manual de plasticos.docx

7/28/2019 manual de plasticos.docx

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Conalep 1

Colegio Nacional de Educacin Profesional Tcnica

Marco Antonio Uribe Ramrez

Catedrtico: Jos Rodrguez

Operacin y operacin de maquinas de extruccin e inyeccin

Grupo 305-m

Matricula: 110260473-1

Carrera: manufactura de plsticos


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Este manual es pblico, ajeno a cualquier partido poltico, se prohbe su uso

con fines de lucro.


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ndice

Justificacin sobre el manual p3 Similitudes maquina inyectora y extrusora p4 Definiciones. P4

1) Degradacin..p42) Viscosidad. P43) Sistema hidrulico......... p44) Resistencia p45) Termopar p46) Polmero. P4

a) Clasificacin de los polmeros.......... p4i) Segn origen.. p4

ii) Segn aplicaciones.......... p5iii) Segn comportamiento al elevar temperatura.. p5

7) Amorfo. P68) Cristalino. P69) Cristalinidad p610) Monmero. P611) Pellets. P7

Partes de un pistn hidrulico.. p7 Procesos que se vern p8

o Extruccin p8o Inyeccin.. p8

Partes de las unidades. P9o Cilindro hidrulico. P9o Bomba hidrulica... p9o Molde o dado... p9o Core p9

La extruccin... p10o Coloracin en la extruccin.... P10

El proceso de la inyeccinp12o Unidad de cierre.. p12o Unidad de inyeccin.. p12o Velocidad de inyeccin. P12o Calentadores de agua y/o aceite.... P12

Ventajas y desventajas de ambos procesos...... p13 Imgenes varias...p13 Smbolos de seguridad: para evitar morirsep14 Despedida.p15

Conclusin final...p16


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Justificacin: Este manual, es realizado con la intencin de poner enprctica lo aprendido a travs del semestre y demostrar el provecho que

se le ha tenido a la materia. Se pretende que la persona que lea este

manual, pueda tener una idea clara de los procesos de inyeccin y

extruccin de los plsticos, adems de poder identificar las distintas

variables y partes, o piezas que se involucran en estos procesos. Y

tambin para que no se me valla el avin respecto al tema, y si se me

va, pues me acuerdo leyendo el manual. As tambin al mismo tiempo

tener una mejor evaluacin en la materia; demostrar que he aprendido

varias cosas acerca de la materia y poder tener un manual parapresumir a la familia lo que estudio, y que no crean que voy a calentar la

banca a la escuela.

No se pretende ganar dinero, si no que se respeten los derechos de autor, para

que este manual sea conocido como hecho por Marco Antonio Uribe

Ramrez.

..Este manual es pblico, ajeno a cualquier partido poltico, se prohbe su uso

con fines de lucro.


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Similitudes entre una maquina inyectora y una extrusora.

parmetros del control del proceso.

distancias

presiones

velocidades

temperatura

Definiciones:

Degradacin: se define como facultad de controlar la temperatura y elfluido de los lquidos.

Viscosidad: se define como la capacidad de controlar el fluido de loslquidos.

Sistema hidrulico: es una fuerza motivada por el aceite (o otroslquidos pero en general en estos procesos se usar aceite), que tiene

objetivo hacer un movimiento lineal, o mecnico.

El aceite es el nico lquido que no se puede

comprimir, por eso es el ms usado en estos

procesos. Lastima que tambin es el mas sucio

Resistencia: equipo electrnico que nos sirve para calentar a base de

voltaje elctrico.

Termopar: tambin llamados termocoples quipo electrnico para medir,detectar, y controlar temperaturas.

Polmero: conjunto de partculas que juntas forman un material condistintas propiedades.

Clasificacin de los polmeros

Existen varias formas posibles de clasificar los polmeros, sin que sean

excluyentes entre s.


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Segn su origen

Polmeros naturales. Existen en la naturaleza muchospolmeros y las biomolculas que forman los seres vivos sonmacromolculas polimricas. Por ejemplo, las protenas, los

cidos nucleicos, los polisacridos (como la celulosa y laquitina), el hule o caucho natural, la lignina, etc.

Polmeros semisintticos. Se obtienen por transformacin depolmeros naturales. Por ejemplo, la nitrocelulosa, el cauchovulcanizado, etc.

