajes puede ser localizado en las zonas uacutetiles de las piezas y para aumentar la proteccioacuten contra la corrosioacuten (cromado de muacuteltiples capas) Igualmente el cromado duro se aplica para la reparacioacuten de superficies desgastadas En caso de re cromado repetido se ha de contar con una posible fragilidad a causa del hidroacutegeno en las zonas superficiales En las esquinas y puntos similares se ha tener en cuenta la posibilidad de formacioacuten de puntos gruesos y el desprendimiento del recubrimiento
El cromo duro se aplica a piezas tanto nuevas como usadas de acero aceros especiales cobre y sus aleaciones fundiciones finas aluminioetc
NIQUELADO DURO
Al contrario que en los procesos electroliacuteticos en eacuteste no se da el efecto de formacioacuten de espesores diferentes (puntos gruesos) sobre todo en las esquinas Esto significa que es posible niquelar taladros perforaciones superficies perfiladas etc sin ninguacuten problema
El espesor del recubrimiento aplicado corrientemente es de 40microm adquiriendo la capacidad de resistencia a la corrosioacuten y el desgaste y tambieacuten es aplicable a materiales no feacuterreos tales como el cobre Pero se ha de tener en cuenta que debido a la dureza extremadamente superior de la superficie respecto al material base aqueacutella puede ser dantildeada y desprenderse en caso de aplicacioacuten de presiones
RECUBRIMIENTO CON METAL DURO
Para la obtencioacuten de elevadas resistencias contra el desgaste junto con una buena resistencia contra la corrosioacuten se han aplicado con gran eacutexito los recubrimientos basados en nitruros de titanio y otros metales duros
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PULIDO
Tras el tratamiento teacutermico se esmerilan y pulen los moldes para conseguir una buena superficie La calidad superficial es en definitiva un factor decisivo para la calidad de las piezas Para obtener piezas correctas la superficie del molde ha de ser lo maacutes lisa posible y sobre todo estar exenta de poros tambieacuten ello constituye una condicioacuten para que puedan desmoldearse bien las piezas
Entre las diversas fases de pulido se limpiaraacuten intensamente los moldes con petroacuteleo al objeto de eliminar la totalidad de granos de abrasivo de la etapa precedente antes de iniciar el trabajo con una muela de grano maacutes fino Solamente asiacute puede evitarse un nuevo rascado o una formacioacuten de estriacuteas La direccioacuten de esmerilado con los diversos abrasivos debe variar 90deg en cada operacioacuten pues de este modo puede verse maacutes faacutecilmente si el esmerilado precedente ha sido pulido por completo
En las etapas finales se utilizan pastas abrasivas a base de polvo de diamante sobre puestas en fieltro y con la asistencia de dispositivos rotativos o alternativos en su defecto se puede utilizar lijas de agua de grado 900 a 1500 manualmente finalmente el dar un acabado brillante es maacutes faacutecil que las etapas previas a este
La calidad de la superficie de los canales depende de la masa a elaborar Por lo general puede partirse de la base de que es maacutes favorable no pulir los canales ya que asiacute el anclaje de la peliacutecula solidificada junto a la pared es mejor evitaacutendose que sea arrastrada sin embargo con algunos materiales hay que efectuar un pulido brillante y a veces un cromado al efecto de que no se produzcan defectos en la pieza Tales materiales son por ejemplo PVC policarbonato y poliacetato
85 AJUSTES Y TOLERANCIA
Desde el punto de vista de la fabricacioacuten debido a la imposibilidad para poder asegurar medidas exactas a la nominal se debe manejar un concepto que asegura la montabilidad teniendo en cuenta este factor Ese concepto es la tolerancia
La tolerancia es un concepto propio de la metrologiacutea industrial que se aplica a la fabricacioacuten de piezas Dada una magnitud significativa y cuantificable propia de un producto industrial (sea alguna de sus dimensiones resistencia peso o cualquier otra) el margen de tolerancia es el intervalo de valores en el que debe encontrarse dicha magnitud para que se acepte como vaacutelida lo que determina la aceptacioacuten o el rechazo de los componentes fabricados seguacuten sus valores queden dentro o fuera de ese intervalo El propoacutesito de los intervalos de tolerancia es el de admitir un margen para las imperfecciones en la manufactura de componente ya que se considera imposible la precisioacuten absoluta desde el punto de vista teacutecnico o bien no se recomienda por
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motivos de eficiencia es una buena praacutectica de ingenieriacutea el especificar el mayor valor posible de tolerancia mientras el componente en cuestioacuten mantenga su funcionalidad dado que cuanto menor sea el margen de tolerancia la pieza seraacute maacutes difiacutecil de producir y por lo tanto maacutes costosa
Los valores de tolerancia dependen directamente de la cota nominal del elemento construido y sobre todo de la aplicacioacuten del mismo A fin de definir las tolerancias se establece una clasificacioacuten de calidades
Ademaacutes de los valores de calidad y concretamente para agujeros y ejes se establecen posiciones relativas en cuanto a los valores nominales de los mismos
La posicioacuten de la zona de tolerancia queda determinada por la distancia entre la liacutenea de referencia o liacutenea cero y la liacutenea liacutemite de la zona de tolerancia maacutes proacutexima a la liacutenea de referencia
Para definir un ajuste se da una combinacioacuten de la posicioacuten que ocupa la tolerancia respecto a la cota nominal y de la calidad de la misma Para cada uno de estos valores existe un valor tabulado que define seguacuten el nominal unos valores determinados
bullLas calidades de 01 a 3 para ejes y de 01 a 4 para agujeros se usan para la fabricacioacuten de calibres y piezas de alta precisioacuten
bull Las calidades de 4 a 11 para ejes y de 5 a 11 para agujeros estaacuten previstas para piezas que van a ser sometidas a ajustes
bull Por uacuteltimo las calidades superiores a 11 se usan para piezas o elementos aislados que no requieren un acabado tan fino
En la siguiente tabla se indican las Calidades de Tolerancia que son las maacutes usuales para cada uno de los distintos tipos de procesos de mecanizado
Se denomina Ajuste a la relacioacuten mecaacutenica existente entre dos piezas que pertenecen a una maacutequina o equipo industrial cuando una de ellas encaja o se acopla en la otra
Las tareas relacionadas con esta actividad pertenecen al campo de la mecaacutenica El ajuste mecaacutenico tiene que ver con la tolerancia de fabricacioacuten en las dimensiones de dos piezas que se han de ajustar la una a la otra El ajuste mecaacutenico se realiza entre un eje y un orificio
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851 CLASES DE AJUSTES
Ajuste deslizante
Este es un ajuste suave y faacutecil (pero no suelto) entre los componentes de acoplamiento Hay un espacio miacutenimo entre las piezas para que se obtenga un ajuste deslizante para el movimiento lineal o un ajuste de rodamiento para el movimiento giratorio Los pilares de guiacutea los pasadores de expulsioacuten los pasadores de retorno y los nuacutecleos laterales o divisiones requieren un ajuste de funcionamiento deslizante
Se requieren muchos ajustes deslizantes en los molde una de las maacutes criacuteticas en los pasadores de expulsioacuten
Ajuste a presioacuten
Este tipo de ajuste se puede montar con una ligera presioacuten manual Las herramientas de moldeo casquillos de salida inserciones de cavidad anillos de registro etc seriacutean un ajuste a presioacuten
Ajustes de accionamiento
