molde - IIT - Universidad Pontificia Comillas

ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA (ICAI)
DISEÑO Y FABRICACIÓN DE UN MOLDE PARA
INYECCIÓN EN PLÁSTICO
Autor: José Manuel Albarrán Sánchez 3º ITIM
Director: Javier Manini Gumz
Madrid
Mayo 2014
José Manuel Albarrán Sánchez
3º ITIM
DISEÑO Y FABRICACIÓN DE UN MOLDE PARA INYECCIÓN EN
PLÁSTICO
Autor: José Manuel Albarrán Sánchez
Director: Javier Manini Gumz
RESUMEN
Este proyecto consiste en el diseño y fabricación de un molde para inyección de
plástico tomando como referencia moldes de los que ya disponemos en el
laboratorio de fabricación de la escuela ICAI, en concreto diseñaremos el molde
para la maquina BabyPlast6/10p.
Para ello realizaremos un modelo digital en 3D utilizando un programa de
diseño gráfico, de esta manera podremos modificar en cualquier momento los
parámetros del molde si fuese necesario para futuros proyectos. Durante el
proceso de diseño tomaremos medidas de los moldes ya disponibles,
realizaremos un desmontaje en piezas del y se analizaran tolerancias con el fin de
obtener la mayor cantidad de información para el diseño de nuestro molde.
También en este proyecto decidiremos el proceso de fabricación de las piezas,
método de fabricación y tratamientos térmicos necesarios para obtener un
producto acorde con las exigencias de uso.
Posteriormente se definirá el proceso de montaje de las piezas del molde para
verificar su correcta fabricación. Montaremos el molde completo en la máquina
de inyección BabyPlast y realizaremos un prueba completa de llenado del molde
con el fin de verificar que el molde cumple con los objetivos iniciales y obtenemos
de manera satisfactoria la pieza diseña.
Se estudiara el proceso de fabricación del electrodo que se utilizara para
mecanizar la imagen del escudo de la escuela en el molde mediante
electroerosión.
Por ultimo realizaremos una optimización del proceso productivo con el fin de
ahorrar tiempo y costes, para una producción de 500 monedas. Calcularemos los
parámetros idóneos que debemos introducir en la máquina de inyección, como
cargas de material, presión de inyección, fuerza de cierra, tiempo de
enfriamiento, etc, para que el proceso lleve el menor tiempo posible
manteniendo los estándares de calidad requeridos.
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3º ITIM
DESIGN AND MANUFACTURE OF PLASTIC INJECTION MOLD
Author: José Manuel Albarrán Sánchez
Director: Javier Manini Gumz
RESUME
The Project consist of manufacturing and designing a plastic injection mold with
reference to other molds which we have in the manufacturing laboratory of ICAI
University, specifically we will design a mold for the injection machine called
BabyPlast 6/10p.
For them we are going to do a 3D digital design using a special graphic design
program, so we will be able to modify any parameter whenever if it would was
necessary. During the design process we will take measurements about other
mold, we will make the disassembly in parts and will be analyzed tolerances in
order to get as much information as possible to design our mold.
Also we will decide the manufacturing process of all parts, materials used in
manufacturing and heat treatment required to obtain the best possible product.
Then we will make the assembly of the mold parts to verify their correct
manufacture. We will mount the mold on the BabyPlast injection machine and we
will do an injection test to verify the complete filling of the mold and get the
piece correctly.
The plastic injection process will be studied using a computer simulation,based
on the most important parameters like injection pressure, closing force, load of
material, etc.
Followed we will study the manufacturing process of the electrode to be used
for machining the school crest on the mold by electroerosion.
At last we will optimize the whole production process in order to save time and
money. We will calculate the suitable parameters that we have to introduce into
the machine so the process take as little time as possible while maintaining
required quality standards.
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1. MEMORIA
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Proyecto fin de carrera
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INTRODUCCIÓN
Existen varios procesos de fabricación con plástico pero podríamos separarlos
en dos grupos, moldeo a baja presión y a alta presión. Los procesos de baja
presión se llevan a cabo para obtener piezas de volumen relativamente grande y
pequeño espesor, por ejemplo el proceso de insuflado de aire comprimido para
fabricar botellas de plástico. Con respecto a la alta presión podemos diferenciar
en extrusión para la obtención de producto de manera continua, la inyección
indicada para grandes series de piezas y la compresión que únicamente se utiliza
para ciertos materiales como la baquelita. También habría que mencionar
procesos como la colada, el espumado o el calandrado.
La elección de uno u otro sistema de moldeo del plástico depende del número
de piezas a fabricar, el material utilizado, el tamaño de la pieza y sus futuros usos
tras su fabricación.
En nuestro caso, como nuestro proyecto es la fabricación de un molde
destinado a una máquina de inyección tomaremos como punto de partida este
proceso en el diseño de las piezas del molde, los materiales a utilizar en su
fabricación y demás parámetros a tener en cuenta en el proceso productivo.
En la inyección el material, previamente calentado hasta alcanzar su punto
de fusión, se introduce en el interior de un molde cerrado, a alta presión donde
se enfría adquiriendo la forma deseada.
Para este proyecto diseñaremos un molde para obtener monedas con el
escudo de la escuela ICAI, para ello utilizaremos un programa de diseño gráfico
que nos permita hacer modificaciones sobre la pieza en un futuro así como
trabajar en su diseño sin tener que realizar ningún prototipo.
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Proyecto fin de carrera
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OBJETIVO
Nuestro objetivo es llevar cabo el diseño de un molde de inyección en plástico
para la maquina BabyPlast6/10p, disponible en el laboratorio de fabricación de la
escuela, que reproduzca una moneda con el escudo en la escuela ICAI. También
se indicara el proceso de fabricación de dicho molde, los materiales utilizados,
tolerancias, etc. Se realizara el montaje del molde en la máquina de inyección y
una prueba real de llenado del molde para verificar su correcta fabricación
garantizando los estándares de calidad exigidos.
DESCRIPCIÓN DE LA PIEZA
La pieza a fabricar es una moneda de plástico con el escudo de la escuela ICAI.
Las dimensiones de la pieza son 40mm de diámetro, 4mm de altura y 0.6mm de
espesor. La pieza no requiere de alta propiedades mecánicas ya que es
únicamente un objeto decorativo, utilizado como obsequio o merchandising de la
escuela.
DISEÑO DE LA PIEZA
La moneda tendrá en una de sus caras un altorrelieve con el escudo de la
escuela ICAI. Las dimensiones de la pieza serán 40mm de diámetro, 4mm de
altura y 0.6mm de espesor. El diseño en 3D de la moneda es el siguiente.
Figura 1: Vista isométrica de la moneda
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MATERIAL DE FABRICACIÓN
Como se ha dicho el proceso se realizara en una máquina de inyección de
plástico, por tanto tendremos que analizar qué tipo de polímero será el idóneo a
utilizar en la fabricación de la moneda.
Existe una gran variedad de materiales plásticos en la industria de inyección
de plástico, todos ellos denominados con el término termoplásticos pues una vez
que han sido sometidos a un calentamiento y se produce la fusión y posterior
enfriamiento del material, se endurece en un estado vítreo. Ha diferencia de los
termoestables, los polímeros termoplásticos pueden volver a moldearse
formando nuevos objetos, lo que desde un punto de vista ecológico es muy
beneficioso para el medio ambiente al poderse reutilizar un material dándole
nuevos ciclos de vida como diferentes bienes.
Los principales materiales para inyección en plásticos son:
•
Polietileno (PE): es el polímero más simple atómicamente. Es químicamente
inerte y se obtiene de la polimerización del etileno. Es un material solido en
forma de gránulos, blanquecino y traslúcido. Existen dos tipos, los de alta
densidad y baja densidad.
El polietileno de alta densidad o HDPE, por sus siglas en ingles High Density
Polyethylene, es un plástico incoloro, inodoro, no toxico, fuerte y resistente a
golpes y productos tóxicos.
El polietileno de alta densidad es un polímero que se caracteriza por:
1.
2.
3.
4.
Excelente resistencia térmica y química.
Muy buena resistencia al impacto.
Es sólido, incoloro, translúcido, casi opaco.
Se puede procesar por los métodos de conformado empleados para los
termoplásticos, como inyección y extrusión.
5. Es flexible, aún a bajas temperaturas.
6. Es tenaz.
7. Es más rígido que el polietileno de baja densidad.
8. Presenta dificultades para imprimir, pintar o pegar sobre él.
9. Es muy ligero.
10. Su densidad es igual o menor a 0.952 g/cm3.
11. No es atacado por los ácidos, resistente al agua a 100ºC y a la mayoría
de los disolventes ordinarios.
El polietileno de baja densidad o LDPE, por sus siglas en inglés Low Density
Polyethylene, se produce a partir del gas natural. Se caracteriza por:
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Proyecto fin de carrera
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1.
2.
3.
4.
Buena resistencia térmica y química.
Buena resistencia al impacto.
Es translúcido, poco cristalino.
Se puede procesar por los métodos de conformado empleados para los
termoplásticos, como inyección y extrusión.
5. Es más flexible que el polietileno de alta densidad.
6. Presenta dificultades para imprimir, pintar o pegar sobre él.
•
Polipropileno (PP): es un polímero termoplástico que se obtiene de
polimerización del propileno. Es un termoplástico de excelente resistencia a
agentes químicos y buenas propiedades de aislamiento eléctrico. El propileno
puede clasificarse por las materias primas que se utilizan y por su estructura
química:
Por materias primas:
-Homopolímero: es un polímero termoplástico que contiene solo
monómeros de propileno a lo largo de su cadena polimérica. Consta de una
gran rigidez y dureza aunque una pobre resistencia a impactos a baja
temperatura. Algunas de sus características son:
•
•
•
•
•
Presenta una alta resistencia a la temperatura
Buena resistencia a ácidos y bases por debajo de 80ºC
A temperatura ambiente, pocos solventes orgánicos pueden
afectarle
Posee buenas propiedades dieléctricas
Su resistencia a impactos es buena a temperatura ambiente,
pero por debajo de 0ºC se vuelve frágil y quebradizo.
-Copolímero: Es un polímero termoplástico que tiene un contenido mayor
de etileno (entre 10 y 25%). Presenta una gran resistencia a bajas
temperaturas, es más flexible y posee una mayor resistencia a impactos
que el tipo homopolímero, sin embargo su resistencia química es menor.
•
Poliestireno (PS): polímero termoplástico que se obtiene de la polimerización del
estireno. Fue obtenido por primera vez en Alemania por la I.G. Faber industrie,
en el año 1930. Existen cuatro tipos principales: Poliestireno cristal que es
transparente, rígido y quebradizo; Poliestireno de alto impacto, de gran
resistencia y opacidad; Poliestireno expandido, muy ligero y el Poliestireno
extruido, similar al expandido pero más denso e impermeable.
Poliestireno Alto Impacto: Poliestireno modificado mediante la adición de
polibutadieno para mejorar su resistencia al impacto. Se indica comúnmente
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como HIPS, por las siglas en ingles High Impact Polystyrene. Se caracteriza por
una mejor resistencia al impacto que el Poliestireno sin modificar, es opaco
debido al polibutadieno, es ideal para procesos de inyección y extrusión ya que
posee una gran facilidad para copiar detalles con gran fidelidad.
Poliestireno Cristal: es el producto de la polimerización de estireno puro,
también se le conoce como Poliestireno de uso general (GPPS, siglas en inglés). Es
transparente, duro y frágil. Es vítreo por debajo de 100ºC, por tanto por encima
de esa temperatura es fácilmente procesable, pudiendo moldearlo en casi
cualquier forma. Se caracteriza por ser uno de los plásticos con mayor brillo y
transparencia, es de estructura amorfa y presenta una alta rigidez y fragilidad. Es
uno de los plásticos más cómodos de procesar, no requiere secado y presenta
unas contracciones mínimas de moldeo.
Poliestireno Expandido: es un polímero espumado, derivado del Poliestireno,
al que se añade un agente expansor, normalmente pentano, produciendo unas
perlas que luego son moldeadas a una cierta temperatura que activa el agente
aumentando el volumen de las perlas a la vez que el polímero se plastifica y
adopta la forma del molde que lo contiene.
Poliestireno Extruido: es un polímero rígido resultante de la extrusión de
Poliestireno en presencia de un gas espumante. Su composición química es
idéntica a la del Poliestireno expandido, sin embargo el proceso de conformado
produce una estructura de burbuja cerrada. Esto lo convierte en un aislante tanto
térmico como acústico con la capacidad de mojarse sin perder sus propiedades.