Polmeros sintticos. Muchos polmeros se obtienenindustrialmente a partir de los monmeros. Por ejemplo, elnylon, el poliestireno, el Poli cloruro de vinilo (PVC), elpolietileno, etc.

Segn sus aplicaciones

Atendiendo a sus propiedades y usos finales, los polmeros pueden

clasificarse en:

Elastmeros. Son materiales con muy bajo mdulo

de elasticidad y alta extensibilidad; es decir, se deforman

mucho al someterlos a un esfuerzo pero recuperan su

forma inicial al eliminar el esfuerzo. En cada ciclo de

extensin y contraccin los elastmeros absorben energa,

una propiedad denominada resiliencia.

Plsticos. Son aquellos polmeros que, ante un

esfuerzo suficientemente intenso, se deforman

irreversiblemente, no pudiendo volver a su forma original.

Hay que resaltar que el trmino plstico se aplica a veces

incorrectamente para referirse a la totalidad de los

polmeros.

Fibras. Presentan alto mdulo de elasticidad y baja

extensibilidad, lo que permite confeccionar tejidos cuyas

dimensiones permanecen estables.

Recubrimientos. Son sustancias, normalmente

lquidas, que se adhieren a la superficie de otros materiales

para otorgarles alguna propiedad, por ejemplo resistencia a

la abrasin.

Adhesivos. Son sustancias que combinan una alta

adhesin y una alta cohesin, lo que les permite unir dos o

ms cuerpos por contacto superficial.

Segn su comportamiento al elevar su temperatura
http://es.wikipedia.org/wiki/Biomol%C3%A9culahttp://es.wikipedia.org/wiki/Ser_vivohttp://es.wikipedia.org/wiki/Macromol%C3%A9culahttp://es.wikipedia.org/wiki/Prote%C3%ADnahttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido_nucleicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Celulosahttp://es.wikipedia.org/wiki/Quitinahttp://es.wikipedia.org/wiki/Cauchohttp://es.wikipedia.org/wiki/Ligninahttp://es.wikipedia.org/wiki/Nitrocelulosahttp://es.wikipedia.org/wiki/Nylonhttp://es.wikipedia.org/wiki/Poliestirenohttp://es.wikipedia.org/wiki/Policloruro_de_vinilohttp://es.wikipedia.org/wiki/PVChttp://es.wikipedia.org/wiki/Polietilenohttp://es.wikipedia.org/wiki/Polietilenohttp://es.wikipedia.org/wiki/PVChttp://es.wikipedia.org/wiki/Policloruro_de_vinilohttp://es.wikipedia.org/wiki/Poliestirenohttp://es.wikipedia.org/wiki/Nylonhttp://es.wikipedia.org/wiki/Nitrocelulosahttp://es.wikipedia.org/wiki/Ligninahttp://es.wikipedia.org/wiki/Cauchohttp://es.wikipedia.org/wiki/Quitinahttp://es.wikipedia.org/wiki/Celulosahttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido_nucleicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Prote%C3%ADnahttp://es.wikipedia.org/wiki/Macromol%C3%A9culahttp://es.wikipedia.org/wiki/Ser_vivohttp://es.wikipedia.org/wiki/Biomol%C3%A9cula


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Para clasificar polmeros, una de las formas empricas ms sencillasconsiste en calentarlos por encima de cierta temperatura. Segn si elmaterial funde y fluye o por el contrario no lo hace se diferencian trestipos de polmeros:

Termoplsticos, que fluyen (pasan al estado lquido) alcalentarlos y se vuelven a endurecer (vuelven al estadoslido) al enfriarlos. Su estructura molecular presentapocos (o ningn) entrecruzamientos. Ejemplos: polietileno(PE), polipropileno (PP), cloruro de polivinilo PVC.

Termoestables, que no fluyen, y lo nico que conseguimosal calentarlos es que se descompongan qumicamente, envez de fluir. Este comportamiento se debe a una estructuracon muchos entrecruzamientos, que impiden losdesplazamientos relativos de las molculas.

Elastmero, plsticos con un comportamiento elstico que

pueden ser deformados fcilmente sin que se rompan susenlaces o modifique su estructura.