Se ensamblan con un martillo o un mazo Se utilizan cuando se requiere un ajuste semipermanente como una polea con llave en un eje Esto a veces se llama un ajuste de prensa Los ajustes de accionamiento se utilizan ocasionalmente en la fabricacioacuten de moldes tal vez donde se requieren ajustes impermeables en ciertos componentes por ejemplo en un sistema de deflectores
Ajuste de fuerza
Los ajustes de fuerza requieren una gran presioacuten para ensamblarlos Estaacuten disentildeados para brindar un ajuste permanente como los cubos en los ejes y aplicaciones similares
Las herramientas de molde casi nunca usan ajustes de fuerza ya que invariablemente la herramienta de molde tendraacute que ser desmontada para su mantenimiento o reparacioacuten durante su vida uacutetil
86 DIBUJOS PARA MANUFACTURA
En todo proceso de fabricacioacuten mecaacutenica es imprescindible el uso de dibujos y representaciones graacuteficas de las piezas y componentes que se deseen fabricar
El disentildeo del proyecto es un proceso complejo y su eacutexito depende en gran parte de la buena comunicacioacuten entre los miembros de los equipos de disentildeo e ingenieriacutea Para comunicar de manera efectiva el disentildeo al personal de manufactura se requiere un dibujo que defina claramente lo que se requiere sus dimensiones y caracteriacutesticas especiacuteficas
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La comunicacioacuten de la documentacioacuten del disentildeo actual consiste normalmente en un dibujo generado en 2D o 3D que muestra la estructura fiacutesica junto con las especificaciones que muestran el proceso de produccioacuten Los problemas surgen cuando ocurre lo siguiente en los dibujos
-Informacioacuten incompleta de las especificaciones
-Discrepancias entre los dibujos del disentildeo y los detalles o entre dibujos y especificaciones
-Los meacutetodos para la produccioacuten no son posibles y la fabricacioacuten requiere el uso de soluciones alternativas
Este es el resultado de una escaza y mala documentacioacuten o de la falta de comprensioacuten de una ingenieriacutea de las capacidades de las instalaciones de fabricacioacuten Cuando surgen problemas de este tipo generalmente se lleva a cabo una reelaboracioacuten para corregir el problema Tanto la produccioacuten de reelaboracioacuten y los procedimientos de manufactura pueden resultar en un retraso en la llegada del producto al interesado y pueden afectar el costo total de la manufactura
Tener la documentacioacuten adecuada es esencial desde el principio El desarrollo de mejores praacutecticas para la correccioacuten de estos errores desde el principio ahorraraacute tiempo y dinero
HOJAS DE PROCESO Hay maacutequinas muy diversas cada una de ellas capaz de realizar trabajos de mecanizados
especiacuteficos Ante esta diversidad de maacutequinas tenemos que saber que maacutequina debemos de emplear para el mecanizado en cada pieza a trabajar o maacutes auacuten para cada operacioacuten de trabajo a realizar dentro de la misma pieza por su complejidad
Si conocemos las operaciones a realizar en una pieza estaremos en condiciones de seleccionar la o las maquinas-herramientas pertinentes asiacute como la ejecucioacuten loacutegica del trabajo maacutes adecuada para dar las caracteriacutesticas expresadas en el dibujo de la pieza
El proceso de mecanizado es el estudio de coacutemo se debe de mecanizar o fabricar una pieza o una serie de piezas establecieacutendose la prioridad de las operaciones mecaacutenicas de fabricacioacuten asiacute como la eleccioacuten de las herramientas adecuadas al trabajo en cuestioacuten preparaacutendolas y haciendo la previsioacuten de las mismas en el almaceacuten
Tambieacuten se calculan los tiempos de trabajo teniendo presente las caracteriacutesticas y condiciones de funcionalidad de las maacutequinas empleadas en cada una de sus fases de trabajo con el fin de guiar al operario y calcular los costes de fabricacioacuten Estos estudios se realizan con el fin de optimizar los recursos de un taller faacutebrica o empresa teniendo en cuenta todos los medios de que dispone
La hoja de proceso es un documento donde se recoge las tareas o pasos que se han de realizar
para completar un trabajo
La hoja de proceso de una pieza es una hoja informativa en la que se recogen todas las caracteriacutesticas necesarias para su fabricacioacuten operaciones a realizar y su secuencia de trabajo Expresando un proceso loacutegico eficiente y estudiado de fabricacioacuten especificado las maacutequinas que intervienen en su mecanizado herramientas que se han de utilizar equipo para su verificacioacuten y caracteriacutesticas a cuidar asiacute como los caacutelculos y datos teacutecnicos pertinentes etc
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CAPITULO 9 COSTO DE UN MOLDE
El costo del molde es el total de los costos reales incurridos para hacer un molde Es la suma de todo el dinero gastado en materias primas elementos estandarizados maacutes el total del tiempo (horas) utilizado por los disentildeadores maquinistas y otros teacutecnicos involucrados en la construccioacuten de un molde y cualquier equipo adicional requerido para este molde salario por hora que incluiraacuten todos los beneficios para empleados proporcionados A esto se antildeade la tasa de gastos generales de la planta
El fabricante de moldes debe asegurarse de que solo los materiales y los tiempos necesarios para el molde tal como se disentildearon (originalmente planeados) esteacuten incluidos en el costo real del molde
El costo total del molde consiste en una serie de costos directamente atribuibles y necesarios para la fabricacioacuten los cuales se enuncian a continuacioacuten
91 COSTOS EN DISENtildeO
Disentildeo del molde incluida la verificacioacuten de los dibujos El disentildeo de un molde a veces puede requerir un tiempo considerable El tiempo requerido no estaacute necesariamente relacionado con el tamantildeo sino siempre con la complejidad del producto y con las caracteriacutesticas de rendimiento que se esperan del molde El tiempo de disentildeo puede oscilar entre el 10 y el 15 del total de horas estimadas para el molde pero podriacutea ser tan alto como el 20 o incluso maacutes
Los sistemas CAD han revolucionado las praacutecticas de disentildeo pero es realmente maacutes uacutetil cuando se aplica junto con la estandarizacioacuten de disentildeos de detalles de moldes Cuanto maacutes caracteriacutesticas de moldes esteacuten estandarizados y en la memoria de la computadora menos tiempo de disentildeo se requeriraacute
92 COSTOS EN MATERIALES
El costo del material es generalmente alrededor del 10-15 del costo del molde y puede ser tan alto como el 20 o incluso maacutes en moldes grandes pero por lo demaacutes simples Es esencialmente una cuestioacuten simple de economiacutea existen consideraciones como la distancia de enviacuteo y el tiempo de un proveedor de acero y la necesidad de llevar inventarios de acero e invertir mucho dinero en ellos
Algunos fabricantes de moldes prefieren mantener una seleccioacuten de aceros para las placas de moldes y barras en su stock esto puede requerir equipos de izamiento maacutequinas herramienta grandes un inventario grande y mucho espacio en la planta Otros fabricantes de moldes con faacutecil acceso a los proveedores de acero pueden contratarlos para suministrar placas grandes y pequentildeas ya cortadas al tamantildeo con acabado basto o incluso rectificadas al tamantildeo requerido