Posee una elevada resistencia mecánica con un peso muy reducido.
Teniendo en cuento todos estos tipos de polímeros y sus características, se
decide utilizar Poliestireno, en concreto del tipo cristal, debido a su facilidad para
el moldeo y bajo coste. Ya que el producto a fabricar no requiere de grandes
propiedades mecánicas sino únicamente estéticas y de facilidad en su uso, este
tipo de polímero nos ofrece los mejores resultados gracias a su brillo y fácil
moldeo. Aunque posee la característica negativa de ser un material frágil, como
se ha dicho anteriormente, la pieza a fabricar no requiere de propiedades
mecánicas exigentes ya que se trata de un objeto decorativo, por tanto esto no
supone un punto realmente en contra.
Es un plástico ideal para el moldeo por inyección e indicado especialmente
para la producción de carcasas de equipos informáticos, aparatos eléctricos y de
sonido, utilizándose también en la fabricación de botellas, recipientes, juguetes,
etc.
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A continuación se indica una tabla con las características principales del
Poliestireno:
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Propiedades
Unidades
Valor
Densidad
g/cm3
1.05
Temperatura de
transición vítrea
ºC
85
Modulo elástico a
tracción
GPa
3.0-3.4
Alargamiento de
rotura a tracción
%
1-4
Módulo de flexión
GPa
3.0-3.4
Resistencia al
impacto Charpy
kJ/m2
2
Dureza Shore
D
85-90
Factor de flujo
Bar/mm
1.3
Temperatura de
fusión
ºC
180-280
Absorción de
humedad
%
<0.1
Conductividad
térmica
W/K*m
0.157
Difusividad térmica
mm2/s
0.125
Conductividad
eléctrica
S/m
10-16
Contracción
dimensional
%
0.45
Viscosidad media
Kg/m*s
73
Calor especifico
J/kg*K
1200
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DEFINCIÓN DEL PROCESO DE INYECCIÓN
El moldeo por inyección es un proceso de fabricación semicontinuo que
consiste en inyectar un polímero, un metal o un material cerámico en estado de
fusión en el interior de un molde cerrado a presión y en frio. En este molde se
solidifica obteniéndose la pieza final al abrir el molde y eliminar los posibles
restos de material solidificado en mazarotas y canales de alimentación del molde.
El moldeo por inyección es una técnica muy popular sobre todo en la
fabricación con materiales poliméricos. Ofrece un modo relativamente simple de
producir componentes con geometrías de alta complejidad, con un coste e
inversión de tiempo muy baja. Se fabrica un molde con la forma que deseamos
obtener aplicando un factor de contracción que debemos agregar a las medidas
de la cavidad para que al enfriarse la pieza moldeada se obtengan las
dimensiones deseadas.
Actualmente un 33% de las piezas de plástico se fabrican mediante esta
técnica, que tiene varias ventajas frente a otros procesos:
•
•
•
•
•
•
•
Altos volúmenes de producción
Coste bajos de operación
Automatización del proceso
Las piezas no requieren de ningún acabado o muy pocos
Elaboración de piezas de geometría muy compleja, imposible por otros
métodos.
Obtención de diferentes colores y acabados superficiales
Buena tolerancia dimensional
Aunque también posee ciertas desventajas:
•
•
•
Costes altos de máquina de inyección, molde y equipos auxiliares.
Requiere de presiones y temperaturas más elevadas que otras técnicas
de moldeo
Técnica discontinua
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Para realizar el proceso de inyección es necesaria la máquina de inyección. Las
partes más importantes de la misma son:
1. Unidad de inyección: plastifica el material mediante el husillo
a. Husillo alternativo: plastificación e inyección del material mediante el
giro y avance del husillo.
b. Unidad de dos etapas: mediante un husillo de plastifica y acumula
material en la válvula de pre entrada, posteriormente un pistón
hidráulico inyecta el material fundido en el interior del molde. Con este
sistema obtenemos una mayor capacidad de producción, mayores
presiones y precisión en el control de volumen inyectado. Sin embargo
el coste es mayor y existe una menor homogeneidad del material.
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2. Unidad de cierre: compuesta por una prensa capaz de soportar la presión de
compactación del material ejercida por la unidad de inyección.
a. Hidráulicas:
b. Mecánicas o hidromecánicas: soportan mayores fuerzas de cierre.
3. Molde: dividido en dos semimoldes o más partes, puede contener una o varias
cavidades
para
fabricar
varias
piezas
a
la
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vez.
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Proyecto fin de carrera
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Componentes de los moldes:
a. Mazarotas y canales: a través de estos de inyecta el material en la
cavidad del molde, normalmente el material solidificado en esta parte
se recicla.
b. Estrangulaciones o entradas de las cavidades: incrementan la velocidad
de deformación en ese punto, efecto anti-retroceso del material en ese
punto por enfriamiento más rápido al ser la sección más pequeña,
facilitan el desprendimiento del material solidificado en los canales.
c. Cavidades: donde se forma la pieza al solidificarse el material.
d. Agujas eyectoras: desprenden la pieza y material sobrante de la
cavidad y canales del molde.
4. Ciclo de producción: en el ciclo de moldeo se distinguen 6 pasos:
a. Molde cerrado y vacío. La unidad de inyección introduce el material y
se
llena
con
polímero
fundido.
b. Se inyecta el material abriendo la válvula y con el husillo o pistón
hidráulico, se inyecta el material a través de la boquilla hacia el interior
del
molde.
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c. La presión se mantiene constante durante el proceso de solidificación
para garantizar que la pieza tenga las dimensiones establecidas.
d. La presión se elimina, la válvula de entrada se cierra y el husillo
retrocede
para
cargar
más
material.
e. La pieza en el molde termina su enfriamiento, la prensa libera la
presión y el molde se abre, las agujas expulsan la pieza y material
sobrante
fuera
de
la
cavidad.
f. La unidad se cierra nuevamente y el ciclo se reinicia.
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5. Grafica
de
2013/2014
presión
ejercida
por
el
husillo-pistón
en
el
tiempo:
DISEÑO DEL MOLDE
El diseño del molde viene condicionado principalmente por la maquina en la
que va a ser instalado, en este caso como se ha dicho anteriormente, se desea
diseñar un molde para una máquina de inyección BabyPlast 6/10p. Teniendo en
cuanta esto se diseñara un molde con las dimensiones, presión máxima, fuerza de
cierre y demás parámetros que dicha maquina exige. En segundo lugar, el molde
debe ser diseñado acorde a la pieza que se desea obtener, la geometría de esta
condicionara su posición en el molde, el posicionamiento de las columnas guía,
sistema de alimentación, agujas expulsoras, sistema de refrigeración, etc.
También hay que mantener atención al lote de fabricación y el material utilizado.
En un molde de inyección de plástico se debe diferenciar entre partes móviles
y fijas. En este caso la parte fija o placa fija es aquella por la que se realiza la
inyección y que está anclada a la estructura de la máquina. A la placa fija la
atraviesan unas columnas guía que aseguran la correcta alineación de la placa fija
y la móvil. La parte móvil se compone de la placa móvil, parte del semimolde que
contiene la cavidad de la pieza a fabricar, el sistema de expulsión de la pieza
compuesto por un conjunto de agujas expulsoras que empujan la pieza tras
solidificarse y abrir el molde. Estas partes van fijadas a un carro que se desplaza
longitudinalmente para acoplar la placa fija con la móvil y realizar el llenado del
molde.
Tras el llenado y posterior solidificación del material, el molde se abre
separando las dos partes, fija y móvil, dejando la pieza y la mazarota o posibles
restos de material producto del llenado del molde, unidos a la parte móvil.
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Se debe tener en cuenta durante el diseño de un molde de inyección, que el
material polimérico sufrirá una pequeña contracción durante el proceso de
solidificación, esto hará que la pieza se apriete contra la parte positiva o macho
del semimolde, por tanto debemos situar esta parte en la placa móvil. También es
recomendable dotar de cierta conicidad a las paredes del molde y al canal de
alimentación del molde para facilitar la extracción de la pieza La fase final de
extracción de la pieza se produce cuando el conjunto expulsor del molde, placas y
agujas expulsoras, tocan una varilla fija que detiene la placa expulsora. Las
columnas separadoras abren el molde y las agujas empujan a la pieza y la
mazarota separándolas del molde.
Para obtener una pieza sin defectos es de suma importancia conocer y
respetar los tiempos de enfriamiento y solidificación del material que vayamos a
utilizar, manteniendo el molde cerrado el tiempo justo y necesario para que
solidifique completamente, obteniendo una pieza estable que pueda ser extraída
del molde.
Para el diseño y fabricación del molde podemos contar con una gran variedad
de elementos normalizados que podemos comprar ahorrando dinero y tiempo en
el diseño y construcción de elementos a medida.
MATERIALES DE FABRICACIÓN DE UN MOLDE DE INYECCIÓN
En la fabricación por inyección de plástico la calidad de los propios moldes es
un punto de una importancia clave. Su fabricación precisa en la geometría de la
pieza a fabricar, con una durabilidad que mantenga la calidad de fabricación a lo
largo del tiempo. Los moldes de inyección se fabrican en acero pretemplado,
como el acero P20, y aceros de temple dependiendo de las exigencias a las que
sometamos el molde.
El tipo de acero que se utilizara para la fabricación del molde viene
determinado en su mayor parte por el aspecto económico, respondiendo a los
siguientes aspectos:
•
•
•
•
La geometría de la pieza a fabricar
Material plástico que utilizado
Presiones de cierre del molde
Número de piezas a fabricar y tiempo de ciclo
Teniendo en cuenta estos puntos, la elección del acero para la fabricación
del molde de inyección procederá de sus propiedades mecánicas, ya que será
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sometido a esfuerzos durante el proceso de inyección. Las propiedades que se
deben tener en cuenta son:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Resistencia a la compresión
Resistencia a la corrosión
Resistencia térmica
Tenacidad
Buena mecanibilidad
Fácil de pulir
Facilidad para electroerosionado o fotograbado
Resistencia al impacto y deformación
Buena resiliencia
Resistencia al desgaste
Resulta casi imposible obtener un acero que cumplan con todas estas
exigencias al mismo tiempo y a un nivel suficientemente elevado, se utilizan
aceros aleados con diferentes elementos para proporcionar las propiedades
requeridas. Por ello es conveniente determinar las propiedades más
imprescindibles.
TIPOS DE ACERO
Existe una gran variedad de aceros, según su finalidad y exigencias mecánicas.
En el caso de los moldes de inyección destacaremos aquellos con una mayor
resistencia a la abrasión, corrosión, tenacidad y compresión.
1. Aceros de nitruración
Se conoce por aceros de nitruración a aquellos a los que se ha añadido
nitrógeno mientras es calentado. Esto produce un incremento significativo de su
dureza superficial, así como un aumento en su resistencia a la corrosión y la fatiga.
Para ello se introduce el acero en un horno con una atmosfera llena de amoniaco
(NH3) y se calienta hasta una temperatura de 500ºC. De esta forma el amoniaco se
descompone en nitrógeno e hidrogeno, el nitrógeno al entrar en contacto con la
superficie del acero reacciona produciendo un recubrimiento de nitruro de hierro.
Este tratamiento produce piezas de gran dureza, sin embargo su velocidad de
penetración es lenta, 1mm en 100 horas de tratamiento. Posteriormente se debe
realizar un pulido de la pieza pues el punto de mayor dureza se encuentra unas
centésimas de milímetro por debajo de la superficie.
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También se puede realizar este tratamiento por lo que conocemos por
ionitruración o nitruración iónica, las moléculas de amoniaco se rompen mediante
la aplicación de un campo eléctrico con una diferencia de potencial de 1000 V. Los
iones de nitrógeno se dirigen al cátodo, la pieza, y reaccionan con el hierro
produciendo la capa de nitruros.
2. Acero de temple
En el proceso de templado del acero obtenemos piezas de gran dureza por la
formación de martensita debido al rápido enfriamiento. Las características
mecánicas que se obtienen mediante este proceso dependen de la velocidad y el
método de enfriamiento. Se suelen utilizar básicamente tres agentes refrigerantes:
agua, aceite y aire. El agua es el medio de enfriamiento más eficiente y donde se
obtiene la máxima dureza, sin embargo este brusco cambio de temperatura puede
producir deformaciones y grietas en la pieza. Por ello se puede optar por el aire o
el aceite que son más suaves.