Amorfo: plstico que sus molculas no presentan un orden y esto haceque no se tenga un punto determinado para fundirse. (Inciso D, imagen

de abajo).

Cristalino: plstico con molculas en orden y en cadenas, esto permite

un punto de fusin mas bajo en comparacin a un amorfo. (Inciso c,imagen de abajo).

Cristalinidad: estado en que una disposicin atmica peridica y que selogra mediante la repeticin de la alineacin de la cadena molecular.
http://es.wikipedia.org/wiki/Termopl%C3%A1sticohttp://es.wikipedia.org/wiki/Polietilenohttp://es.wikipedia.org/wiki/Polipropilenohttp://es.wikipedia.org/wiki/PVChttp://es.wikipedia.org/wiki/Pl%C3%A1stico_termoestablehttp://es.wikipedia.org/wiki/Elast%C3%B3merohttp://es.wikipedia.org/wiki/Elast%C3%B3merohttp://es.wikipedia.org/wiki/Pl%C3%A1stico_termoestablehttp://es.wikipedia.org/wiki/PVChttp://es.wikipedia.org/wiki/Polipropilenohttp://es.wikipedia.org/wiki/Polietilenohttp://es.wikipedia.org/wiki/Termopl%C3%A1stico


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Monmero: partcula que unidas con varias iguales forman un polmero,que tiene y adquiere distintas propiedades.

Pellets: forma solida de un polmero, en forma de grnulos. (Granitos)

Partes de un pistn hidrulico:

Cilindro hidrulico

Embolo

Vstago

Va de aceite (pueden ser 1 o 2)

placa

Dados/moldes

Cilindro hidrulico

Dosificador

Tolva

Husillo (tornillo)

Calibradores

Termopares

Motor

Grnulos

Vsta o

Cilindro hidrulico

Embolo

Placa

Va de aceite


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Engranes

Procesos qu e se v ern:

Extruccin

Es un proceso por el cual se obtiene una pieza (como tubos, mangueras, hojas,

etc.)A partir de un polmero; que pasa por dentro de una tolva, para luego

entrar a ser plastificado por temperatura y friccin entre un cilindro y un husillo,

y ser finalmente empujado por una boquilla para obtener su forma final, se

recomienda tener un sistema de enfriamiento para la pieza recin salida.

Inyeccin

Es un proceso por el cual se obtienen piezas (generalmente solidas y sin

huecos) a partir de un polmero que se hace pasar por dentro una tolva y una

unidad de inyeccin similar al equipo de de extruccin para que pase a dentro

de un molde metlico y adquiera su forma final.


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Partes de las unid ades

Cilindro hidrulico: (en inyeccin) es el componente que convierte la energa

hidrulica en fuerza mecnica lineal y en movimiento. Existen de 1 y de 2 vas

por las que corre aceite. Cuando el flujo (aceite) entra a una lnea se crea un

movimiento lineal extendido en el eje o vstago, la presin ejercida en el

vstago depende de la fuerza de la carga en el vstago. Para controlar el flujo

o el movimiento del aceite se requieren vlvulas reguladoras de flujo (manuales

o electrovlvulas).

Bomba hidrulica: (en inyeccin) se encarga de mantener lubricada lamaquina llevando aceite a la unidad.

Molde o dado: se le dice dado por su forma tan similar a un dado, perometlico, y esta compuesto por 2 partes en el que al cerrarse se estar

solidificando un plstico.

Core: pieza que se coloca dentro de un molde para poder hacer un hueco enuna pieza final.

Movimiento de

aceite.Movimiento

del vstago por

el empuje del

aceite.

Movimiento del

aire por empuje

del embolo y el

vstago.


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La extruccin:

Se empieza por la toma de pellets y su introduccin en la tolva para que sean

introducidos en la primer zona del cilindro, la zona de alimentacin, donde

empezar a girar el husillo, y este a su vez, empuja el plstico para que avance

a la segunda zona del cilindro, la zona de plastificacin donde por tanto girar, y

rosar con el cilindro (adems de las temperaturas) el material se derrite, o

como se le dice, se plastifica, y sigue avanzando a la tercer zona del cilindro, la

zona de dosificacin, donde el plstico es empujado hacia la boquilla y este

adquiere una forma final, que requiere de un enfriado.