Los fabricantes de moldes soliacutean hacer muchos componentes del molde como pernos de guiacutea casquillos botadores de expulsioacuten e incluso piezas de canal caliente entre otros Hoy en diacutea a menudo es mucho menos costoso utilizar componentes estaacutendar provistos por proveedores de moldes y otros especialistas Tambieacuten son maacutes faacuteciles de reemplazar para el servicio Los cuales se fabrican en grandes cantidades en equipos especiales y con materiales tratamientos teacutermicos y acabados de superficies especialmente seleccionados y suelen ser de una calidad mucho mejor que las variedades caseras El costo de los componentes estaacutendar (sin contar los sistemas de canal caliente) se podriacutea estimar en alrededor del 5 del costo total
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93 COSTOS EN MECANIZADO
Los costos de mecanizado incluyen el total de todos los costos incurridos al transformar una pieza (Fresado taladrado torneado rectificado de acabado lapeado EDM Tratamiento teacutermico (endurecimiento) Acabado grabado texturizado pulido) del acero en bruto en una pieza de molde terminada lista para el ensamblaje
Estos meacutetodos de transformacioacuten pueden incluir Maquinado requerido en bruto el relevado de esfuerzos necesario despueacutes de que se hayan desbastado grandes cantidades de material de una pieza de trabajo pre-endurecida y en su caso el corte de los tajos por alguacuten equipo
Es posible calcular correctamente los tiempos de mecanizado requeridos para cada pieza en el molde dividieacutendolo en las diversas etapas de fabricacioacuten desde la materia prima hasta la pieza terminada incluyendo todo el manejo mecanizado verificacioacuten y asiacute sucesivamente Utilizando meacutetodos de estudio de tiempos y determinando para cada operacioacuten los meacutetodos de mecanizado oacuteptimos para asiacute lograr un tiempo de fabricacioacuten preciso para cada parte Obviamente este meacutetodo requiere mucho tiempo y se basa en la disponibilidad de dibujos detallados de las piezas
Tiacutepicamente a la hora de estimar No hay planos detallados para cada pieza del molde Incluso si hubiera dibujos detallados econoacutemicamente no podriacuteamos dedicar tanto tiempo a la estimacioacuten al dividir la manufactura a sus operaciones y tiempos de un solo paso y Todaviacutea tendriacuteamos que adivinar los tiempos de montaje y todos los demaacutes tiempos De hecho en el momento de la estimacioacuten por lo general ni siquiera sabemos queacute aspecto tendraacute el molde ni queacute tan grande seraacute para determinar el costo de los materiales los elementos estaacutendar y otros costos La estimacioacuten adecuada se basa en la experiencia pasada Sin experiencia (registros memoria personal y comprensioacuten de los hechos) cada estimacioacuten es solo una conjetura
Los activos maacutes importantes de un fabricante de moldes son sus registros de moldes anteriores Estos registros que consisten no solo en los dibujos y listas de materiales de un molde hecho anteriormente sino tambieacuten de los registros que muestran los tiempos reales trabajados en los distintos pasos como el disentildeo Mecanizado ensamblaje y pruebas y cualquier informe de prueba generado en el momento
El molde planificado para el que no hay precedentes tambieacuten se puede dividir en entidades maacutes pequentildeas como cavidades nuacutecleos el mecanismo de expulsioacuten las placas de molde separadas etc A esto se le debe agregar el costo de las materias primas los componentes estaacutendar del molde el tratamiento teacutermico y cualquier otro costo subcontratado previsto Cuanto maacutes detallados sean los registros de moldes y piezas de moldes previamente hechos maacutes cerca estaraacute la estimacioacuten
En muchos casos se requiere la experimentacioacuten antes de finalizar el molde o realizar una prueba despueacutes de que se haya terminado algo o todo el molde Podriacutea requerir experimentar con tiempos de ciclo incluso cambiar algunas dimensiones del acero o las disposiciones de enfriamiento en todas o en ciertas aacutereas del molde Por lo general solo una o unas pocas dimensiones son criacuteticas y estas deben ser las uacutenicas garantizadas El disentildeador debe prever la posibilidad de la necesidad de experimentar para llegar a los tamantildeos adecuados y debe incluirse en el precio del molde seleccionando un factor de riesgo maacutes alto Como alternativa dichas pruebas y el trabajo necesario tambieacuten se podriacutean cotizar por separado como una adicioacuten al precio del molde por ejemplo citando la mano de obra y los materiales necesarios para lograr el resultado deseado
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Son muchos factores a tener en cuenta Es imposible basarse en tablas de caacutelculo o reglas que permitan sacar un presupuesto ya que cada pieza es diferente unas son sencillas y otras entrantildean mucha dificultad por su forma La forma de sacar el precio es faacutecil para el matricero que domine su ramo el tomara la pieza o el plano de la misma y de acuerdo a sus consideraciones sabraacute que materiales necesita si seraacute de acero dulce o templado calculara con acierto las horas que precisa el proyecto
El cliente puede venir con una pieza fiacutesica o un plano de la misma Lo primero es saber el nuacutemero de tirada que precisa a partir de ahiacute se le recomienda el nuacutemero de cavidades dependiendo de las tiradas tambieacuten se le recomienda la calidad del acero si se va a templar o no Luego viene el estudio de la pieza la dificultad que tiene para el moldeo puede ser una pieza faacutecil de expulsar o necesitaraacute correderas u otros artilugios Alguacuten elemento hidraacuteulico o neumaacutetico dispositivo de desenroscado etc Puede que sea una pieza teacutecnica que requiera colada caliente que no pueda llevar marcas de expulsioacuten etc A partir de ahiacute viene el disentildeo y calcular los materiales necesarios Es un proceso laborioso normalmente ya tienes calculado el proceso de disentildeo dependiendo de la dificultad de la pieza a esto le sumas el precio de los materiales y la experiencia te dice el tiempo que necesitas para fabricarlo Y es asiacute como en realidad se da el proceso de cotizacioacuten
CAPITULO 10 DESARROLLO INTEGRAL DEL PROYECTO
Datos de la pieza
Volumen = 1002 cm3
Masa = 1403 gr (0309 lb)
Masa de colada 5 gr
Superficie proyectada sobre el plano de particioacuten del molde = 17236cm2
Datos del material nylon 6 de la familia de poliamidas PA
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Material a inyectar Zytel FE3734 NC010 DuPont Performance Polymers de estructura cristalina
Contraccioacuten () 08 - 21 15 promedio
Densidad 112 ndash 115grcm3
Absorcioacuten de agua () 12 ndash 15
Conductividad teacutermica 00025Wcm degC (263ordmC)
Capacidad caloriacutefica especifica 2830 Jgr-C a 263degC (057 BTUlbdegF)
Temperatura de proceso recomendada 260degC (500 degF)
Temperatura del molde promedio 60 ndash 120 degC
Temperatura de desmoldeo 182degC (356 degF)
Para disentildear el molde es fundamental conocer la geometriacutea de la pieza ya sea por una muestra fiacutesica atreves de un plano de modelos 3d o de piezas similares que existen ya en el mercado
En nuestro caso las especificaciones de la pieza vendraacuten del cliente conocedor de las necesidades del mercado Proporcionaacutendonos tanto el plano del producto como tambieacuten una muestra fiacutesica
Bajo un anaacutelisis de la geometriacutea de la pieza se determina la configuracioacuten del molde que en este caso seraacute de correderas de una impresioacuten con plano de particioacuten en parte superior de la pieza por mencionar algunas