Tras el proceso de temple se debe realizar un revenido de la pieza para eliminar
tensiones internas de la pieza producidas por el rápido enfriamiento y mejorar su
tenacidad.
3. Acero pretemplado
Conocido como P20 es el acero de uso general en la fabricación de moldes. No
suele requerir de un tratamiento térmico adicional aunque puede templarse para
obtener una dureza mayor o también someterse a procesos de nitruración o
cementación. Resulta fácil de pulir, lo que facilita el desmolde de la pieza de
plástico.
4. Acero inoxidable
Acero con una elevada resistencia a la corrosión, se obtiene al añadir un
cantidad de al menos un 12% de cromo en la composición del acero. Este elemento
posee una gran afinidad con el oxígeno, produciendo una capa pasivadora y
evitando así la oxidación del hierro. No se trata de un recubrimiento, por tanto no
hay peligro de que la capa superficial se deteriore anulando así su efecto protector.
Esto hay que tenerlo en cuenta si se va a trabajar con polímeros muy corrosivos
como el PVC, ya que a largo plazo resulta más costoso realizar un repulido o una
nueva operación de recubrimiento del molde fabricado con un acero convencional.
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TRATAMIENTOS TÉRMICOS
Se denomina tratamiento térmico al conjunto de operaciones de calentamiento
y enfriamiento en condiciones controladas de temperatura, tiempo, presión,
velocidad de calentamiento y enfriamiento, etc… de metales o aleaciones en
estado sólido con el fin de mejorar sus propiedades mecánicas, especialmente
dureza, resistencia y tenacidad. No modifican la composición química de los
materiales pero si su composición estructural.
Proceso:
a. Se calienta el acero hasta la temperatura de consigna. El calentamiento
debe ser uniforme, elevando su temperatura lentamente manteniendo
la pieza un tiempo en temperaturas intermedias.
b. Permanencia en la temperatura fijada. Se mantiene el acero a un
temperatura concreta hasta su completa transformación estructural,
normalmente se mantiene un tiempo de 2 minutos por milímetro de
espesor de la pieza, para obtener una austenización completa.
c. Enfriamiento hasta temperatura ambiente. Tiene que realizarse en un
proceso altamente controlado, que no produzca grietas o excesivas
tensiones internas en el material.
Tipos de tratamientos:
•
Temple: su finalidad es aumentar la dureza y resistencia del acero. Para
ello se caliente a una temperatura entre 900-950ºC y se enfría
rápidamente en un medio refrigerante como agua, aceite o aire.
Existen factores que influyen en la práctica del templado:
o
o
o
o
•
30
Tamaño de la pieza
Composición química del acero
Tamaño del grano
Medio de enfriamiento
Revenido: solo se aplica en aceros templados para disminuir
ligeramente los efectos del templado pero ganando en tenacidad. El
revenido elimina las tensiones internas del acero creadas durante el
proceso de templado. Los factores que influyen en el revenido son los
siguientes: la temperatura de revenido sobre las características
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mecánicas, el tiempo de revenido (a partir de un cierto tiempo límite la
variación es tan lenta que se hace antieconómica su prolongación,
siendo preferible un ligero aumento de temperatura de revenido), la
velocidad de enfriamiento (es prudente que el enfriamiento no se haga
rápido) y las dimensiones de la
pieza (la duración de un revenido es función fundamental del tamaño de
la pieza recomendándose de 1 a 2 horas por cada 25mm de espesor o
diámetro).
•
Recocido: consiste en un calentamiento hasta la temperatura
austenítica (800-925ºC) seguido de un lento enfriamiento. Con este
proceso logramos aumentar la elasticidad pero disminuimos la dureza
de la pieza. También facilita el mecanizado eliminando la acritud que
producen las tensiones internas. Los tipos de recocidos son los
siguientes: recocido de regeneración, recocido de engrosamiento de
grano, recocidos globulares o esferoidales (recocido globular subcrítico,
recocido regular de austenización incompleta o recocido globular
oscilante), recocido de hornogenización, recocidos subcríticos (de
ablandamiento o de acritud), recocido isotérmico y recocido blanco.
•
Normalizado: su objetivo es dejar el material con una ausencia total de
tensiones internas y una distribución uniforme del carbono. Se suele
emplear como tratamiento previo al templado y revenido. Este
tratamiento es típico de los aceros al carbono de construcción de 0.15%
a 0.60% de carbono.
PROCESO DE FABRICACIÓN DE UN MOLDE DE INYECCIÓN
Tras realizar el trabajo de diseño del molde con respecto a las exigencias de la
pieza a fabricar etc. Se lleva a término el proceso de fabricación del molde. Se
deben fabricar todos aquellos componentes que no estén sujetos a norma, como
por ejemplo los tornillos Allen. Para llevar a cabo la fabricación del molde
podemos partir de cero, contactando con una empresa especializada en la
fabricación de moldes y a partir de los planos que hemos realizado, un matricero
experimentado podría fabricar el molde.
Por otro lado, ya que el molde va destinada a una máquina de inyección
concreta, existen fabricantes que proporcionan una amplia gama de productos
prefabricados. Desde placas de molde, bases de expulsión o tirantes que
posteriormente adaptaríamos a nuestras necesidades mecanizando los agujeros
para columnas y agujas, obteniendo la cavidad de la pieza, etc.
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Proyecto fin de carrera
2013/2014
En este caso partiremos de unos elementos base proporcionados por el
fabricante de moldes HASCO, a las que se realizaran las operaciones necesarias
para obtener nuestra pieza. Las operaciones que se llevaran a cabo son las
siguientes:
•
Torneado: proceso de mecanizado por arranque de material mediante
una herramienta de corte que se aproxima a la pieza mientras esta gira a
gran velocidad sujetado por un plato de garras o un mandril.
Fresado: proceso de mecanizado por arranque de material mediante una
herramienta de corte que gira a gran velocidad. La pieza esta quieta
sujeta por unas mordazas.
Taladrado: operación de mecanizado por arranque de material que
consiste en realizar un agujero mediante una broca que tiene varios filos
cortantes y girando a gran velocidad elimina material mientras se
introduce en la pieza.
Rectificado: proceso de por el cual se elimina material por abrasión
mediante una muela que gira a gran velocidad, obteniendo acabados
superficiales de baja rugosidad y tolerancias de gran calidad.
Electroerosión: proceso de mecanizado por descarga eléctrica que
consiste en la generación de un arco eléctrico entre la pieza y un
electrodo en un medio dieléctrico para arrancar material de la pieza
obteniendo la forma exacta del electrodo.
Roscado: proceso de mecanizado por deformación del material creando
una trayectoria helicoidal cilíndrica, ya sea en un agujero o un eje.
Normalmente se realiza conjuntamente con el taladrado.
•
•
•
•
•
Según la pieza se realizaran diferentes operaciones para su fabricación:
•
Placa fija:
o Fresado de todas las caras
o Rectificado tangencial
o Taladrado
o Roscado
o Electroerosión
•
Placa móvil:
o Fresado de todas las caras
o Rectificado tangencial
o Taladrado
o Roscado
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•
3º ITIM
Columna guía
o Torneado
•
Agujas expulsoras
o Torneado
•
Columna separadora
o Torneado
•
Placa de expulsión
o Fresado
o Rectificado
o Taladrado
o Roscado
•
Placa de apriete
o Fresado
o Rectificado
o Taladrado
•
Columna de expulsión
o Torneado
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COMPONENTES DEL MOLDE
El molde está compuesto principalmente por dos placas o semimoldes que
unidas dan forma a la cavidad que será llenada de material polimérico para
producir la pieza. El conjunto completo está formado por 10 elementos, como
podemos ver en la siguiente vista de conjunto y lista de materiales:
Placa fija
Está anclada a la máquina de inyección, posee la parte negativa del molde y en
ningún momento cambia su posición relativa a la máquina. En ella se produce la
entrada de material a través del canal de inyección donde se acopla la boquilla de
inyección. Posee cuatro agujeros pasantes por los que se acoplan las columnas guía,
fijas a la placa, con las que se asegura la alineación con la placa móvil cuando se
cierra el molde.
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3º ITIM
Figura 2: Vista anterior y posterior de la placa fija del molde
Placa móvil
Es la parte del molde que va unida al carro móvil, se mueve longitudinalmente
para realizar el proceso de acoplamiento-inyección-expulsión. Posee la parte
positiva o macho de la cavidad donde se inyectará el plástico, la atraviesan cuatro
agujeros pasantes por los que se alineara con la placa fija a través de las columnas
guía.
También cuenta con otros cuatro agujeros de menor diámetro para las agujas
extractoras encargadas de la expulsión de la pieza.
Figura 3: Vista anterior y posterior de la placa móvil del mol
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Columna guía
Su función es asegurar el cierre preciso del molde alineando perfectamente
ambas placas. Son cuatro elementos acoplados a la placa fija y que se introducen
sin juego en la placa móvil asegurando el sellado del molde para que no halla
fugas de material.
Figura 4: Vista isométrica de la columna guía
Aguja expulsora
Su tarea principal es sacar la pieza del molde una vez esta solidificada. En este
caso tenemos cuatro agujas que reparten la presión sobre la pieza para no
dañarla durante la extracción.
Figura 5: Vista isométrica de la aguja expulsora
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3º ITIM
Columna separada
Con una longitud y diámetro algo mayor que la de las agujas expulsoras, su
función es la de separar las dos placas del molde (fija y móvil) cuando se realiza la
extracción de la pieza.
Figura 6: Vista isométrica de la columna separadora
Placa expulsora
Su trabajo consiste en sujetar las cabezas tanto de las agujas expulsoras como
de las columnas separadoras. Esta unida al carro móvil que la desplaza
longitudinalmente realizando la apertura del molde y la extracción de la pieza.
Figura 7: vista anterior y posterior de la placa expulsora
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Placa de apriete
Se fija mediante cuatro tornillos tipo Allen a la placa expulsora para retener las
agujas expulsoras y las columnas separadoras, posee también dos orificios por los
que se introduce la guía de expulsión. A ella se acopla el tirante de expulsión con
el que se conecta todo el conjunto al carro móvil de la máquina.
Figura 8: Vista anterior y posterior de la placa de apriete
Guía de expulsión
Su papel es el de conducir el sistema de expulsión, en este caso hay dos que
van roscadas en un extremo y fijas a la placa móvil, atraviesan a la placa expulsora
y a la de apriete para guiarlas durante el proceso de expulsión de la pieza.
Figura 9: Vista isométrica de la guía de expulsión
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3º ITIM
Tornillos Allen
Cuatro elementos de fijación que unen placa expulsora y placa de apriete.
Están sujetos a la norma DIN 912.
Figura 10: Vista isométrica tornillo Allen Din 912
Tirante de expulsión
Situado entre la placa de expulsión y la de apriete, atraviesa esta última y se
une al carro móvil de la máquina de inyección. De esta manera se mueve todo el
sistema de expulsión del molde.
Figura 11: Vista isométrica del tirante de expulsión
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VISTAS DE CONJUNTO
A continuación se exponen los conjuntos de elementos ensamblados que
componen el molde.
Placa de inyección
Formado por la placa fija y las columnas guía. Las columnas se
introducen en la placa y se ajustan por apriete.
Figura 12: vista anterior y posterior del conjunto placa de inyección, con
trasparencia en la placa fija
Sistema de expulsión
Compuesto por la placa móvil, agujas expulsoras, columnas separadoras,
placa expulsora, placa de apriete, guía de expulsión y tirante de expulsión.
Está anclado al carro móvil de la máquina de inyección.
Figura 13: Vista isométrica del conjunto del sistema de expulsión en posición de
llenado (izq.) y extracción (der.)
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3º ITIM
Molde completo
Formado por la placa de inyección y el sistema de expulsión una vez
acoplados a la máquina de inyección. Durante el proceso de inyección se
dan dos posiciones básicas del conjunto.
Posición de llenado.
Figura 14: Vista isométrica del molde completo en posición de llenado de la
cavidad y solidificación de la pieza, molde cerrado.
Posición de extracción de la pieza tras concluir el tiempo de enfriado de
la pieza.
Figura 15: Vista isométrica del molde completo en posición de extracción de la pieza,
molde abierto.
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MONTAJE DEL MOLDE
Una vez fabricado o adquirido todos los componentes que componen el
molde de inyección, es el momento de proceder a su montaje. Para ello
dividiremos el molde en subconjuntos como se ha descrito en el apartado
anterior.