Notas:en la etapa de plastificacin se agrega complementos al cilindro,

como resistencias, termocoples, etc. para regular la temperatura.

se dice que el 70% del calor recibido en el plstico, es por ficcin

entre el husillo, el material, y el cilindro, y el otro 30% es

provocado por las temperaturas.

la distancia de una unidad siempre es diferente, ya que cada

material requiere un tiempo de plastificacin diferente, debido a

que cada estructura molecular puede fundirse muy rpido, o al

contrario, puede no llegar a fundirse y daar la maquina

totalmente.

La maquina de extruccin puede tener un equipamiento de secado para

el plstico extruido, este quipo seca y enrolla el material, pero esta ultima

opcin es opcional.

Coloracin en la extrusin

La coloracin de los perfiles en extrusin, lminas y pelculas tienen unaproblemtica particular aunque similar a la coloracin en moldeo porinyeccin, la belleza de la parte, la identificacin y las funciones pticasdependen de este proceso, bsicamente existen tres formas de colorearun polmero en extrusin:

1. Utilizar plstico del color que se necesita.

2. Utilizar un plstico de color natural y mezclarlo con pigmento en polvo

o colorante lquido.

3. Utilizar un plstico de color natural y mezclarlo con concentrado de

color.


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La eleccin ms barata y eficiente es el uso del concentrado de color (eningls Masterbatch), el cual se disea segn el tipo de polmero, con losconcentrados de color se pueden cambiar de un color a otro de manerarpida, sencilla y limpia. Los pigmentos en polvo presentan mayoresproblemas de coloracin que los concentrados de color y estos ms que

el plstico de color, sin embargo el plstico de color es ms caro ypresenta una historia trmica mayor. Los problemas de procesamientoms comunes con relacin al color de una pieza son: lneas de colorms o menos intenso, pigmento que se acumula en el dado, distribucinno homognea de pigmento, burbujas, puntos de aguja, disminucin oaumento excesivo de la viscosidad, puntos negros, y piel de naranja.

Los colores pueden ser cualquier opaco y si el polmero es transparente,se permiten colores translcidos. Es importante que el proveedor de losconcentrados de color sea consciente de la aplicacin final de la partepara utilizar pigmentos o colorantes que no migren a la superficie. En

Polioleofinas no debe utilizarse colorantes porque migran, este error esmuy comn en la industria ya que son baratos, pero este ahorro mermala calidad de la parte y puede resultar en una reclamacin por parte delcliente.

En coextrusin se pueden utilizar capas de pigmentos opacos en elmedio y de translcidos en los extremos, o tambin puede ser todoopaco o completamente translcido. Es comn utilizar en lminas unacapa interna de material reciclado y en los extremos del material secontrola el color final, esto ayuda a reducir costos manteniendo unaapariencia adecuada. En aplicaciones de contacto con alimentos,algunos pases permiten que los pigmentos de capas internas no seanaprobados para alimentos (mientras no sean metales pesados), siemprey cuando todos los materiales que tienen contacto con alimentos seanaprobados, una gua para decidir que pigmentos estn aprobados o noes la de la FDA de los Estados Unidos.

Los colores pueden ser translcidos, slidos, pasteles, metlicos,perlados, fosforescentes, fluorescentes, etc. Sin embargo, polmeroscomo el ABS son ms difciles de colorear que el polietileno, por su altatemperatura de proceso y color amarillento

Tubitos de colores extruidos.


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El proceso de la inyeccin

Es un proceso por el cual se obtienen piezas a partir de un polmero que y una

unidad de inyeccin similar al equipo de de extruccin para que pase a dentro

de un molde metlico y adquiera su forma final.

En este proceso se involucran varias cosas.

Unidad de cierre:

Consiste en 2 placas porta moldes (donde se ponen los moldes) una es

mvil, y otra fija. En esta parte entra el tonelaje que es la fuerza con la

que se cierra y permanece cerrado el molde para que el plstico no se

salga.

Unidad de inyeccin:

Est conformada por un tornillo y el barril de inyeccin, la boquilla y la

resistencia alrededor del barril. El material solido es el que ingresa por la

tolva a la zona de alimentacin del cilindro, luego por rotacin va a la

zona de fusin (tambin llamada de plastificacin) donde se funde y se

plastifica para que avance a la zona de inyeccin, donde ya esta

totalmente fundido y esta listo para ser inyectado.