En la literatura consultada hay ciertos comentarios donde marcadamente la toma de decisiones respecto al disentildeo del molde es en base a la experiencia por lo que el presente trabajo le daraacute a la toma de decisiones respecto al disentildeo un caraacutecter maacutes profesional en la medida de lo posible con un fundamento matemaacuteticos y o informaacutetico por lo que los datos de mayor peso se tomaran del anaacutelisis del software de simulacioacuten de llenado en el proceso de inyeccioacuten de plaacutestico que en este caso es el software denominado Mold flow adviser 2018 que seraacute de gran ayuda
DETERMINACIOacuteN DE TAMANtildeO DE DISPARO MAX
Para identificar el tamantildeo de la unidad de inyeccioacuten es a traveacutes de la capacidad maacutexima de disparo y el peso maacuteximo del producto (considerado con el material asignado)
Generalmente la especificacioacuten del tamantildeo de disparo se expresa en gramos de Poli estireno
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Tamantildeo de disparo la maacutequina de inyeccioacuten del modelo pt160 provista del segundo juego de cantildeoacuten-husillo con capacidad 290 gr de PS
Densidad del nylon = 112 ndash 115grcm3
Tamantildeo de disparo max en PA= 317gr
Peso de la pieza y colada = 145 gr por lo que la unidad de inyeccioacuten trabajara a 46 de su capacidad Se podriacutea escoger un modelo de inyectora con capacidades menores pero sin sobre pasar el 80 de capacidad maacutex de disparo
CALCULO DEL REQUERIMIENTO DE FUERZA DE CIERRE
La fuerza de cierre es la ejercida por la maquina sobre el molde la cual debe ser calculada para garantizar la junta hermeacutetica de la liacutenea de particioacuten ademaacutes de optimizar consumo de energiacutea y evitar dantildear el molde por cargar de compresioacuten en el aacuterea de sello del mismo
Calculo de la fuerza de cierre teoacuterica
Espesor de pared = 2mm
Aacuterea proyectada = 1724 cm2 o 001724 m2
Longitud de recorrido maacutex= 230mm aprox
Relacioacuten LR EP = 100
Factor de viscosidad = 12
Presioacuten en cavidad seguacuten grafico = 150 bar (donde 1 bar= 102 kgcm2)
Presioacuten de inyeccioacuten = 150 bar(102)(12)= 188 kgcm2
Fuerza de cierre= 32 ton + 20 =38340kg = 385 ton(f)
Maacutequina de eleccioacuten potenza pt 160 cap de cierre = 1300 kn = 160 ton se puede observar que cubre los requerimientos del molde
Fuerza de cierre real
Los datos obtenidos del software Mold flow adviser son en el momento en que se llena la pieza por lo que la presioacuten maacutexima en el interior es la que requiere para un llenado total de la cavidad sin contar la caiacuteda de presioacuten a lo largo del trayecto del poliacutemero
(
)
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Presioacuten de inyeccioacuten obtenida de simulador de llenado es de 154 Mpa presentaacutendose en la cercaniacutea del punto de inyeccioacuten
TIEMPO DE ENFRIAMIENTO
El tiempo de enfriamiento representa el 80 del tiempo del ciclo de moldeo lo cual lo hace un factor importante por conocer asiacute como su determinacioacuten
El plaacutestico es un aislante en estado fundido el plaacutestico transfiere el calor ligeramente mejor Al ceder calor sus propiedades de aislamiento incrementan Tambieacuten hay que considerar que entre maacutes gruesa sea la pared maacutes largo seraacute el tiempo de ciclo en produccioacuten
Datos proporcionados del proveedor de polimeros
Temperatura de fundido Temperatura a la cual es inyectado el plaacutestico
Temperatura del molde El rango de temperatura para lograr replicar el acabado superficial que se mecanizoacute en cavidad sobre el producto plaacutestico
Temperatura de deflexioacutendistorsioacuten teacutermica (HDT) en su defecto temperatura de desmoldeo
Tiacutepicamente la temperatura de expulsioacuten en la ecuacioacuten usa la HDT o una temperatura muy cercana por debajo de la HDT
Difusividad teacutermica Tasa a la cual una perturbacioacuten teacutermica (en un aumento de temperatura) va a ser transmitida a traveacutes de la sustancia
Densidad La cantidad de sustancia por unidades de volumen (grcm3 para plaacutesticos)
Calor especiacutefico Calor en watts requerido para elevar la temperatura de una gramo de sustancia un grado Celsius
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CANTIDAD DE CALOR A ELIMINAR
La inyeccioacuten de un plaacutestico en un molde es la entrada de energiacutea Una parte de la energiacutea (calor) sale en las piezas expulsada y otra parte se extrae por el sistema de enfriamiento y en menor proporcioacuten la de energiacutea iraacute al ambiente cuando el molde se calienta sustancialmente por encima de la temperatura ambiente
Para cuantificar los requerimientos de flujo de energiacutea y de enfriamiento estimados suponiendo que tenemos un sistema de enfriamiento tradicional de circulacioacuten de agua
Einyeccioacuten = W x ((CP x ∆T) + Hl)
W = peso del material en lb
CP = capacidad de calor en BTUlb-degF
∆T = cambio de temperatura degF
Hl= calor latente (semicritalino)
Einyeccioacuten =0309 ((57 x 144)+812)= 505 BTUinyeccioacuten (energiacutea de enfriamiento por inyeccioacuten)
Tasa de enfriamiento o tasa de flujo de energiacutea (Q)
SPH = Inyecciones por hora tiempo total del ciclo = 13 s
Q = SPH x Einyeccioacuten = 276 x 505 = 13926 BTUh
ENFRIAMIENTO MEDIANTE CIRCULACIOacuteN DE AGUA
El molde de inyeccioacuten es un intercambiador de calor Con entrada de calor del poliacutemero fundido inyectado a intervalos regulares Debe extraerse suficiente calor en el molde para que las piezas se enfriacuteen a una temperatura de expulsioacuten Esto normalmente se logra mediante la circulacioacuten de un refrigerante liacutequido de temperatura controlada A medida que el agua fluye a
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traveacutes de un circuito de refrigeracioacuten su temperatura aumenta gradualmente y por lo tanto arrastra el calor de las piezas moldeadas
Conociendo el ∆T del agua que fluye a traveacutes del molde y la velocidad de flujo podemos determinar la velocidad de flujo de energiacutea (QW) para un determinado circuito de refrigeracioacuten
Calor especifico del agua = 1 BTUlb-degF
QW = ∆T x GPM x 60 minh x 834 lbgal x 1 BTUlb-degF
QW = ∆T x GPM x 5004
Reordenar esta expresioacuten para calcular un requerimiento de GPM suponiendo que ya sabemos cuaacutento calor tenemos que quitar y suponiendo un valor ∆T
∆T = 18 degC= 144 degF
GPM = Q (∆T x 5004)
∆T = 35 degF
GPM =13926(144 x 5004)=194 GPM = 73ltsmin
La Determinacioacuten del diaacutemetro de los canales hay dos criterios combinados que permiten escoger el diaacutemetro de los canales consideraciones de maquinado y el nuacutemero de Reynolds En esta ocasioacuten el tamantildeo ideal para los canales de refrigeracioacuten se eligioacute por tabla dependiendo del espesor de la pieza Una vez se tiene el tamantildeo del conducto de refrigeracioacuten se podraacute pasar a obtener otras medidas importantes para su colocacioacuten como la separacioacuten entre canal - canal oacuteptima y la distancia de canal - cavidad del molde En su defecto se realizara por consideracioacuten de maquinado y se corroborara con el software donde podremos variar valores a discrecioacuten y ver queacute tan significativo son Como nuestra pieza tiene un espesor de 2mm el diaacutemetro marcado es de 7mm
CALCULO DE ESFUERZO MAacuteX Y DEFLEXIOacuteN MAacuteX EN PLACA SOPORTE
Presioacuten maacutexima de inyeccioacuten 16 Mpa
Modulo elaacutestico E= 200Gpa (acero 1045)
Aacuterea proyectada 00173m2
L= 03556m d = 00381m y b = 04064m
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W=0277 MN
I= 18X10 -6 m4
Z= 978X10-5 m3
Deflexioacuten = 000009m= 09mm = 000354pulg y max esfuerzo = 84 Mpa
Calculo de esfuerzo maacutex y deflexioacuten maacutexima en taloacuten de la corredera
Presioacuten maacutexima de inyeccioacuten 16 Mpa
Modulo elaacutestico E= 200Gpa (acero 1045)