Figura 16: Vista isométrica del explosionado del molde
Placa fija
o Se introducen cada una de las cuatro columnas guía en los orificios
pasantes de la placa de inyección.
o Ya que su ajuste es por apriete se utilizara un martillo o maza para
acoplarlas a la placa.
Sistema de expulsión
o Se introducen las agujas expulsoras y columnas separadoras a través de
los orificios de la placa expulsora, asegurándonos que la cabeza queda
alineada perfectamente con la cara de la placa expulsora.
o Se introduce el tirante de expulsión a través del orificio central de la placa
de apriete, alineando correctamente su cabeza con la cara interior de la
placa.
o Unimos la placa de apriete a la placa expulsora mediante los cuatro
tornillos tipo Allen.
o Atravesamos ambas placas con las guías de expulsión hasta que hagan
tope con la placa de apriete.
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3º ITIM
Placa móvil
o Acoplamos el sistema de expulsión a la placa móvil introduciendo
cuidadosamente las agujas expulsoras y columnas separadoras a través de
los orificios realizados en la placa.
o Se atornillan las guías de expulsión a la placa móvil asegurando que al
hacer tope con la placa de apriete, ni agujas expulsoras ni columnas
separadoras sobresalen de la placa móvil por su extremo.
MONTAJE DEL MOLDE EN LA MAQUINA DE INYECCIÓN
De nuevo se hará distinción entre subconjuntos para realizar el montaje del
molde en la máquina de inyección. En primer lugar se montara la parte fija del
molde. Se utilizaran 4 tornillos tipo Allen de norma DIN 912 M6x35 que fijaran la
placa a la máquina, además se utilizaran 2 tornillos de norma DIN 913 m10x25
que ejercerán presión sobre la cara superior y lateral de la placa a fin de asegurar
su anclaje a la máquina.
Figura 17: Esquema de fijación del molde en la máquina de inyección
A continuación se desplazara el carro móvil de la máquina de manera manual,
se presentara el subconjunto de partes móviles del molde sobre el anclaje de la
máquina. Se realizara un cierre del molde de manera manual y cuidadosa para
asegurar que amabas placas encajan perfectamente y no existen problemas de
choques de piezas que puedan producir roturas.
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Figura 18: Esquema de dimensiones principales para la fijación del molde
Para fijar la placa fija a la maquina se utilizaran 4 tornillos DIN 912 M6x80 que
anclaran la placa móvil al carro móvil, y otros 2 de norma DIN 913 m10x25 que
presionaran la placa para inmovilizarla totalmente.
Para finalizar se fija el tirante de expulsión mediante un tornillo DIN 912 M4x20
al sistema de expulsión de la máquina.
PRUEBA DE INYECCIÓN DE PLÁSTICO
Una vez montado el molde y acoplado a la máquina de inyección es
momento de realizar una prueba de funcionamiento para revisar posibles fallos y
prevenirlos. Para analizar el proceso dividiremos la maquina en 3 bloques: unidad
de inyección, unidad de cierre y unidad de control de proceso. De esta manera
podremos controlar los tiempos de llenado, avance de los carros, presiones de
inyección y expulsión, etc.
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3º ITIM
Figura 19: Esquema de la máquina de inyección
Unidad de inyección
Encargada de fundir el material plástico, homogeneizarlo, transportarlo e
inyectarlo en el interior de la cavidad del molde. Está compuesta por:
1. Boquilla
Existen dos tipos:
a. Abierta
b. De válvula
Las boquillas de la máquina de inyección deben tener un radio
ligeramente inferior al de la cavidad del molde.
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2. Husillo
Las funciones del husillo-pistón son
c. Plastificar el material
d. Inyectar el material plastificado en el molde
Figura 20: Esquema de partes del husillo por función
El husillo se puede dividir en tres zonas, cada una con su función
específica.
o Zona de alimentación
Debe ser capaz de suministrar el volumen de material plástico
requerido desde la tolva hasta el final del cilindro. El material es
alimentado desde la tolva y es calentado gradualmente en la zona de
alimentación al estar en contacto con la superficie interior del cilindro
que es calentado mediante una resistencia. Al final de esta zona el
material alcanza una temperatura próxima al punto de fusión.
o Zona de compresión
En esta zona el material cambio totalmente de estado sólido a
líquido (fundido). El diámetro del husillo aumenta, disminuyendo el
volumen entre filetes. El material se comprime contra la pared del
cilindro y se mezcla homogeneizando el plástico.
o Zona de dosificación
En esta zona se lleva a cabo el calentamiento y mezcla final del
material plástico, asegurando la distribución de aditivos y colorantes.
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3. Tolva
Actúa de depósito del material plástico. El material es alimentado por
gravedad al husillo a través de la garganta de alimentación.
4. Garganta de alimentación
Es el canal que conecta la tolva con el husillo. Normalmente provista de
un sistema de refrigeración para evitar el calentamiento del material que
aún permanece en la tolva.
5. Motor eléctrico
El motor hace girar al husillo mediante un sistema de engranajes.
Podemos modificar la velocidad de giro cambiando la relación entre los
engranajes.
6. Embolo hidráulico
Controla el avance del husillo-pistón, la velocidad de avance se puede
variar regulando la válvula que controla el paso de fluido hidráulico.
7. Presión de inyección
Dependerá de la geometría de la pieza y la viscosidad del material
plástico. Podemos calcular la presión de llenado necesaria a partir de la
siguiente ecuación:
=
/
Donde:
RF = relación de flujo
Recorrido de flujo = distancia más larga que debe realizar el material desde
la boquilla de entrada al punto más alejado de la pieza (mm)
Espesor de pared = valor de ancho de pared más pequeño de la pieza (mm)
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Con este factor de relación y el espesor de pared entramos en una tabla
de relación entre el espesor de pared y la distancia máxima de recorrido de
flujo y obtenemos la fuerza de cierre mínima necesaria para inyectar la
pieza.
8. Velocidad de inyección
La velocidad de inyección marca la velocidad con la que el husillo
inyecta el material en el molde. Para determinar el tiempo de llenado ideal
debe iniciarse la inyección ajustando una baja velocidad pero manteniendo
el volumen de inyección.
Unidad de cierre
La unidad de cierre se controla mediante una prensa hidráulica, se encarga de
abrir, mantener y cerrar el molde además de expulsar la pieza del interior de la
cavidad. Para realizar un correcto cierre del molde debemos indicar varios
factores:
1. Fuerza de cierre
Es uno de los factores más importantes tener en cuenta en el proceso de
inyección, debe compensar las fuerzas generadas en el interior del molde por la
presión de inyección del material plástico. Si la fuerza de cierre fuera
demasiado pequeña se abrirían aperturas por las que escaparía el material
fundido, si es demasiado grande podría deformarse el molde estropeando la
pieza.
La fuerza de cierre necesaria resulta del producto entre la presión
interna del molde y la superficie proyectada de la pieza fabricada. Al aumentar
la presión en la cavidad del molde provocada por la inyección a presión del
material plástico, el volumen de la misma aumenta también. Este aumento del
volumen de la cavidad depende de la rigidez de la unidad de cierre, de la
elasticidad del molde, la fuerza de cierre y de la presión en interna del molde.
Para determinar la fuerza de cierre es necesario calcular la presión que
se produce en el interior del molde al inyectar el plástico en la cavidad. La
fórmula es la siguiente:
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3º ITIM
FC = (Pm ⋅ Sp ) / 100
Donde:
FC= fuerza de cierre (kN)
Pm= presión interna de la cavidad (bar)
Sp= superficie proyectada (cm2)
2. Cierre hidráulico
El cierre hidráulico se acciona mediante un único cilindro centrado en el plato
móvil, o por cuatro cilindros cada uno ejerciendo su presión sobre una de las
cuatro columnas. El más común es el de cilindro único.
El sistema hidráulico mueve el carro móvil de la máquina de inyección
empujándolo mediante un embolo hidráulico, guiado por cuatro columnas que
atraviesan la maquina longitudinalmente, abriendo y cerrando el molde.
Cuando las dos mitades del molde se encajan la presión se eleva hasta la
máxima
fuerza
de
cierre.
Figura 21: Esquema del cierre hidráulico de la máquina de inyección
3. Carrera de apertura
La carrera de apertura de la maquina ha de ser igual a dos veces la altura de la
pieza inyectada más un pequeño recorrido adicional para mayor seguridad.
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Unidad de control
Todas las operaciones realizadas por la máquina de inyección son gestionadas
por un sistema de control eléctrico. Con el podremos programar cada parámetro
de la operación de inyección:
o Control de ciclo: es posible determinar una secuencia de operaciones con
las que llevar a término la producción de un número determinado de
piezas o lotes de producción.
o Tiempo por operación: podemos determinar la duración de cada
operación, como tiempo de llenado o de enfriamiento.
o Fuerza y velocidad: a través del centro de control podemos determinar la
velocidad a la que se efectúan diferentes operaciones como el cierre del
molde o la velocidad de llenado. Así mismo podemos determinar la fuerza
con que se cierra el molde o se expulsa la pieza.
o Seguridad: la máquina de inyección dispone de un sistema de pantallas de
protección con el que se proteja al operario de posibles salpicaduras de
plástico caliente e impide el acceso al molde durante la operación de
llenado. Mediante el centro de control podemos impedir el inicio
cualquier movimiento de la maquina hasta que el sistema verifique que se
han colocado las protecciones correctamente.
o Temperaturas: el sistema de control de la máquina de inyección verifica en
todo momento que las temperaturas de trabajo son las adecuadas y
accionando los sistemas de calentamiento o refrigeración de la máquina.
o Cotas: otro de los parámetros que podemos determinar son las cotas de la
maquina entre componentes, como por ejemplo, la apertura máxima de
molde.
o Presiones de trabajo: tenemos la posibilidad de indicar a la máquina que
presiones máximas queremos ejercer tanto en el cierre del molde, la
inyección o la expulsión de la pieza. Todo dentro de los parámetros de
funcionamiento permitidos por la máquina de inyección.
o Diagnóstico: mediante el display la máquina nos informa de cualquier
incidencia que ocurra y donde se ha producido, incluso cuenta con un
aviso acústico y lumínico que nos llama la atención en caso de producirse
un problema técnico.
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3º ITIM
Mediante toda esta serie de parámetros y sistemas podemos configurar el
ciclo de producción, optimizando el proceso de inyección mediante la reducción
de tiempos pero manteniendo la calidad de la pieza inyectada.
De manera conjunta con el sistema de control trabajan una serie de sistemas
y sensores que informan al centro de control de los parámetros más importantes:
1. Sistema hidráulico
El sistema hidráulico es la parte más importante de la máquina de
inyección, ya que de su fiabilidad y precisión depende la calidad final de la pieza
y su repetibilidad para la fabricación del lote de producción.
Compuesto por una o varias bombas y un conjunto de válvulas y
reguladores de caudal, este sistema gobierna la velocidad y fuerza con que se
realizan todos los movimientos de la máquina.
2. Temporizadores
Se encargan de controlar el tiempo de duración de una operación de la
máquina. Normalmente los temporizadores utilizados son electrónicos
controlados por el microprocesador de la máquina.
3. Topes de cota
Dispositivo encargado de indicar al centro de control la posición, en todo
momento, de cada una de las partes móviles de la máquina.
4. Sensor de temperatura
Es muy importante controlar la temperatura del cilindro-pistón y el
material durante todo el proceso de inyección. Para ello disponemos de
calentadores independientes y sensores que miden la temperatura en distintas
partes de la máquina y el molde para trabajar siempre en óptimas condiciones
para el material plástico y el acero del molde.
La temperatura del molde durante el proceso de inyección es
determinante para un acabado de calidad en la pieza y la reducción de tiempos
de producción. A continuación vemos una tabla de referencia con las
temperaturas de cavidad aconsejables para distintos materiales:
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•
Acetato de celulosa
40º C - 60º C
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Acrílicos
Poliamidas
Policarbonatos
Polietileno B.D.
Polietileno A.D.
Polipropileno
Poliestireno
ABS
Acetatos
50º C - 90º C
80º C - 120ºC
80º C - 110º C
5º C - 50º C
5º C - 60º C
10º C - 60º C
20º C - 50º C
50º C - 80º C
70º C - 100º C
5. Tiempo de enfriamiento
Cuando finaliza el tiempo de llenado de la cavidad comienza el tiempo de
enfriamiento de la pieza y finaliza con la expulsión de la misma. Sin embargo
debemos diferenciar entre este y el tiempo de enfriamiento restante que
obtenemos de la diferencia entre el tiempo de enfriamiento físico y el tiempo
de pospresión.