Velocidad de inyeccin:

La velocidad de inyeccin se controla y mide por revoluciones por

minuto, o giros por minuto del husillo (tornillo).

Calentadores de agua y de aceite: calientan y enfran agua o aceite.

Tienen un proceso controlador de temperatura para el calentamiento y/o

enfriamiento de un proceso de plastificacin. Estos calentadores son

esenciales para el enfriamiento de la pieza, y el enfriamiento a su vez es

esencial para tener una pieza buena.

Pigmentos de color para el

material


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Calentadores de aceite: stos tienen mayor temperatura de operacinque los de agua .son equipos auxiliares secadores de resina y como

manejan mas temperatura para calentar, tambin usan mas temperatura

para enfriar.

Ventajas y desventajas de los procesos

proceso ventajas desventajas

Extruccin Es continuo

No usa molde

Bajo costo

Generan ganancias

Alta produccin

Se puede reciclar el material

Necesita equipo de secado

Tamao limitado

Scrabb casi nulo

No se puede automatizar

Inyeccin Fcil de automatizar

Repite la produccin de piezasMnima perdida de Scrabb

Se puede reciclar

Altos costos (maquinaria, equipo y material)

Es un proceso de alta precisinAltos costos de herramientas

Muy peligroso; te puedes morir

Imagen de un molde:

La tolva sirle para alimentar la maquina con material, generalmente ABS, PP, Policarbonato,

pero este material antes de ser alimentado tiene que pasar por un proceso de secado.

Sistemas de enfriamiento Nariz por donde sale el material

Maquina de extruccin

Cilindro y resistencias instaladas

Tolva


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Smbolos de seguridad

Estos son unos de los smbolos que se ven comnmente al momento de

trabajar con plsticos.

Caliente: smbolo que ten indica que el lugar o parte de la maquina tienen

temperaturas muy altas

Alta tensin: algunas reas pueden tener este smbolo, es mejor tener

proteccin aislante.

Salida de emergencia: Por si ocurre algn siniestro, corre a un lugar con este

smbolo.

Advertencia, la maquina puede ocasionar muerte o lesiones: Este es muy

importante ya que se maneja en la unidad de cierre, para que el usuario tenga

consiente que se puede morir.


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Uso obligatorio de equipo de proteccin personal: para protegerte totalmente.

Sustancia qumica: mejor no toques nada con estesmbolo y djaselo a una persona especializada en esto.

No usar ropa suelta: es que no queremos que te

quedes atrapado, o que te mochen una mano.

Aviso: Desconecta la energa antes del servicio: el

dar mantenimiento a maquinas encendidas, o que se puedan encender,

podras sufrir accidentes como electrocutaciones o muerte (la ultima esta mas

fea).

Despedida: Espero que te hayan servido estos smbolos y que ests consiente

de lo que podra pasar si no ases bien algn proceso. Espero que el manual te

haya dado una idea clara de a que se refiere un proceso de inyeccin o de

extruccin y que lo uses en algn futuro, gracias por tomarte el tiempo de leer

este manual y por este tiempo, esto es todo de mi parte, los dejo con mi

conclusin final, que es opcional leer (a menos que seas un critico, u profesor).

POR EL MOMENTO ME DESPIDO..adis.


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Conclusin final:

Aprend que no tengo todo aprendido, pero lo que s lo s muy bien, y este

conocimiento me ha gustado compartirlo de esta forma con varias personas

que espero lo lean, como futuros alumnos, personas interesadas, o cualquier

persona (aunque lo lean en el bao, PERO QUE LO LEAN).Espero seguiraprendiendo y seguir compartiendo este conocimiento, tal vez un Blog, o una

serie de publicaciones electrnicas para que cualquier persona tenga acceso a

este tipo de manuales Fast and Furious.

Sobre la informacin, yo creo que me falt un poco, pero con el tiempo ir

completando el manual e implementando sugerencias de personas con

conocimiento, y por supuesto; respondiendo preguntas de personas con dudas.

Se puede decir que aprend y demostr lo necesario acerca de la clase, y

seguir aprendiendo ms

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