Aacuterea lateral proyectada = 00108m2
L= 0068m b= 0228m y d= 0047m
W=01728 MN I= 197x10-6 m4 Z=839x10-5 m3
Deflexioacuten = m= 000017m=17mm = 00067pulg y maacutex esfuerzo= 70 MPa
La deflexioacuten maacutexima no es conveniente asiacute que despegamos el ancho del taloacuten ldquodrdquo de la foacutermula para una deflexioacuten maacutexima de 00005pulg =00000127m realizando las operaciones nos da una dimensioacuten de d=0052m = 2047 pulg
SELECCIOacuteN DE LOS ACEROS UTILIZADOS EN LA CONSTRUCCIOacuteN DE MOLDES PARA INYECCIOacuteN DE PLAacuteSTICOS
96 | P aacute g i n a
Cuando se disentildea un molde para inyeccioacuten de plaacutesticos se espera que los esfuerzos generados en la cavidad y nuacutecleo a causa de la fuerza de cierre y de la presioacuten de inyeccioacuten a las que va a trabajar sean soportados sin ninguna deformacioacuten dentro de lo aceptable
Los aceros de aleacioacuten y de alto contenido de carbono se usan generalmente para cavidades y para cualquier placa que entre en contacto directo con los materiales de moldeo Los aceros pueden usarse en estado blando o pueden ser completamente endurecidos seguacuten la aplicacioacuten En general todos los componentes de la cavidad estaacuten completamente endurecidos ya que tienen que resistir ciacuteclicamente alta carga desgaste y estreacutes teacutermico Deben endurecerse en trabajos de mediano a largo plazo para evitar que se deterioren durante el ciclo repetido del herramental
El endurecimiento a traveacutes de las herramientas de moldeo estaacute restringido al niacutequel-cromo al alto contenido de carbono y al cromo o aceros de herramientas de aleacioacuten similares Para endurecer el acero debe tener al menos 035 contenido de carboacuten Los aceros con un contenido de carbono inferior a este no se endureceraacuten y otros meacutetodos de endurecimiento deben ser utilizados
El acero dulce aceros de bajo contenido de carbono o incluso placa comercial se usa normalmente para todas las otras placas de herramientas El acero suave no debe usarse para inserciones de cavidad o contacto con el material de moldeo A veces los disentildeadores prefieren usar acero con alto contenido de carbono en trabajos de larga duracioacuten para una mayor resistencia al desgaste y rigidez Para herramientas grandes costosas y de larga duracioacuten este material puede ser preferible ya que el costo es pequentildeo en comparacioacuten con el costo de la herramienta
Materiales a utilizar
Placa superior e inferior
Su funcioacuten es permitir que la herramienta se sujete a la placa fija Por lo general estaacute hecho de acero de bajo carbono para nuestro caso A36 seraacute maacutes que suficiente
Placa de soporte de cavidad
Esta placa tiene que soportar la fuerza generada por la presioacuten de inyeccioacuten de la masa fundida que se ejerce sobre el corazoacuten Esta placa debe estar hecha de una aleacioacuten de acero para resistir las inserciones de la cavidad incrustada a presioacuten en esta y la deflexioacuten por lo que utilizaremos un acero aleado 4140
Las cavidades y el corazoacuten deben endurecerse a 50 Rc para trabajos de mediano a largo plazo para evitar que se indenten o desgasten durante el ciclo repetido de la herramienta En este caso optaremos por un acero H13 para una alta produccioacuten y su alta temperatura de revenido que seraacute conveniente para el material a moldear el cual es nylon 6 un poliacutemero de ingenieriacutea que podriacutea contener cargas aunado a su alta temperatura de procesamiento
Por su configuracioacuten fiacutesica de las cavidades seraacute importante su resistencia al desgaste y a la fatiga el cual daraacute maacutes confianza al intrincado sistema de refrigeracioacuten
Los botadores y demaacutes componentes estandarizados no presentan mayor preocupacioacuten pues estos estaacuten fabricados con materiales y procedimiento idoacuteneos para la funcioacuten a desempentildear
Anillo centrador paralelas y demaacutes elemento que no esteacuten en contacto directo con el termoplaacutestico a inyectar se fabricaran de placa comercial
97 | P aacute g i n a
La tornilleriacutea en general seraacute de alta resistencia cuerda estaacutendar con recubrimiento anticorrosivo las conexiones difusores y tapones para el sistema de enfriamiento seraacuten de latoacuten
Conclusioacuten personal
La realizacioacuten este trabajo me dejo una gran experiencia y conocimiento con ello puedo expresar que el proceso de disentildeo de un molde de inyeccioacuten de plaacutestico es complejo pues abarca diversos sistemas como es el de alimentacioacuten de enfriamiento de expulsioacuten por mencionar algunos cuyo buen desempentildeo hace funcional a un herramental de este tipo
Aprendiacute de manera indirecta la secuencia loacutegica del disentildeo asiacute como las consideraciones que se toman al conceptualizar y materializar un molde tambieacuten aprendiacute la importancia de las nuevas tecnologiacuteas tanto en el disentildeo manufactura y validacioacuten por simulacioacuten convirtieacutendose en una herramienta maacutes de competitividad en la industria
Este trabajo abarcoacute los temas de manera sintetizada maacutes sin embargo se tratoacute de no descuidar todas aquellas recomendaciones que son vitales en un molde
98 | P aacute g i n a
BIBLIOGRAFIA Walter Mink Spe (1977) Inyeccioacuten de plaacutestico Barcelona Gustavo Gili
Georg Menges Walter Michaeli Paul Mohren (1999) How to Make Injection Molds Cincinnati
Hanser
Vannessa Goodship (2004) Practical Guide to Injection Moulding UK Rapra Technology
John P Beaumont (2004) Runner and gating design Cincinnati Hanser
DONALD V ROSATO PHD (2000) Injection molding handbook Massachusetts Kluwer Academic
Publishers
Instituto de formacioacuten y capacitacioacuten en plaacutesticos (2000) Inyeccioacuten de plaacutestico Meacutexico DF No E
A Gordillo MS Saacutenchez y AB Martiacutenez (1997) Simulacioacuten del proceso de inyeccioacuten en el disentildeo
de piezas de plaacutestico Enero 2019 de interempresasnet Sitio web
httpwwwinterempresasnetPlasticoArticulos5035-SIMULACION-DEL-PROCESO-DE-
INYECCION-EN-EL-DISENO-DE-PIEZAS-DE-PLASTICOhtml
Phil Burger (2016) Mejore el enfriamiento de sus moldes Enero 2019 de pt-Meacutexico Sitio web
httpswwwpt-mexicocomartc3adculosmejore-el-enfriamiento-de-sus-moldes-
ANEXO I
DIBUJOS
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25
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POR
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25
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5
52
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R TO
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52
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561
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POR
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25
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la 18
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0819
Cotas
pulg
(Ros
ca P
ulg)
TT
XXP
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6kg
Mater
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36 18
2X16
2X1
PB
3825
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- 00
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- 00
4
N6 N
4N8
N7
ANEXO II
HOJAS DE PROCESO
Hoja de proceso Nuacutecleo
postizo
Maq Htas Centro de
maquinado
Material dimensiones FECHA 100719
H13785x6x51 proyecto 001-2019
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N
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Planeado de cara superior
Desbaste y acabado de 0040rdquo de profundidad
Pre
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Barrenado de guiacuteas para
broca (12)
B