Determinar un tiempo de enfriamiento correcto es de suma importancia
en la fabricación por inyección de plástico ya que puede llegar a significar el
85% del tiempo de ciclo de moldeo. Debemos garantizar que la pieza pueda ser
desmoldeada en el mínimo tiempo posible sin riesgo de deformaciones.
Un tiempo demasiado corto aumenta la contracción, las deformaciones
por la expulsión en un pieza que no es lo suficientemente rígida aun o incluso
en piezas de paredes gruesas puede darse la situación de una nueva fusión del
material debido a que la temperatura en el interior de la pieza es aún muy
elevada.
Para calcular el tiempo de enfriamiento conveniente de manera simple
aunque aproximada, para un espesor de pared entre 1 y 4 mmm, podemos
utilizar esta ecuación:
2
 π (Texp − Tmold )
− emax
TF =
⋅ ln 

2 ⋅π ⋅α n
 4(Tmat − Tmold )
Donde:
TF= tiempo de enfriamiento (s)
emax= espesor máximo de la pieza (cm)
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3º ITIM
α n = difusividad térmica del material (cm2/ºC)
Texp= temperatura de expulsión de la pieza (ºC)
Tmold= temperatura del molde (ºC)
Tmat= temperatura del material (ºC)
Como se interpreta por la ecuación, el tiempo de enfriamiento se
incrementa con el cuadrado del espesor de la pieza. Para un espesor
determinado, una temperatura de molde baja y un temperatura de extracción
elevada, se reduce considerablemente el tiempo de enfriamiento.
POSIBLES DEFECTOS DE PIEZA EN LA INYECCIÓN DE PLÁSTICO
A continuación identificaremos los defectos más comunes que aparecen en las
piezas fabricadas por inyección de plástico, sus causas y posibles soluciones. Es
importante tener un protocolo de análisis de los defectos producidos en una
pieza, de esta manera podremos reajustar las condiciones de inyección que han
originado el fallo. También es recomendable tener un histórico de fallos detallando
sus causas y soluciones por si surgieran en el futuro con otras piezas.
Los defectos más comunes en la inyección del plástico son los siguientes:
1. Rebabas
Aparecen trozos de material en el plano de cierre del molde, entre las
placas fija y móvil.
Esto se produce por una fuerza de cierre insuficiente de molde. O bien,
podría ocurrir por un mal alineamiento de las placas o una deformación
excesiva del acero.
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Figura 22: Ejemplo de rebaba
Soluciones:
•
•
•
•
•
•
Fuerza de cierre insuficiente
Aumentar presión de cierre
Cambiar a máquina más potente
Presión de inyección demasiado elevada
Reducir presión
Deformación del molde
Modificar material de construcción del molde a uno con
mayor rigidez
Aumentar el tamaño de las placas
Añadir columnas de apoyo
Superficie dañada
Reparar superficie de las caras de contacto entre
semimoldes
Mal alineamiento de placas
Revisar la planitud y paralelismo entre placas
Revisar la correcta entrada de las columnas guía
Fluidez del material muy alta
Probar otros materiales plásticos
Reducir la temperatura de inyección
2. Falta de material
La pieza no está completa por una falta de material que no ha llenado
totalmente la cavidad del molde.
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3º ITIM
Figura 23: Ejemplo de llenado incompleto
Puede deberse por una pérdida de presión en el molde o bien por la
solidificación prematura del material por una velocidad de inyección
demasiado baja, o que el volumen de inyección sea insuficiente.
Soluciones:
•
•
•
•
•
Falta de volumen de carga
Aumentar carga de material en la inyección
Tiempo de inyección corto
Aumentar tiempo
Presión de inyección baja
Aumentar presión
Falta de fluidez en el material
Aumentar la temperatura de inyección o del molde
Sistema de alimentación obstruido o inadecuado
Comprobar posible corrosión en canales de alimentación
Comprobar tamaño y alineamiento de los canales y la
boquilla de inyección
3. Rechupes
Defecto visual que desvirtúa la geometría original de la pieza.
Se ocasiona por una falta de aportación de material durante la
contracción del material. También se forma incluso después de que la
pieza sea extraída del molde, cuando la pieza de enfría se forma una capa
rígida en el exterior. Sin embargo si la pieza ha sido extraída demasiado
pronto el núcleo se encuentra aún en estado líquido, el calor contenido en
el núcleo crea tensiones internas que se traducen en contracciones en la
pared de la pieza.
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Figura 24: Ejemplo de defecto por rechupe
Soluciones:
•
•
•
•
•
•
•
Presión de inyección baja
Aumentar presión
Aumentar tiempo de pospresión
Tiempo de inyección corto
Incrementar tiempo de inyección
Velocidad de inyección incorrecta
Subir o bajar velocidad de inyección
Carga de material algo baja
Aumentar carga de plástico
Canal de entrada demasiado pequeña
Redimensionar
Temperatura demasiado alta
Reducir temperatura de fusión
Reducir temperatura de molde
Presencia de gases en la cavidad
Asegurar desgasificación
4. Líneas de fusión
Se originan al contactar dos flujos de material plástico fundido
formando líneas donde el material no se mezcla correctamente. En estas
líneas se acumulan impurezas y las propiedades mecánicas de la pieza
disminuyen en esta zona.
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Figura 25: Ejemplo de línea de unión visible
Soluciones:
•
•
•
•
Temperatura de fusión baja
Aumentar temperatura de inyección
Velocidad de inyección baja
Aumentar velocidad de llenado del molde
Presión de inyección demasiado baja
Aumentar presión de inyección
El material se enfría demasiado rápido
Aumentar temperatura del molde
Reducir longitud de canales de alimentación
5. Ráfagas
Estrías en la superficie de la pieza por quemadura, oxidación o
acumulación de aire. Se forman líneas de color parduzco o plateado en la
superficie de la pieza. El material fundido puede quemarse, por
temperaturas demasiado altas o tiempos de mantenimiento muy largos,
produciendo gases de descomposición visibles en la pieza.
Figura 26: Ejemplo de defecto por ráfaga
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Soluciones:
•
•
•
Ráfaga por quemadura
Disminuir temperatura de inyección
Disminuir velocidad del husillo y avance del pistón
Disminuir velocidad de inyección
Disminuir tiempo de permanencia en la unidad de
plastificación
Ráfaga por humedad
Cambiar a otro material con menor absorción de
humedad
Asegurar el secado del material antes del proceso
Controlar la humedad ambiente
Ráfaga por aire
Disminuir descompresión
Disminuir velocidad de avance del husillo
6. Efecto jetting (gusanillo)
Formación de un cordón de plástico que entra en la cavidad con un
movimiento incontrolado. El cordón apenas hace contacto con la pared de
la cavidad, extendiéndose en pliegues durante el llenado del molde. A
continuación el material plástico fundido lo cubre creando una falta de
homogeneidad, deformaciones, tensiones internas, etc.
Figura 27: Ejemplo de defecto por jetting
Se origina por un flujo insuficiente de material plástico en la cavidad
durante la primera fase de llenado.
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3º ITIM
Soluciones:
•
•
•
•
Baja viscosidad del material
Aumentar temperatura de inyección
Velocidad de inyección elevada
Disminuir velocidad de inyección
Temperatura del molde baja
Aumentar temperatura
Entrada de material libre
Resituar el orificio de entrada de material en la cavidad
provocando un choque del material con la pared de la
cavidad
7. Alabeos
Deformaciones en la pieza como consecuencia de tensiones internas
originadas durante la solidificación del material o un desmoldeo
prematuro.
Figura 28: Ejemplo de defecto por alabeo
El origen de las deformaciones es una diferencia de la velocidad de
enfriamiento en diferentes zonas de la pieza, o de la presión a la que son
sometidas.
Escuela Técnica Superior de Ingeniería (ICAI)
59
Proyecto fin de carrera
2013/2014
Soluciones:
•
•
•
•
•
Diseño del molde defectuoso
Rediseñar el molde
Tiempo de enfriamiento
Aumentar tiempo
Diferencias de temperatura en el molde
Equilibrar las temperaturas en la pared del molde
Presión de inyección
Disminuir presión de inyección
Expulsión de la pieza
Reubicar las agujas de expulsión
8. Laminación
Se produce en zonas delgadas y largas de la pieza caracterizada por la
separación en capas de material. Se produce al someter al material
fundido a un esfuerzo de cizalladura excesivo durante el llenado, o por la
contaminación del material.
Figura 29: Ejemplo de laminación del plástico
Soluciones:
•
•
60
Alta diferencia de temperaturas entre material y molde
Disminuir diferencia
Material degradado
Vigilar tiempo de plastificación
Mantener limpio el cilindro de la unidad de inyección
Universidad Pontificia Comillas
José Manuel Albarrán Sánchez
•
3º ITIM
Incompatibilidad de componentes
Asegurar compatibilidad de colorantes con material base
9. Poros y burbujas
Espacios vacíos que se forman en la pieza, sobretodo en paredes
gruesas, como consecuencia de pequeñas contracciones del material
durante la solidificación o la introducción de aire durante el llenado.
Figura 30: Ejemplo de burbujas en el interior de la pieza
Soluciones:
•
•
•
•
•
Presión de inyección baja
Aumentar presión
Descompresión excesiva
Disminuir o eliminar
Aire atrapado en el cilindro
Bajar revoluciones del husillo y aumentar contrapresión
Temperatura del molde baja
Aumentar temperatura
Canal de alimentación pequeño
Aumentar diámetro de paso para evitar que el material
se enfrié antes de compactar
10. Manchas negras
Aparecen unos puntos negros en la superficie de la pieza debido a la
degradación térmica del material, suciedad o desgaste. Suelen ser
impurezas que aparecen en el material o por un cilindro sucio.
Escuela Técnica Superior de Ingeniería (ICAI)
61
Proyecto fin de carrera
2013/2014
Figura 31: Ejemplo de puntos negros en la superficie de la pieza
Soluciones:
•
•
Material degradado
Controlar manipulación para evitar impurezas
Unidad de inyección desgastada
Controlar desgaste del husillo y la válvula de retención
Revisar posibles grietas en el cilindro
Limpiar cilindro de material incrustado
11. Marcas de expulsores
Marcas de los expulsores en una cara de la pieza.
Figura 32: Ejemplo de marcas por expulsores
Soluciones:
•
•
62
Desmoldeo prematuro
Aumentar tiempo de enfriamiento
Fuerza de expulsión excesiva
Disminuir
Universidad Pontificia Comillas
José Manuel Albarrán Sánchez
•
•
3º ITIM
Colocación incorrecta de los expulsores
Reubicar expulsores o añadir más para repartir el
esfuerzo
Diseño del molde
Mejorar pulido del molde para evitar agarres del material
12. Mazarota pegada
El material solidificado en el canal de alimentación de la cavidad no se
despega durante el desmoldeo de la pieza. Esto obliga a parar el proceso
de fabricación pues el material ya no puede entrar en el molde, o impide la
expulsión de la pieza correctamente.
Soluciones:
•
•
Tiempo de enfriamiento bajo
Aumentar tiempo para que solidifique el bebedero
Diámetro de boquillas
Igualar el diámetro entre la boquilla de inyección de la
máquina y la de entrada del molde.
13. Efecto Diésel
Manchas negras en la superficie de la pieza (quemaduras) por un
problema de ventilación, el aire no puede escapar o no se desplaza
suficientemente rápido hacia los canales de ventilación, el aire queda
atrapado comprimiéndose y aumentando su temperatura provocando
quemaduras en el plástico.
Figura 33: Ejemplo de quemadura por efecto Diésel
Escuela Técnica Superior de Ingeniería (ICAI)
63
Proyecto fin de carrera
2013/2014
Soluciones:
•
Diseño del molde
Añadir canales de desgasificación
Limpiar canales si están obstruidos
Modificar entrada del material
•
Velocidad de inyección elevada
Disminuir velocidad de inyección para evitar una excesiva
fricción
Velocidad de giro del husillo
Disminuir velocidad de giro
•
64
Universidad Pontificia Comillas
José Manuel Albarrán Sánchez
3º ITIM
CÁLCULOS Y SIMULACIÓN
En este apartado llevaremos a cabo los cálculos necesarios para definir el
proceso de inyección, teniendo en cuenta los rangos de trabajo de la máquina de
inyección, la geometría del molde y el material utilizado.