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14
3
Barrenado de Oslash2164 x 25
Bro
ca H
SS
59
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0
00
05
25
64
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Barrenado de Oslash916 x 25(6)
Bro
ca H
SS
62
40
0
00
1
31
45
5
Barrenado de Oslash3764 x 055(6)
Bro
ca H
SS
62
38
0
00
1
05
5
2
6
Hacer cuerdas frac14 NPT
machu
elo
manu
al
18
7 Sujecioacuten pieza a placa de montaje raacutepido Hacer filetes de 516 NCx12
(6) Consulta plano
manu
al
40
2 1
Desbaste
Cort
ad
or
de insert
os
26
0
10
00
00
2
01
15
hr
2
Acabado superficies horizontales
Cort
ad
or
de insert
os
26
0
10
00
00
2
00
1
22
3
Acabado contorno
Cort
ad
or
de insert
os
35
0
15
00
00
28
00
05
4hr
45m
in
4
Barrenado de guias para broca (6)
B cen
tros N
o5
39
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0
00
03
03
5
15
5
Barrenado de Oslash1964 x (6)
Bro
ca H
SS
52
67
0
00
04
25
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6
Rimado a
Rim
a H
SS
26
32
0
00
06
2 5
3 1
Barrenado de canales de enfriamiento a frac12rdquo x 2
Bro
ca H
SS
52
40
0
00
1
25
5
4 1
Sanblasteado
C
om
pa
rad
or
de
rug
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ad
manu
al
25
N8
OBSERVACIONES Realizar TT templado total a 52Rc
TIEMPO TECNOLOGICO TOTAL 22Hrs
Hoja de
proceso cavidad
Maq Htas Centro de maquinado
Material dimensiones FECHA 100719
H13 102x56x43 proyecto 001-2019
FASE
OP
ERA
CIOacute
N
DESCRIPCIOacuteN CROQUIS
UacuteTI
L
HTA
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IFIC
AC
IOacuteN
Vc
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min
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min
PR
OFU
ND
IDA
D
pu
lg
PA
SAD
AS
T
TEC
NIC
O
IND
ICA
CIO
N
1 1
Planeado de cara superior Desbaste y
acabado de 0040rdquo de profundidad
Pintilde
a 2
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19
6
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76
00
6
2
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2
Desbaste escaloacuten
C
ort
ad
o d
e 1
4 F
19
6
76
0
45
00
8
30
3
Desbaste de cuerpo principal
Cort
ad
o d
e 1
4 F
19
6
76
0
15
00
8
2hrs
4
Desbaste de
barrenos inferiores
Cort
cab
uro
de 7
16
19
6
17
50
105
8
5
Ajuste de altura segundo plano
Cort
cab
uro
de 1
2
19
6
15
00
92
00
15
6
6
Escuadrado de primer plano
Cort
cab
uro
de 5
8
19
6
12
00
24
00
6
16
7
Ajuste de ceja superior
Cort
cab
uro
de 3
8
19
6
20
00
12
00
1
9
8
Ajuste de cuerpo
principal de cavidad
Cort
ad
o d
e 1
2
19
6
10
00
50
00
03
3hrs
9
Acabado de plano inferior cavidad
Cort
cab
uro
de 1
2
19
6
15
00
92
00
15
6
10
Ajuste de
barrenos
Cort
cab
uro
de 1
2
19
6
15
00
92
00
15
8
2 1
Segundo planeado
Pintilde
a 2
pulg
19
6
38
0
76
00
6
2
11
2
Desbaste
Cort
ad
o d
e 1
4 F
19
6
10
00
15
00
6
10
hrs
3
Acabado de planos
horizontales
Cort
ad
o d
e 1
4 F
19
6
10
00
15
00
15
8
4
Acabado de contorno
Cort
ad
o d
e 3
4
4 F
19
6
12
00
10
0
00
04
10
hrs
3 1
Trazado de barrenado
manu
al
20
2
Barrenado a 38 de sistema de
enfriamiento
Bro
ca H
SS
52
53
0
6
30
FR
ES
AD
OR
A
4 1
Cuerdas para
tapones frac14 NPT (14)
manu
al
40
5 1
Sanblasteado
C
om
pa
rad
or
de
ru
go
sid
ad
manu
al
25
N8
OBSERVACIONES
Realizar TT templado total a 52Rc
TIEMPO
TECNOLOGICO TOTAL 29Hrs
Hoja de
proceso CENTRADOR
Maq Htas TORNO
Material dimensiones FECHA 100719
Acero 1018 red 4rdquo x 15 proyecto 001-2019
FASE
OP
ERA
CIOacute
N
DESCRIPCIOacuteN CROQUIS
UacuteTI
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VER
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AC
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1
1
Carear superficie hasta limpiar perfectamente aprox 004
Buri
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uro
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6
78
0
00
5
04
1
05
2
Cilindrar a Oslash de Oslash 3921 x 65
B
uri
l frac12
carb
uro
42
6
78
0
01
06
5
2
2
3
Barrenar guiacutea de broca No6 x25
bro
ca
H
SS
49
37
5
01
1
1
4
Barrenar a Oslash de 12 pasado (1)
bro
ca
H
SS
49
37
5
01
5
1
2
5
Barrenar a Oslash de 1 pasado
(1)
bro
ca
H
SS
49
18
7
01
5
1
4
6
Mandrinar a Oslash de 15
pasado
Buri
l frac12
carb
uro
CA
LIB
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R
MIC
RO
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TE
RIO
R
20
0
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00
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00
75
5
12
7
Mandrinar a Oslash de 2 x 188
Buri
l frac12
carb
uro
CA
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R
MIC
RO
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TE
RIO
R
20
0
37
5
00
1
07
5
5
07
8
Cilindrar a Oslash de 3 x 188
Buri
l frac12
carb
uro
MIC
RO
D
PR
OF
UN
DID
AD
20
0
25
0
00
5
06
4
8
Mata
r filo
s
2 1
Cilindrar de 3921
B
uri
l frac12
carb
uro
CA
LIB
RA
DO
R
42
6
78
0
01
06
5
2
2
Volte
ar
y a
line
ar
2
Carear a longitud total
de1516
42
6
78
0
00
5
04
2
06
3
Mandrinar a Oslash de 35x5
Buri
l frac12
carb
uro
CA
LIB
RA
DO
R
26
0
29
0
00
5
06
9
67
5
3 1
Barrenar (2)14 pasado
Bro
ca H
SS
CA
LIB
RA
DO
R
65
10
00
00
3
1 7
2
Hacer cajas (2) 38 x38
CO
RT
AD
OR
59
60
0
00
2
64
OBSERVACIONES TIEMPO TECNOLOGICO TOTAL (MIN)
14
Hoja de proceso
bebedero
Maq Htas 120
Material dimensiones TORNO 100719
Acero A2 red p 2x2875 proyecto 001-2019
FASE
OP
ERA
CIOacute
N
DESCRIPCIOacuteN CROQUIS
UacuteTI
L
HTA
VER
IFIC
AC
IOacuteN
Vc
pie
min
RP
M
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PR
OFU
ND
IDA
D
pu
lg
PA
SAD
AS
T
TEC
NIC
O
IND
ICA
CIO
N
1 1
Colocar pieza con 58 de agarre
y alinear
5
2
Carear superficie hasta limpiar
completamente
Buri
l carb
uro
12
Calib
rad
or
mic
rom
ert
ro 2
60
50
0
00
05
00
4
02
1
Cilindrada a Oslash de 1 x 2125
26
0
50
0
00
1
01
2
6
27
3
Barrenar guiacutea de broca x2
B
centr
os
4
52
64
0
00
03
2
01
3
4
Barrenar a Oslash de 332 pasado (295rdquo)
Bro
ca H
SS
52
18
00
00
2
29
5
07
1
Barrenar a Oslash de 532 x14
52
12
50
00
4
14
05
7
5
Hacer rimado coacutenico 2 grados a Oslash mayor de 1965
Pulir con lija en secuencia de
grados hasta 600
Rim
a H
SS
13
25
0
00
2
1
21
QU
ITA
R F
ILO
S
2 1
Voltear pieza y alinear en chuck
Carear a una longitud total de 2 34
Buri
l carb
uro
12
calib
rador
26
0
50
0
00
05
00
4
02
1
2
Cilindrar a Oslash de 15 x 14
Buri
l carb
uro
12
calib
rador
26
0
67
0
00
5
00
8
5
05
3
Tornear a radio de 1
Matar filos
ga
ges
50
12
5
manu
al
5
QU
ITA
R F
ILO
S
3 1
LLEVAR A TRATAMIENTO
PULIR INTERIOR
Manu
al
20
OBSERVACIONES TIEMPO TECNOLOGICO TOTAL 40 min
Hoja de proceso
columna
Maq Htas TORNO
Material dimensiones FECHA 100719
Acero 1018 red 2rdquo x 51 proyecto 001-2019
FASE
OP
ERA
CIOacute
N
DESCRIPCIOacuteN CROQUIS
UacuteTI
L
HTA
VER
IFIC
AC
IOacuteN
Vc
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min
RP
M
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rev
PR
OFU
ND
IDA
D
pu
lg
PA
SAD
AS
T
TEC
NIC
O
IND
ICA
CIO
N
1 1 Montar pieza en chuck
2
Colocar pieza y alinear
Carear hasta limpiar
BU
RIL
CA
RB
UR
O 1
2
33
0
63
0
00
1
00
4
03
5
3
Barrenar guiacutea para broca x3
B C
EN
TR
OS
5
65
50
0
00
08
25
8
4
Barrenar a diaacutemetro de 2764x125
BR
OC
A h
SS
65
76
0
00
6
12
5
02
7
5
Hacer cuerda de12 Nc x1
MA
CU
ELO
HS
S
manu
al
3
2 1
Voltear pieza y alinear
Carear a longitud final con sobre
medidas de 012
BU
RIL
CA
RB
UR
O 1
2
33
0
63
0
00
1
00
4
2
07
3 1
Rectificar a longitud final
MIC
RO
DE
AL
TU
RA
S
manu
al
8
OBSERVACIONES TIEMPO TECNOLOGICO TOTAL (MIN)
14 MIN
Hoja de proceso
manguito
Maq Htas TORNO
Material dimensiones FECHA 100719
Acero 1018 red 15X31 proyecto 001-2019
FASE
OP
ERA
CIOacute
N
DESCRIPCIOacuteN CROQUIS
UacuteTI
L
HTA
VER
IFIC
AC
IOacuteN
VEL
OC
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M
AV
AN
CE
PR
OFU
ND
IDA
D
PA
SAD
AS
T
TEC
NIC
O
IND
ICA
CIO
N
1 1
Colocar pieza y alinear
Carear hasta limpiar Prof 004
BU
RIL
CA
RB
UR
O 1
2
CA
LIB
RA
DO
R
32
5
82
0
00
05
00
4
02
2 Cilindrar a diaacutemetro de 34x1
32
5
82
0
00
1
00
7
7
18
3
Realizar cuerda frac34 Nc 10
Matar filos
BU
RIL
DE
FO
RM
A
16
80
01
00
02
25
4
2 1
CA
LIB
RA
DO
R
CA
LIB
RA
DO
R
32
5
82
0
00
05
00
4
2
04
2
Voltear pieza y alinear
barrenar guiacutea de broca No5 x3
B C
EN
TR
OS
5
59
45
0
00
1
03
01
3
barrenar a diaacutemetro de 1732x1
BR
OC
A H
SS
59
42
5
00
1
1
02
5
4
machueliar a 58 NC
MA
CH
UE
LO
58
11N
C
MA
NU
AL
5
OBSERVACIONES TIEMPO TECNOLOGICO TOTAL (MIN) 117
Hoja de proceso
PARALELAS
Maq Htas FRESA
COMBINADA
Material dimensiones FECHA 100719
Acero A36 16125X5125X2125 proyecto 001-2019
FASE
OP
ERA
CIOacute
N
DESCRIPCIOacuteN CROQUIS
UacuteTI
L
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VER
IFIC
AC
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PR
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ND
IDA
D
pu
lg
PA
SAD
AS
T
TEC
NIC
O
IND
ICA
CIO
N
gr
1 1
Escuadrar a 16x5x2 Y dejar
sobre material de 012 EN DISTANCIA DE 5rdquo
PINtilde
A Oslash
15
4F
calib
rador
78
20
0
00
12
Aacuterea 16x5
04
5
3x2
x2
60
Aacuterea 16x2
2x2
x2
40
Aacuterea 5x2 2
16
2 1
Barrenar a Oslash de 12 por todo (4)
52
40
0
00
4
5
2 b
arr
en
os
64
3 1
Rectificar a 500 (0006 por lado)
Oslash 1
4 o
xi alu
m
Mic
ro d
Pro
f
49
00
02
45
OBSERVACIONES TIEMPO TECNOLOGICO TOTAL (MIN)
2 hrs
Hoja de proceso
PLACA 1
Maq Htas Fresadora
Combinada
Material dimensiones Fecha 100719
Acero A3618125x16125x1 Proyecto 001-2019
FASE
OP
ERA
CIOacute
N
DESCRIPCIOacuteN CROQUIS
UacuteTI
L
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VER
IFIC
AC
IOacuteN
Vc
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min
RP
M
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rev
PR
OFU
ND
IDA
D
pu
lg
PA
SAD
AS
T
TEC
NIC
O
IND
ICA
CIO
N
1 1
Rectificar caras mayores hasta limpiar (2)
Oslash 1
4 o
xi A
lu
Mic
ro d
Pro
f
49
00
02
6
195
2 1
Escuadrado a18 x16
Pintilde
a Oslash
15
calib
rador
78
20
0
00
12
00
45
29
32
3 1
Barrenar con broca de centros No5 x3 (5)
B cen
tros H
SS
Vis
ua
liza
do
r
65
60
0
00
04
03
08
2
2
Barrenar a Oslash de 12 (5)
59
45
0
00
08
1
17
3
Realizar cajas a Oslash de 34 x5 (4)
59
30
0
00
02
5
34
4
Barrenar a Oslash de 1x todo
59
22
5
01
4
1
03
4
5
Barrenado A Oslash 207 para machuelo de 14 Nc (2)
59
10
00
00
3
09
06
6
6
Hacer filetes de 14 Nc (2)
Machu
elo
Hss
manu
al
5
4 1
Vaciado a Oslash de 2x375
P
div
iso
rco
rta
do
r 7
5
4F
calib
rador
59
30
0
00
08
06
7
146
2
Vaciado a Oslash de 3x187
P d
ivis
or
co
rta
do
r 7
5
4F
calib
rador
59
30
0
00
08
06
4
134
OBSERVACIONES TIEMPO TECNOLOGICO TOTAL
(MIN)
2Hrs
Hoja de proceso
PLACA 2
Maq Htas FRESADORA
Material dimensiones FECHA 100719
PLACA A3618125x16125x05 PROYECTO 001-2019
FASE
OP
ERA
CIOacute
N
DESCRIPCIOacuteN CROQUIS
UacuteTI
L
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VER
IFIC
AC
IOacuteN
Vc
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min
RP
M
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rev
PR
OFU
ND
IDA
D
pu
lg
PA
SAD
AS
T
TEC
NIC
O
IND
ICA
CIO
N
1 1
Rectificar caras mayores hasta limpiar (2)
Oslash 1
4 o
xi A
lu
Mic
ro d
Pro
f
49
00
02
6
195
2 1
Escuadrado a 18 x16
Calib
rad
or
98
37
5
00
16
00
45
2X
LA
DO
227
254
2
Barrenar con broca de centros No5 x3 (5)
B cen
tros H
SS
Vis
ua
liza
do
r
52
80
0
00
02
03
12
3
Barrenar a Oslash 12 por todo (5)
52
40
0
00
5
65
18
4
Barrenar a Oslash 5364 por todo (4)
52
24
0
00
7
10
8
22
5
Hacer cajas a Oslash 125x25 (4)
Calib
rad
or
72
30
0
00
1
00
6
4
4
6
Rimado de 78x por todo (4)
26
11
5
01
6
12
7
Barrenar a Oslash de 6364 por todo
52
20
2
00
12
08
55
03
5
8
Rimar a Oslash de 1 por todo
26
10
0
00
12
56
05
9
Barrenar a 2764x11 (4)
52
47
5
00
05
06
8
12
10
Hacer cuerdas de 12 Nc (4)
MA
NU
AL
8
11
Barrenar a Oslash de 14 por todo
52
63
0
00
04
06
35
02
12
Hacer caja a Oslash de 716x316
52
45
0
00
02
01
87
02
3 1
Vaciar aacuterea de 11x1 por todo
Calib
rad
or
98
37
5
00
16
01
10 p
or
lad
o
46
OBSERVACIONES TIEMPO TECNOLOGICO TOTAL
(MIN) 2hr 14min
Hoja de proceso
PLACA 3
Maq Htas FRESADORA
Material dimensiones FECHA 100719
PLACA A3618125x16125x05 PROYECTO 001-2019
FASE
OP
ERA
CIOacute
N
DESCRIPCIOacuteN CROQUIS
UacuteTI
L
HTA
VER
IFIC
AC
IOacuteN
Vc
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RP
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rev
PR
OFU
ND
IDA
D
pu
lg
PA
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AS
T
TEC
NIC
O
IND
ICA
CIO
N
1 1
Rectificar caras mayores hasta limpiar (2)
Oslash 1
4 o
xi A
lu
Mic
ro d
Pro
f
49
00
02
6
195
2 1
Escuadrado a 18 x16
Cort
ad
or
1rdquo
4F
Calib
rad
or
98
37
5
00
16
00
45
2X
LA
DO
227
254
3
Barrenado de guiacuteas para broca No 5 x 3
B
cen
tros H
SS
Vis
ua
liza
do
r
65
60
0
00
04
03
08
2
4
Barrenado a diaacutemetro de12 por todo (5)
Bro
ca H
SS
52
40
0
00
1
71
09
5
Barrenado a diaacutemetro de 1 por
todo (4)
Bro
ca H
SS
52
20
0
00
12
08
6
15
6
Hacer cajas a diaacutemetro de 1 516
x 135 (4)
Bori
ng
98
28
0
00
02
00
6
4
9
7
Mandrinar a diaacutemetro de 1 116
por todo
Bori
ng
98
35
0
00
02
00
4
3
54
8
Barrenar a diaacutemetro de 6364 por todo
Bro
ca H
SS
52
20
0
00
12
86
4
9
Rimar a diaacutemetro de 1 por todo
Rim
a H
SS
26
10
0
00
07
6
15
10
Barrenar ya de broca No 3 x150 (5)
B cen
tros H
SS
52
10
00
00
03
01
65
03
11
Barrenar a diaacutemetro de 516 por todo (4)
Bro
ca H
SS
52
64
0
00
05
64
14
12
Hacer cuerdas 38 16NC (4)
Machu
elo
HS
S
manu
al
8
13
Barrenar a diaacutemetro de1564 por todo
Bro
ca H
SS
52
80
0
00
04
03
8
2
14
Rimar a diaacutemetro de frac14 por todo
Rim
a H
SS
26
40
0
00
03
56
4
OBSERVACIONES TIEMPO TECNOLOGICO TOTAL (MIN)
1hr 37min
Hoja de proceso
PLACA 4
Maq Htas Fresadora
Material dimensiones Fecha 100719
104518125x16125x175 Proyecto 001-2019
FASE
OP
ERA
CIOacute
N
DESCRIPCIOacuteN CROQUIS
UacuteTI
L
HTA
VER
IFIC
AC
IOacuteN
Vc
pie
min
RP
M
Av
rev
PR
OFU
ND
IDA
D
pu
lg
PA
SAD
AS
T
TEC
NIC
O
IND
ICA
CIO
N
1 1
Rectificar caras mayores hasta limpiar (2)
Oslash 1
4 o
xi A
lu
Mic
ro d
Pro
f
49
00
02
6
195
2 1
Escuadrado a 18 x16
Pintilde
a 2
rdquo-6
F
Calib
rad
or
13
0
24
0
00
12
00
45
2 p
or
lado
36
40
3 1
Barrenado de guiacutea de broca No5 x4 (16)
B c
entr
os H
SS
39
75
0
00
03
4
36
2
Barrenar a Oslash de 38 Por todo (8)
Bro
ca H
SS
39
00
05
19
2
96
3
Hacer cajas a Oslash de 916 x385 (8)
Cort
ad
or
HS
S
46
40
0
00
05
38
5
26
4
Barrenar a Oslash de 12 por todo (8)
Bro
ca H
SS
52
40
0
00
07
19
6
56
5
Barrenar a Oslash de 1 por todo (8)
Bro
ca H
SS
52
20
0
00
15
21
1
56
6
Mandrinar a Oslash de 1 116 por todo (4)
Bori
ng
98
30
0
00
05
00
25
2
42
7
Hacer caja a diaacutemetro de 1 516 x 26 (4)
B
ori
ng
98
28
6
00
03
00
5
4
15
8
Mandrinar a Oslash de 1 14 por todo
Bori
ng
98
30
0
00
03
00
5
4
8
9
Hacer cajas de Oslash 1 12 x26
Bori
ng
98
25
0
00
03
00
5
4
17
4 1
Voltear pieza alinear y centrar Barrenar guiacutea para broca No5
x4 (4)
B c
entr
os H
SS
39
75
0
00
04
05
2
07
2
Barrenar a Oslash de 12 por todo (4)
Bro
ca H
SS
52
40
0
00
06
19
6
33
3
Hacer caja a Oslash de 34 x1
Cort
ad
or
HS
S
39
20
0
00
04
18
5
52
4
Vaciar arias de 9x2688x7
Cort
ad
or
frac12 c
arb
uro
calib
rador
98
75
0
00
08
00
6
9
10
2
5
Vaciar arias de 7971x45x639
C
ort
ad
or
frac12 c
arb
uro
calib
rador
98
75
0
00
08
00
6
9
71
OBSERVACIONES TIEMPO TECNOLOGICO TOTAL (MIN) 5hrs 20min
Hoja de proceso
PLACA 5
Maq Htas Fresadora
Material dimensiones Fecha 100719
104518125x16125x175 Proyecto 001-2019
FASE
OP
ERA
CIOacute
N
DESCRIPCIOacuteN CROQUIS
UacuteTI
L
HTA
VER
IFIC
AC
IOacuteN
Vc
pie
min
RP
M
Av
rev
PR
OFU
ND
IDA
D
pu
lg
PA
SAD
AS
T
TEC
NIC
O
IND
ICA
CIO
N
1 1
Rectificar caras mayores hasta limpiar (2)
Oslash 1
4 o
xi A
lu
Mic
ro d
Pro
f
49
00
02
6
195
2 1
Escuadrado a 18 x16
Pintilde
a 2
rdquo-6
F
Calib
rad
or
13
0
24
0
00
12
00
45
2 p
or
lado
36
40
2
Barrenado de guiacuteas para broca
No 5 x3 (20)