Una correcta definición de los parámetros de fabricación es de vital
importancia para optimizar el proceso productivo, reduciendo los tiempos por
pieza, costes de máquina y material o incluso evitar averías a largo plazo. Además
de garantizar la calidad final de la pieza.
En este caso utilizamos una máquina de inyección Babyplast 6/10p y
poliestireno como material plástico de fabricación.
A continuación podemos ver una tabla con las características principales:
Para nuestro caso debemos atender a los datos correspondientes al diámetro
de pistón de 14mm. Estos datos delimitaran la capacidad máxima de presiones,
velocidad y cotas que podemos utilizar en el proceso.
Teniendo en cuenta estos datos, los anteriormente proporcionados con
respecto a las propiedades del poliestireno y las dimensiones del molde,
realizaremos los siguientes cálculos:
Escuela Técnica Superior de Ingeniería (ICAI)
65
Proyecto fin de carrera
2013/2014
Temperaturas de trabajo
Debemos definir la temperatura de trabajo de cada una de las zonas de la
máquina de inyección.
Es muy complicado indicar con precisión cuales son las temperaturas que
se deben utilizar en la inyección del plástico, ya que definir una u otra depende
de numerosos factores. La necesidad de fluidez del material en el molde, siendo
más baja o más alta según su geometría, es un factor dependiente de la
temperatura por ejemplo, pero también restringida por la temperatura de
degradación o tiempo de residencia en el cilindro.
Atendiendo a una tabla de temperaturas genéricas definiremos las
temperaturas por zonas en rangos que luego ajustaremos durante la
optimización del proceso:
•
Garganta de alimentación
•
Zona de alimentación
145-200ºC
•
Zona de compresión
155-215ºC
•
Zona de dosificación
165-230ºC
•
Molde
20-30ºC
10-50ºC
Velocidad de inyección
Este parámetro tiene una marcada influencia sobre la calidad superficial de
la pieza, por tanto hay que tener especial cuidado en la su elección. Podemos
considerar dos modelos de trabajo:
•
•
66
Velocidad alta: proporciona un tiempo de inyección corto, se
reducen las tensiones internas de la pieza, los materiales
semicristalinos mantienen una cristalinidad uniforme y requiere
una menor fuerza de cierre.
Velocidad baja: se logra una mejor calidad superficial, evita la
degradación del material plástico, menor riesgo de producir
poros y acumular aire en la pieza y evita el peligro de introducir
material frio.
Universidad Pontificia Comillas
José Manuel Albarrán Sánchez
3º ITIM
La velocidad de inyección está estrechamente relacionada con la velocidad
de plastificación, la cual se determina mediante el giro o rpm del husillo. Se
debe adaptar al tiempo de enfriamiento de la pieza de tal forma que, tan
pronto como acabe la plastificación, concluya el tiempo de enfriamiento y
expulsión de la pieza. Se debe evitar un giro excesivamente rápido del husillo
pues podría quemar la masa.
Los factores que determinan la velocidad de inyección son los
siguientes:
•
•
•
•
•
•
•
Viscosidad del polímero
Geometría del molde
Tamaño y número de entradas de material
Salidas de aire del molde
Temperatura de inyección
Temperatura del molde
Acabado de la pieza
Volumen nominal de inyección
Utilizando el dato de la densidad, o peso específico del material inyectado
podemos determinar el peso nominal de inyección o carga de material plástico
necesario para llenar la cavidad del molde.
Sabiendo las dimensiones de la moneda, 40mm de diámetro, 4mm de alto y
2mm de espesor, podemos obtener el volumen de la pieza:
(
)
V = π ⋅ R2 − r 2 ⋅ h + π ⋅ R2 ⋅ e
Dónde:
•
•
•
•
R = radio de la moneda
r = radio de la moneda menos el espesor e
h = altura de la moneda
e = espesor de pared de la moneda
Realizando los cálculos descritos obtenemos un volumen de pieza de
aproximadamente 3,458 cm3.
Con este dato y la densidad del poliestireno (1.05g/cm3) obtenemos la
masa nominal de carga que debemos inyectar en la cavidad:
Escuela Técnica Superior de Ingeniería (ICAI)
67
Proyecto fin de carrera
2013/2014
M = V ⋅ ρ PS
Dónde:
•
•
M = masa de carga a inyectar
V = volumen de la cavidad
•
ρPS = densidad del poliestireno
De donde obtenemos que la masa necesaria es 3,6 g de material plástico.
Presión de inyección
Es el parámetro que más contribuye al llenado correcto del molde y
determinante también en la fuerza de empuje que tratará de abrir el molde.
Su valor dependerá de la masa a inyectar, es decir, el volumen de la
cavidad, la geometría de la cavidad, la viscosidad del material y el recorrido de
fluidez máximo.
Podemos calcular la presión de llenado necesaria a partir del siguiente
procedimiento.
Primero debemos calcular el recorrido máximo del flujo de material, es
decir, la distancia desde la boquilla de alimentación hasta el punto más alejado
dentro de la cavidad:
Canal de alimentación= 21,5mm
Colada = 5mm
Diámetro moneda = 40mm
En total 66,5mm que debe recorrer el flujo de material para cubrir todos
los puntos de la pieza.
Una vez obtenido el recorrido de flujo máximo tenemos que calcular la
relación de flujo, entre el recorrido de flujo y el espesor de pared:
=
68
Universidad Pontificia Comillas
/
José Manuel Albarrán Sánchez
3º ITIM
=
66.5
= 33.25
2
Es decir, relación de flujo = 33:1
Con la relación de flujo y el espesor de pared (2mm), entramos en la
siguiente tabla cuyas curvas establecen una relación entre el espesor de pared
y la relación de flujo, para obtener una presión mínima de llenado en la
cavidad:
Obtenemos una presión en la cavidad de aproximadamente 80 bar, o 81,6
Kg/cm2.
Posteriormente es recomendable utilizar un factor de corrección, en
relación a la viscosidad del material, que obtenemos de la siguiente tabla:
Escuela Técnica Superior de Ingeniería (ICAI)
69
Proyecto fin de carrera
2013/2014
En nuestro caso, como estamos inyectando poliestireno (PS), el factor de
corrección es 1 por tanto no hay modificación del valor de presión calculado
anteriormente.
Con esta presión conseguimos llenar entre el 90 y el 95% de la cavidad, para
posteriormente terminar la pieza con la segunda presión.
Segunda presión o pospresión
Tiene como objetivo mantener bajo presión al material fundido durante la
solidificación y contracción en la cavidad del molde. La misión principal de esta
presión de mantenimiento es la de compensar la contracción del material
introduciendo un poco más de carga en el molde.
Es impórtate controlar el valor de esta presión pues excederse podría
producir rebabas o una excesiva compactación del material plástico. Mientras
que una pospresión baja generara piezas con una alta contracción y defectos
superficiales.
Como normal general se recomienda que esta presión sea de un 30-60% de
la presión de inyección. Por tanto en nuestro caso la presión de mantenimiento
será de 24 - 48 bar
70
Universidad Pontificia Comillas
José Manuel Albarrán Sánchez
3º ITIM
Fuerza de cierre
Para verificar si la fuerza de cierre que la máquina de inyección debe ejercer
sobre el molde durante el proceso de inyección será suficiente, debemos
calcular la superficie proyectada de la pieza sobre la cara de la placa móvil que
ajusta contra la placa fija del molde. Es recomendable que la fuerza de cierre
máxima de la máquina que utilicemos, sea un 20% superior a la necesaria para
el llenado de la cavidad.
El método para calcular la fuerza de cierre es simple, multiplicando la
superficie proyectada de la cavidad por la presión en la cavidad, que calculamos
en el punto anterior.
Primero obtenemos la superficie proyectada de la cavidad. Para nuestra
pieza, una moneda de 40mm de diámetro, podemos fácilmente obtener el área
proyectada. Debemos tener en cuenta también la superficie proyectada por el
canal de alimentación:
=
∙
R = 20mm
r = 1,5mm
l = 5mm
e = 3mm
Se obtiene una superficie proyectada de 1278,7 mm2, o 12,79 cm2.
A partir de este dato y la presión de llenado calculada anteriormente,
podemos indicar la fuerza de cierre necesaria para nuestro molde:
FC = (Pc ⋅ Ap ) / 100
Dónde:
FC = fuerza de cierre (kN)
Pc = presión interna de la cavidad (bar)
Ap = superficie proyectada (cm2)
Escuela Técnica Superior de Ingeniería (ICAI)
71
Proyecto fin de carrera
2013/2014
La fuerza de cierre necesaria calculada es 10,25 kN. Por tanto, la máquina
de inyección deberá tener una fuerza de cierre mínima de 1,025 Tn para poder
inyectar la pieza. Aunque como dijimos antes es recomendable tener un
margen de un 20% sobre la fuerza mínima, es decir unas 1,25 Tn de fuerza de
cierre.
Tiempo mínimo de llenado
El tiempo de llenado o tiempo de inyección se relaciona con la velocidad de
inyección de manera inversa. Así, velocidades de inyección altas proporcionan
tiempos de inyección bajos y viceversa. La velocidad de inyección también esta
relaciona directamente con la presión de inyección.
Es importante controlar el tiempo de inyección para que no exista una
diferencia excesiva entre la temperatura a la entrada y al final del recorrido del
material. Cuando el tiempo de inyección es muy corto, la temperatura del
material al final del recorrido puede llegar a ser superior a la de entrada debido
a la fricción que sufre el material contra las paredes de la cavidad. Con tiempos
de inyección elevados el material puede enfriarse demasiado, disminuyendo su
viscosidad, pudiendo dificultar el completo llenado de la cavidad.
A la hora de determinar el tiempo de inyección debemos buscar un punto
medio entre el equilibrio de temperaturas, la presión necesaria y la
productividad.
Podemos determinar un tiempo máximo de llenado mediante la siguiente
ecuación:
Expresión empírica referida por J. Bown
3
 Fm 
 S

F
l 
ti = 
3
 Tc − Tm 

8
T
−
T
m 
 x
Donde:
ti = tiempo de llenado (s)
S = espesor mínimo de pared (cm)
Fm = recorrido máximo del flujo desde la entrada (cm)
Fl = relación de flujo (recorrido de flujo/espesor de pared)
Tc = temperatura del material (ºC)
72
Universidad Pontificia Comillas
José Manuel Albarrán Sánchez
3º ITIM
Tm = temperatura del molde (ºC)
Tx = temperatura de deformación bajo carga (HDT) del material (ºC)
La temperatura de deformación bajo carga o HDT por sus siglas en inglés, es
la temperatura a la cual una barrad de un polímero deflecta una cantidad
específica bajo una carga determinada, es decir, indica un valor orientativo de la
temperatura que puede soportar el material sin deformarse significativamente.
En nuestro caso, el Poliestireno tendría una HDT de 85ºC para una carga de
1.8MPa.
Sustituyendo los datos en la ecuación de J.Bown obtenemos un tiempo de
llenado de 0,3 s.
Tiempo de enfriamiento
Se inicia en el momento que concluye la inyección y termina con la apertura
del molde, es la etapa más larga de todo el ciclo llegando a suponer el 85% del
tiempo de ciclo. Depende de factores como la refrigeración del molde, geometría
y espesor de la pieza o el material a inyectar.
Podemos calcular el tiempo aproximado que llevara a la pieza solidificarse
completamente mediante la siguiente ecuación:
Ecuación de Ballman y Shusman
2
 4(Tc − Tmold ) 
emax
TF =
⋅ ln 

(
)
2 ⋅π 2 ⋅αn
π
T
−
T

exp
mold 

Donde:
TF= tiempo de enfriamiento (s)
emax= espesor máximo de la pieza (mm)
αn = difusividad térmica del material (mm2/s)
Texp= temperatura de expulsión de la pieza (ºC)
Tmold= temperatura del molde (ºC)
Tc= temperatura del material (ºC)
Escuela Técnica Superior de Ingeniería (ICAI)
73
Proyecto fin de carrera
2013/2014
La difusividad térmica (α) es un factor que mide la rapidez con que el calor se
transmite de un punto a otro en un cuerpo. Es decir, si el material tiene un
valor alto de α su enfriamiento será más rápido y por tanto un tiempo menor
de solidificación. La difusividad viene dada por la siguiente relación:
=
!