B c
entr
os H
SS
52
80
0
00
03
3 4
3
Barrenado a Oslash de 2764 x125 (4)
Bro
ca H
SS
52
47
0
00
07
14
2
4 Machueliar a 12 Nc
Machu
elo
manu
al
12
5
Barrenar a Oslash de 3964 por todo (4)
Bro
ca H
SS
52
32
9
00
09
15
5
24
6
Rimar a Oslash de 58 por todo (4)
Rim
a H
SS
26
16
0
00
07
15
5
59
7
Barrenar a Oslash de 5164 por todo (12)
Bro
ca H
SS
53
25
0
00
11
18
2
128
8
Maquinado de ojales de 15x8 por todo (4)
Cort
ad
or
6f H
SS
Calib
rad
or
49
23
0
00
12
01
15 p
or
hoja
l
90
9
Barrenado a Oslash de 58 por todo
(4)
Bro
ca H
SS
52
32
0
00
12
2
24
10
Barrenado a Oslash de 1 14 por todo (4)
Bro
ca H
SS
52
16
0
00
2
21
5
157
11
Mandrinado a 15 por todo (4)
Barr
a c
on
insert
o
98
30
0
00
03
00
5
4
24
12
Hacer cajas a Oslash de 1 34 x25 (4)
Bori
ng
98
21
5
00
03
00
5
4
65
13
Barrenado a Oslash de 12 por todo (42)
Bro
ca H
SS
52
40
0
00
08
19
7
256
14
Vaciado de aacuterea 7475x5 por todo
Cort
ad
or
frac12 c
arb
uro
59
45
0
00
08
00
6
29
10
2
15
Hacer caja de nuacutecleo
8225x575x375
Cort
ad
or
frac12 c
arb
uro
59
45
0
00
08
00
6
7
283
2 1
Vaciacutea aacutereas de 11x55x76 (2)
C
ort
ad
or
frac12 c
arb
uro
calib
rador
98
75
0
00
08
00
6
6
23
0
3 1
Barrenar a Oslash de 916 hasta romper
Bro
ca H
SS
52
36
0
00
07
55
42
OBSERVACIONES TIEMPO TECNOLOGICO TOTAL (MIN)
11hr
Hoja de proceso
PLACA 6
Maq Htas Fresadora
Material dimensiones Fecha 100719
104518125x16125x15 Proyecto 001-2019
FASE
OP
ERA
CIOacute
N
DESCRIPCIOacuteN CROQUIS
UacuteTI
L
HTA
VER
IFIC
AC
IOacuteN
Vc
pie
min
RP
M
Av
rev
PR
OFU
ND
IDA
D
pu
lg
PA
SAD
AS
T
TEC
NIC
O
IND
ICA
CIO
N
Rectificar caras mayores hasta
limpiar (2)
Oslash 1
4 o
xi A
lu
Mic
ro d
Pro
f
49
00
02
6
195
1 1
Escuadrado a 18 x16
Pintilde
a 2
rdquo-6
F
Calib
rad
or
13
0
24
0
00
12
00
45
2 p
or
lado
36
40
2 1
Barrenar guiacuteas para broca No 5
x3 (16)
B c
entr
os H
SS
40
75
0
00
03
03
3
2
Barrenar a Oslash de 12 por todo (4)
Bro
ca H
SS
53
40
0
00
07
16
20
25
3
Barrenar a Oslash de 58 por todo (4)
Bro
ca H
SS
53
32
0
00
09
17
6
25
4
Barrenar a Oslash de5164 por todo
(12)
Bro
ca H
SS
53
25
0
00
11
18
2
96
5
Hacer ojales que15x8
Cort
ad
or
6f H
SS
Calib
rad
or
49
23
0
00
12
01
15 p
or
hoja
l
78
6
Barrenar guiacuteas para broca No 3 x15 (12)
B c
entr
os H
SS
32
12
50
00
01
5
01
5
15
7
Barrenar a Oslash de 2164 por todo
(6)
Bro
ca H
SS
52
60
0
00
03
16
5
6
8
Barrenar a Oslash de 38 x 34 (6)
B
roca H
SS
52
53
0
00
03
87
4
9
Hacer cajas para O ring Oslash exterior 1069 Oslash interior819 con profundidad
de 08 (6)
Calib
rad
or
39
14
0
00
02
00
8
66
3 1
Barrenar a Oslash de38 x11 (2)
Bro
ca H
SS
Calib
rad
or
52
53
0
00
05
113
86
OBSERVACIONES TIEMPO TECNOLOGICO TOTAL (MIN) 3hr 37min
Hoja de proceso
PLACA 7
Maq Htas Fresadora
Combinada
Material dimensiones Fecha 100719
Acero A36 161X141X5 Proyecto 001-2019
FASE
OP
ERA
CIOacute
N
DESCRIPCIOacuteN CROQUIS
UacuteTI
L
HTA
VER
IFIC
AC
IOacuteN
Vc
pie
min
RP
M
Av
rev
PR
OFU
ND
IDA
D
pu
lg
PA
SAD
AS
T
TEC
NIC
O
IND
ICA
CIO
N
1 1 Rectificar caras mayores hasta limpiar (2)
Oslash 1
4 o
xi A
lu
Mic
ro d
Pro
f
49
00
02
6
156
2 1
Escuadrado a 16 x 14
Pintilde
a Oslash
15
4
insert
os
calib
rador
78
20
0
00
08
00
45
2xla
do
251
284
2
Barrenar guiacutea de broca No4 x2 (16)
B c
entr
os H
SS
59
90
0
00
3
2
15
3
Barrenar a Oslash de 14 por todo
(5)
Bro
ca
HS
S
59
70
0
00
03
05
8
12
4
Barrenar a Oslash de 58 por todo (6)
Bro
ca
HS
S
59
36
0
00
9
06
8
12
5
Hacer cajas a Oslash de 78 x 25 (4)
Cort
ad
or
HS
S
59
25
7
00
2
25
2
6
Barrenar a Oslash de 2164 por todo (6)
Bro
ca
HS
S
59
68
0
00
4
06
14
7
Hacer cajas a Oslash de 12 x25 (6)
Cort
ad
or
HS
S
59
45
0
00
02
25
17
8
Barrenar a Oslash de 1 12 por todo (2)
Bro
ca
HS
S
59
15
0
00
15
09
5
14
9
Barrenar a Oslash de 2132 por todo
Bro
ca
HS
S
59
34
0
00
1
85
27
10
Mandrinar a Oslash2020 por todo
Bori
ng
62
14
0
00
1
05
2
33
2 1
Vaciar aacutereas de 9x1 por todo (2)
Port
a insert
os 1
rdquo 4
F
11
8
45
0
00
1
1
128
OBSERVACIONES TIEMPO TECNOLOGICO TOTAL
(MIN) 1hr 36min
Hoja de proceso
PLACA 8
Maq Htas Fresadora
Combinada
Material dimensiones Fecha 100719
Acero A36 161X141X5 Proyecto 001-2019
FASE
OP
ERA
CIOacute
N
DESCRIPCIOacuteN CROQUIS
UacuteTI
L
HTA
VER
IFIC
AC
IOacuteN
Vc
pie
min
RP
M
Av
rev
PR
OFU
ND
IDA
D
pu
lg
PA
SAD
AS
T
TEC
NIC
O
IND
ICA
CIO
N
1 1
Rectificar caras mayores hasta limpiar (2)
Oslash 1
4 o
xi A
lu
Mic
ro d
Pro
f
49
00
02
6
156
2 1
Escuadrado a 16 x 14
Pintilde
a Oslash
15
4
insert
os
calib
rador
78
20
0
00
08
00
45
2xla
do
251
284
2
Barrenar guiacutea de broca No5 x25 (7)
B cen
tros H
SS
Vis
ua
liza
do
r
59
90
0
00
02
02
5
12
3
Barrenar a Oslash de 516 por todo (7)
59
700
000
3
041
23
4
Hacer cajas a Oslash de 716 x325 (4)
52
630
001
5
437
11
5
Barrenar a Oslash de 34 por todo (3)
59
300
01
97
5
52
6
Barrenar a Oslash de 10 por todo (2)
59
22
5
01
4
1
03
4
7
Mandrinar a Oslash2020 por todo
Bori
ng
62
14
0
00
1
05
2
33
3 1
Vaciar aacutereas de 9x1 por todo (2)
Port
a insert
os 1
rdquo 4
F
11
8
45
0
00
1
1
128
OBSERVACIONES TIEMPO TECNOLOGICO TOTAL (MIN)
1hr 35min
Hoja de proceso
PLACA 9
Maq Htas 12
Material dimensiones FRESADORA 100719
PLACA A3618125x16125x1 proyecto 001-2019
FASE
OP
ERA
CIOacute
N
DESCRIPCIOacuteN CROQUIS
UacuteTI
L
HTA
VER
IFIC
AC
IOacuteN
Vc
pie
min
RP
M
Av
rev
PR
OFU
ND
IDA
D
pu
lg
PA
SAD
AS
T
TEC
NIC
O
IND
ICA
CIO
N
1 1
Rectificar caras mayores hasta limpiar (2)
Oslash 1
4 o
xi A
lu
Mic
ro d
Pro
f
49
00
02
6
195
2 1
Escuadrado a 18 x16
Pintilde
a Oslash
15
calib
rador
78
20
0
00
12
00
45
29
32
2
Barrenar guiacutea de broca No 5 x3(7)
B cen
tros H
SS
Vis
ua
liza
do
r
65
60
0
00
04
03
11
5
3
Barrenar a Oslash de 12 por todo (7)
59
45
0
00
08
1
24
4
Hacer cajas a Oslash de 34 x5(6)
59
30
0
00
02
5
51
5
Barrenar a Oslash de 1 por todo
59
22
5
01
4
1
03
4
6
Maacutendrinar a Oslash de 153 por todo
59
00
4
4
64
OBSERVACIONES TIEMPO TECNOLOGICO TOTAL
(MIN) 2hr 11min
- img003pdf (p1)
- img004pdf (p2)
- info para discopdf (p3-158)
-
- tesis luispdf (p3-101)
- anexo 1pdf (p102)
- dibujos concentradospdf (p103-121)
-
- producto deposito_ bombe de frenosPDF (p1)
-
- Hoja1
-
- Vista de dibujo1
- Vista de dibujo2
- Vista de seccioacuten B-B
- Vista de dibujo5
-
- DIBUJO DE ENSAMBLE COMPLETO MOLDEPDF (p2)
-
- Hoja1
-
- Vista de dibujo1
- Vista de dibujo2
- Vista de dibujo3
-
- nucleo postizoPDF (p3)
-
- Hoja1
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- Vista de dibujo1
- Vista de dibujo2
- Vista de dibujo3
- Vista de dibujo4
- Vista de dibujo5
- Vista de seccioacuten A-A
-
- cavidad1 f3PDF (p4-6)
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- Hoja1
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- Vista de dibujo2
- Vista de detalle A (1 1)
- Vista de dibujo21
-
- Hoja2
-
- Vista de dibujo6
-
- Hoja4
-
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-
- anillo centrador f3PDF (p7-8)
-
- Hoja1
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- Vista de dibujo1
- Vista de seccioacuten A-A
- Vista de dibujo7
-
- Hoja1(2)
-
- Vista de dibujo10
- Vista de dibujo11
- Vista de dibujo12
-
- placa 1 f3PDF (p9)
-
- Hoja1
-
- Vista de dibujo1
- Vista de seccioacuten B-B
- Vista de dibujo5
- Vista de dibujo6
-
- placa 2 f3PDF (p10)
-
- Hoja1
-
- Vista de dibujo1
- Vista de dibujo2
- Vista de seccioacuten A-A
- Vista de dibujo4
-
- placa 3 f3PDF (p11)
-
- Hoja1
-
- Vista de dibujo1
- Vista de dibujo4
- Vista de dibujo5
-
- placa 4 f3PDF (p12)
-
- Hoja1
-
- Vista de dibujo1
- Vista de dibujo3
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- Vista de detalle B (1 4)
- Vista de dibujo10
-
- cuntildea f3PDF (p13)
-
- Hoja1
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- Vista de dibujo1
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- Vista de dibujo3
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-
- placa cajera 5PDF (p14)