"∙
#
k = conductividad térmica
ρ = densidad
ce = calor especifico
Normalmente existen tablas como la que aparece a continuación donde
podemos obtener datos genéricos sobre cada material, con los datos ofrecidos
en esta tabla podemos calcular fácilmente el tiempo de enfriamiento:
Sustituyendo los datos en la ecuación de Ballman y Shusman obtenemos un
tiempo de enfriamiento de 5 segundos.
74
Universidad Pontificia Comillas
José Manuel Albarrán Sánchez
3º ITIM
DISEÑO DEL ELECTRODO
A continuación definiremos el proceso de fabricación del electrodo con el que
mecanizaremos el molde para conseguir la cavidad con la imagen del escudo de la
escuela ICAI. Mediante el programa de diseño y la utilización de un CAM
(Computer Aided Machining), simularemos el mecanizado del electrodo.
Una vez tengamos el boceto con la geometría del escudo, digitalizando una
imagen y vectorizándola para poder trabajar con ella en catia, extruimos el
electrodo con el alto relieve o bajo relieve según nos interese.
Figura 34: Boceto del escudo de ICAI
Figura 35: Vista 3D del electrodo con líneas vista y simulando cobre
Escuela Técnica Superior de Ingeniería (ICAI)
75
Proyecto fin de carrera
2013/2014
El electrodo ira montado en un porta electrodos fijado con dos tornillos tipo
Allen de medida M6.
Figura 36: Renderizado del electrodo montado en el porta electrodos
SIMULACIÓN DEL MECANIZADO
Mediante el programa de diseño podemos simular el mecanizado de una
pieza partiendo de un bloque de material. Podemos escoger el tipo de maquina o
centro de mecanizado, herramienta de corte, tipo de acabado superficial, etc.
Escogemos una máquina de 3 ejes y para la herramienta de corte accedemos
al catálogo de algún fabricante para determinar los parámetros de la herramienta
y del porta-herramienta.
Nosotros hemos elegido una LMT-BELIN especialmente diseñada para
grabados en materiales no ferrosos, con un ancho de punta de 0.3mm y ángulo
76
Universidad Pontificia Comillas
José Manuel Albarrán Sánchez
3º ITIM
de 40º.
Para el porta-herramienta, ya que el cobre se mecaniza a alta velocidad,
elegimos uno cuya velocidad máxima es de 80.000 rpm. En este caso elegimos
una Big Daishowa BBT40-RBX5-4S-151H, que mediante una turbina accionada por
aire comprimido le permite alcanzar velocidades de giro muy altas.
Una vez determinados los parámetros de la herramienta de corte
introducimos los datos en el CAM:
Escuela Técnica Superior de Ingeniería (ICAI)
77
Proyecto fin de carrera
2013/2014
A continuación, definimos los sólidos a mecanizar diferenciando entre tocho
de material y electrodo, además de determinar el plano de seguridad de la
maquina y las tolerancias de mecanizado. En nuestro caso, determinamos una
profundidad de pasada de 0,5mm y una tolerancia de mecanizado de 0,02mm
Con todos estos datos calculamos la trayectoria de la herramienta para
mecanizar la pieza:
78
Universidad Pontificia Comillas
José Manuel Albarrán Sánchez
3º ITIM
BIBLIOGRAFIA
•
Manual Babyplast 6/10p
•
Manual de Tecnología mecánica. Universidad Pontificia Comillas
•
Manuel Ingeniería de fabricación. Universidad Pontificia Comillas
•
www.hasco.com
•
www.acerosboehler.com.ar
•
www.tecnologiadelosplasticos.com
Escuela Técnica Superior de Ingeniería (ICAI)
79
Proyecto fin de carrera
2013/2014
ANEXOS
En este apartado adjuntamos una serie de documentos de utilidad para obtener
información respecto a la máquina de inyección, Babyplast 6/10p. También se
incluye información acerca de las herramientas de corte y porta-herramientas
utilizados, por si quisiéramos realizar algún cambio o modificación en el futuro.
80
Universidad Pontificia Comillas
Gravage
Engraving
Gravur
Inciderata
Grabado
. Fraise de gravage Belin: "un rendement jusqu'alors jamais atteint"
. Belin Engraving cutters: "Performance like never before"
. Belin Gravierfräser: "eine bis jetzt nie erreichte Leistung"
. Fresa per incidere Belin: "un rendimento finora mai raggiunto"
. Fresa de grabado Belin: " resultados nunca hasta ahora obtenidos "
31
Fraises à graver DR - FI - P
Engraving cutters DR - FI - P / Gravierfräser DR - FI - P
Frese per incidere DR - FI - P / Fresas para grabar DR - FI - P
Plastique, bois, non ferreux
Plastic, wood, non-ferrous metals / Kunststoff, Holz, Nichteisenmetalle
Plastica, legno, materiale non ferrosi / Plastico, madera, materiales non ferrosos
32
Fraises de gravage GR
Engraving cutters GR / Gravierfräser GR
Frese per incidere GR / Fresas para grabar GR
Tous matériaux
All types of materials / Alle Materialen / Tutti i mareriali / Todo tipo de materiales
33
Fraise pour machine gravograph
Mill for Gravograph Machine / Fräser für Gravograph Maschine
Fresa per macchine Gravograph / Fresa para maquina Gravograph
Fraise de gravage pyramidale GRP revêtue "X TIALN"
Pyramidal Engraving cutter GRP "X TIALN" coated
Gravierfräser GRP "X TIALN" beschichtet
Fresa per incidere piramidali GRP rivestita "X TIALN"
Fresa para grabar GRP, piramidal, recubierta de "X TIALN"
Fraise spéciale pour usinage de forme ou gravage de matériaux durs
(acier inox, acier traité)
Special cutter for form manufacturing or engraving hard materials (stainless steel, treaded steel)
Spezielle Fräser für Formherstellung oder für Gravierung von harten Materialien (Stahl, inox, behandeltem Stahl)
Fresa speciali per la lavorazione di forme o incisione di Materiali duri (es acciai, inox, trattati)
Fresa especial de forma para mecanizar o grabar materiales duras (aceros inox / aceros tratados)
34
R
S P I N D L E
DUAL
S Y S T E M
CONTACT
JIS B 6339 (BIG-PLUS)
AIR TURBINE SPINDLE
A
High-speed Micro-Machining can be done on a normal machining
center, eliminating the need of an expensive high-speed machine.
MAX.
Machine Spindle
Rotation= 0
80,000
min-1
Relation between Spindle speed and air pressure (Reference)
80,000
80,000
Practical spindle
speed (min-1)
Clamping Range
Revolution(min-1)
70,000
60,000 - 80,000 40,000 - 50,000
60,000
ø0.45 - ø4.05mm (MEGA4S)
Less than 1 m
Less than 0.6MPa
200L/min [ANR](0.5MPa)
T.I.R at nose
Air pressure
Air flow
73,000
50,000
40,000
66,000
58,000
50,000
47,000
43,000
38,000
30,000
0.3
0.4
0.5
Air pressure (MPa)
0.6
CENTER THROUGH Type
For compressed air through the machine spindle.
For automatic tool change
øD
Air
Max.ø4
22
K
BBT No.
ø12
L
øD1
BBT / BT SHANK
90,000
MEGA4S
BIG-PLUS tools can be used in machining centers with conventional spindles.
Model
Operating spindle
speed(min-1)
Tool diameter
BBT40- RBX7C-4S-150
-RBX5C-4S-150
BBT50-RBX7C-4S-160
-RBX5C-4S-160
60,000 - 80,000
40,000 - 50,000
60,000 - 80,000
40,000 - 50,000
ø1.0 or smaller
ø1.5 or smaller
ø1.0 or smaller
ø1.5 or smaller
1. Nut and wrench are included. Collet must be ordered separately.
2. XF1(Air Unit) must be ordered separately.
A 65
For MICRO COLLET G
A 63
2
CAUTION
L
150
160
øD
78
96
78
96
øD1
K
50
43
68
53
Weight
(kg)
3.1
4.1
6.3
7.3
Compressed air to drive the AIR TURBINE SPINDLE must be clean. Therefore, coolant should
not be supplied through the spindle on the machine that the AIR TURBINE SPINDLE is used.
R
S P I N D L E
JIS B 6339 (BIG-PLUS)
DUAL
S Y S T E M
CONTACT
SIDE THROUGH Type
The compressed air is supplied through the stop block which
also enables automatic tool change.
A
θ=0˚- 360˚
øD
ø12
BBT No.
Drive key
22
Max.ø4
For automatic tool change
BBT / BT SHANK
L
K1
S
MEGA4S
H
Air
Pin stroke: 6
K2
Exclusive STOP BLOCK is required.
BIG-PLUS tools can be used in machining centers with conventional spindles.
Model
BBT30-RBX7-4S-152-55
BBT40-RBX7-4S-151-65
-RBX5-4S-151-65
BBT50-RBX7-4S-166-80
-RBX5-4S-166-80
Operating spindle
speed(min-1)
Tool diameter
L
øD
K1
K2
S
H
Weight
(kg)
60,000 - 80,000
60,000 - 80,000
40,000 - 50,000
60,000 - 80,000
40,000 - 50,000
ø1.0 or smaller
ø1.0 or smaller
ø1.5 or smaller
ø1.0 or smaller
ø1.5 or smaller
152
80
80
96
28
33
55
-10 - 22
43
33
65
-24 - 21
100
58
48
80
-9 - 36
2.7
4.0
5.0
8.7
9.7
151
166
1. Nut and wrench are included. Collet must be ordered separately.
2. XF1(Air Unit) must be ordered separately.
A 65
For MICRO COLLET G
2
for AIR TURBINE SPINDLE
Preparing the Stop Block
The
AIR TURBINE SPINDLE utilizing a Locating
Pin requires the Stop Block, which is mounted to the
machine spindle. Please contact a
agent for
details.
Locating Pin
A 64
R
S P I N D L E
DUAL
S Y S T E M
CONTACT
JIS B 6339 (BIG-PLUS)
AIR TURBINE SPINDLE
Machine Spindle
Rotation= 0
For Manual tool change
Easily mounted on machines without a stop block.
L
MAX.
22
BBT No.
Max.ø4
min-1
øD
ø12
BBT / BT SHANK
80,000
Air
(Tube diameter: ø8)
K
150
S
MEGA4S
ø13
BIG-PLUS tools can be used in machining centers with conventional spindles.
Operating spindle
speed(min-1)
Model
BBT30-RBX7-4S-152H
BBT40-RBX7-4S-151H
-RBX5-4S-151H
BBT50-RBX7-4S-166H
-RBX5-4S-166H
60,000 - 80,000
60,000 - 80,000
40,000 - 50,000
60,000 - 80,000
40,000 - 50,000
Tool diameter
L
ø1.0 or smaller
ø1.0 or smaller
ø1.5 or smaller
ø1.0 or smaller
ø1.5 or smaller
152
151
166
øD
φD
80
80
96
K
S
64.5
64.5
65
65
71
63
78
100
100
80
AIR FILTER REGULATOR for RBX
(Contact our agent.)
Air filtering for turbine drive.
1
2
IN
ø10
Model
OUT
ø8
XF1
1 Mist separator (filtration: 0.3 m)
2 Micro mist separator (filtration: 0.01 m)
4
3 Precision regulator
4 Three ports valves for extracting pressurization
(non-grease type)
3
Dimensions
101
74
14.5
Detail
201
38.5
54
R
7
A 65
14.5
16
54
125
36
81
28
280
Weight
(kg)
2.7
4.0
5.0
8.7
9.7
For MICRO COLLET G
1. Nut and wrench are included. Collet must be ordered separately.
2. XF1(Air Unit) must be ordered separately.
A 65
11
A
H Type
7
2
R
S P I N D L E
JIS B 6339 (BIG-PLUS)
DUAL
S Y S T E M
CONTACT
Application example
Aluminum
Prehardened steel
A2017
HRC40
Outstanding runout accuracy
permits super thin wall
cutting.
4mm
ø0.5mm Rib-endmill
70,000min-1
1,500mm/min
Ad=0.02mm
Prehardened steel
Cutter
Spindle speed
Feed
D.O.C
HRC40
R0.5mm Ball nose endmill
65,000min-1
4,200mm/min
Ad=0.2mm Rd=0.05mm
Prehardened steel
Cutter
Spindle speed
Feed
D.O.C
A2017
No thermal expansion of
spindle results in finely
detailed surface finish.
Cutter
Spindle speed
Feed
D.O.C
R0.2mm Ball nose endmill
70,000min-1
1,000mm/min
Ad=0.01mm
Aluminum
40mm
HRC40
20mm
Original 5 hour operation in
MC is reduced to 2 hours.
Overall cutting length of 656m can
be achieved with one ball nose
endmill.
Drastically extended tool life.
Cutter
Spindle speed
Feed
D.O.C
R0.1mm Ball nose endmill
80,000min-1
400mm/min
Ad=0.01mm
Prehardened steel
30mm
HRC40
BBT / BT SHANK
Drastic time reduction by
ultra high speed rotation.
Excellent dynamic runout
accuracy makes DOC of
5 m clearly visible.
0.065mm
Cutter
Spindle speed
Feed
D.O.C
A
20mm
High-precision drilling is
possible without center drill
operation.
Even after 3,500 holes, no
problems can be found on
cutting edge.
R0.5mm Ball nose endmill
75,000min-1
400mm/min
Ad=0.02mm
Cutter
Spindle speed
Feed
Peck
Prehardened steel
0.3mm
t= 1.5mm
ø0.3mm Solid drill
75,000min-1
200mm/min
0.3mm
Stainless Steel
HRC40
SUS303
Even a taper endmill that
has high cutting forces
can
achieve
stable
cutting.
30mm
10mm
Tool life is doubled with
over 1,200 holes and
cutting time is reduced
to 1/3.
0.5mm
t= 1.7mm
Cutter
Spindle speed
Feed
D.O.C
ø1.5mm Rib-endmill
40,000min-1
1,000mm/min
Ad=0.05mm
Cutter
Spindle speed
Feed
Peck
ø0.5mm Solid drill
40,000min-1
20mm/min
0.01mm
A 66
José Manuel Albarrán Sánchez
3º ITIM
2. PLANOS
Escuela Técnica Superior de Ingeniería (ICAI)
81
Proyecto fin de carrera
82
Universidad Pontificia Comillas
2013/2014
José Manuel Albarrán Sánchez
3º ITIM
LISTA DE PLANOS
1. Lista de materiales
2. Placa fija
3. Placa móvil
4. Placa de expulsión
5. Placa de apriete
6. Columna guía
7. Guía de extracción
8. Aguja de expulsión
9. Columna separadora
Escuela Técnica Superior de Ingeniería (ICAI)
83
Proyecto fin de carrera
84
Universidad Pontificia Comillas
2013/2014
A
B
C
D
4
10
1
7
6
4
8
4
9
5
2
3
2
3
3
10 Tornillo Allen M3x16
DIN 912
4
9
Tirante de expulsion
Hasco K5010
1
8
Guia de expulsion
Böhler 300
2
7
Columna separadora
Böhler 300
2
6
Aguja de expulsion
Böhler 300
4
5
Placa de aprite
Böhler 300
1
4
Placa de expulsion
Böhler 300
1
3
Columna guia
Böhler 300
4
2
Placa movil
Böhler 314
1
1
Placa fija
Böhler 314
1
Nº
Definición
Material
Proyecto fin de carrera:
Diseño y fabricación de
un molde de inyección
de plástico
1
dibujado
FECHA
FECHA
José M. Albarrán
14/04/2014
D
Cantidad
I.C.A.I.
TITULO
José M. Albarrán 14/04/2014
revisado
FECHA
fmto
Diseñado
Norma/Fabricante
2
Lista de materiales
1
Nº PLANO
A4
ESCALA
REV
1
1:1
HOJA
1/1
A
(
0.8
A
B
C
D
1.2
)
4
75
40
A
8
0.05
4
3
4
3
50
3
0.8
x9
6
6
6
3
6 H7
4
40
12.5
75
40
3 x45º
A
63
18.5
2
2
Proyecto fin de carrera:
Diseño y fabricación de un
molde de inyección de
plástico
I.C.A.I.
1
TITULO
dibujado
FECHA
José M. Albarrán 29/03/2014
revisado
FECHA
fmto Nº PLANO
D
Diseñado
FECHA
Jose M. Albarrán
29/03/2014
A4
ESCALA
PLaca fija
REV
2
1:1 Tol:
0.2mm
HOJA
A
1/1
1
A
B
C
D
0.8
(
)
4
75
40
12.5
4
1.2
12.5
2
4 H7
12.5
3 x10
5
20
2
28
9
.5
0.05
2
12
R1
Proyecto fin de carrera:
Diseño y fabricación de
un molde de inyección de
plástico
dibujado
FECHA
1
Diseñado
FECHA
José M. Albarrán
13/04/2014
2
I.C.A.I.
TITULO
José M. Albarrán 13/04/2014
revisado
FECHA
fmto
D
3
50
3 H7
0.8
5
38
75
3
R 1 H7
Nº PLANO
A4
ESCALA
Placa movil
REV
3
1:1 Tol:
0.2mm
HOJA
A
1/1
1
A
B
C
D
Rz 1.8
4
4
12
3
R3
48
70
R1
H7
R 1.5
34
3
3
24
1.
5
5
2
20
R2
x1
2
.5
10
4x
50
Proyecto fin de carrera:
Diseño y fabricación de
un molde de inyección
de plástico
1
dibujado
FECHA
I.C.A.I.
TITULO
José M. Albarrán 14/04/2014
revisado
FECHA
fmto
Diseñado
FECHA
José M. Albarrán
14/04/2014
D
Placa de expulsión
1
Nº PLANO
A4
ESCALA
REV
4
1:1 Tol:
0.2mm
HOJA
1/1
A
Rz 1.2
)
(
4
A
3
6 H7
5
Rz 1.2
70
5x
4
12
9.5 H7
5.
A
B
C
D
Rz 1.8
3
3
A
7
R 1.5 H
48
2
11.92
2
34
24
Proyecto fin de carrera:
Diseño y fabricación de
un molde de inyección
de plástico
1
dibujado
FECHA
I.C.A.I.
TITULO
José M. Albarrán 14/04/2014
revisado
FECHA
fmto
Diseñado
FECHA
José M. Albarrán
14/04/2014
D
Placa de apriete
1
Nº PLANO
A4
ESCALA
REV
5
1:1 Tol:
0.2mm
HOJA
1/1
A
(
A
B
C
D
Rz 1.8
Rz 1.2
)
4
4
60
2
0
−0.2
10
A
0
−0.2
9
3
3
8
±0.2
6 k5
4 h6
Rz 1.2
R
1
4
2
3
2
Detalle A
Escala: 2:1
Chaflanes: 1x45º
Proyecto fin de carrera:
Diseño y fabricación de
un molde de inyección
de plástico
1
dibujado
FECHA
I.C.A.I.
TITULO
José M. Albarrán 14/04/2014
revisado
FECHA
fmto
Diseñado
FECHA
José M. Albarrán
14/04/2014
D
Nº PLANO
A4
ESCALA
Columna guia
1
REV
6
1:1 Tol:
0.5mm
HOJA
1/1
A
A
B
C
D
Rz 1.2
4
4
0
−0.2
0.05mm/m
10
3
3
1.5
6
8
65
2
2
Proyecto fin de carrera:
Diseño y fabricación de
un molde de inyección
de plástico
1
dibujado
FECHA
I.C.A.I.
TITULO
José M. Albarrán 14/04/2014
revisado
FECHA
fmto
Diseñado
FECHA
José M. Albarrán
14/04/2014
D
Guia de extracción
1
Nº PLANO
A4
ESCALA
REV
7
1:1 Tol:
0.2mm
HOJA
1/1
A
A
B
C
D
Rz 1.2
4
4
2 h6
0
−0.2
3
4
3
1.5
81.5
2
2
Proyecto fin de carrera:
Diseño y fabricación de
un molde de inyección
de plástico
1
dibujado
FECHA
I.C.A.I.
TITULO
José M. Albarrán 14/04/2014
revisado
FECHA
fmto
Diseñado
FECHA
José M. Albarrán
14/04/2014
D
Aguja de expulsión
1
Nº PLANO
A4
ESCALA
REV
8
1:1 Tol:
0.2mm
HOJA
1/1
A
A
B
C
D
4
4
3
Rz 1.2
3
3 h6
0
−0.20
4
1.5
78
2
2
Proyecto fin de carrera:
Diseño y fabricación de
un molde de inyección
de plastico
1
dibujado
FECHA
I.C.A.I.
TITULO
José M. Albarrán 14/04/2014
revisado
FECHA
fmto
Diseñado
FECHA
José M. Albarrán
14/04/2014
D
Columna separadora
1
Nº PLANO
A4
ESCALA
REV
9
1:1 Tol:
0.2mm
HOJA
1/1
A
José Manuel Albarrán Sánchez
3º ITIM
3. PLIEGO DE CONDICIONES
Escuela Técnica Superior de Ingeniería (ICAI)
85
Proyecto fin de carrera
86
Universidad Pontificia Comillas
2013/2014
José Manuel Albarrán Sánchez
3º ITIM
CONDICIONES GENERALES
Alcance y contenido del proyecto
El alcance del presente proyecto se extiende a la ejecución de la totalidad de las
prescripciones técnicas y trabajos que integran el proyecto que aquí se trata, y de las
que sin estar indicadas en este proyecto, considere conveniente el ingeniero proyectista.
El objeto del presente pliego de condiciones es definir principalmente las obligaciones
del constructor para llevar a cabo los trabajos con la garantía necesaria. También
contienen las prescripciones generales y técnicas que han de regir la ejecución del
proyecto y por cuyo cumplimiento velará celosamente el ingeniero proyectista.
En el pliego de condiciones técnicas se especificará, más especialmente aquellos
capítulos que no estén debidamente definidos en el resto de los documentos del
proyecto, profundizando menos, por el contrario, en aquellos otros que quedan
perfectamente definidos en los planos, detalles constructivos, memoria y presupuesto.
Si bien ellos no supondrán menoscabo en su cumplimiento y han de entenderse como
incluidos en el presente pliego.
Normas aplicables
Además de las condiciones especificadas en el presente pliego, se tendrán en
consideración, durante la ejecución de los trabajos, las normas aplicables a este
diseño, que corresponderán en todo momento al nivel de calidad exigido por el
ingeniero proyectista. Así se habrán cumplir las siguientes:
- Normas UNE
- Normas DlN
- Normas ISO
Materiales y ensayos en la ejecución de los trabajos
El constructor deberá emplear los materiales señalados en el presente
proyecto, y realizará los trabajos de montajes de acuerdo con el mismo. La
totalidad de los materiales que se emplean serán de buena calidad, desechando
lo que a juicio del ingeniero proyectista no los sean.
Si los materiales no satisfacen las características y las condiciones establecidas
en este pliego de condiciones, deberán ser reemplazados por el constructor por
otros que si cumplan las características y condiciones exigidas.
Escuela Técnica Superior de Ingeniería (ICAI)
87
Proyecto fin de carrera
2013/2014
Si fuese necesario, se realizará todos los análisis y pruebas que ordene el
ingeniero proyectista, aunque estos no se indiquen en el pliego de condiciones,
los cuales se realizarán en aquellos laboratorios que designe el ingeniero
proyectista, siendo los gastos originados a cuenta del constructor. Si el
constructor no se mostrase de acuerdo con los resultados obtenidos del ensayo,
pruebas o análisis se podrán repetir las mismas en un laboratorio oficial.
La admisión de los materiales no excluye la responsabilidad del fabricante por
la calidad de los mismos, que se prolongarán hasta la recepción o entrega de los
trabajos.
0bjeto de los planos y especificaciones
El objeto de los planos y especificaciones es mostrar al constructor las formas,
dimensiones, calidades y cuantías de las piezas y sistemas a realizar, su
disposición relativa en el conjunto de la instalación, la mano de obra a emplear,
equipos y medios de montaje necesarios para la ejecución del objeto mientras
específicamente el ingeniero proyectista no indique lo contrario.
El fabricante realizará todo el trabajo indicado en los planos y descrito en las
especificaciones o pliegos de todos los trabajos considerados como necesarios
para completar el montaje de manera aceptable y consistente, y a los precios
ofertados.
Contradicciones y omisiones en la documentación
Lo dispuesto en el pliego de condiciones técnicas y no recogido en los planos,
o viceversa habrá de ser ejecutado como si estuviesen ambos documentos. En el
caso contrario prevalece lo dispuesto en el pliego de condiciones técnicas. En
todo caso prevalecerá la aclaración que al respecto dé el ingeniero proyectista.
Las omisiones en el pliego de condiciones y en los planos o las descripciones
erróneas de los detalles en los trabajos, que sean indispensables para realizar lo
expuesto en los planos y pliegos de condiciones técnicas o que por su uso y
costumbre deben ser realizados, no eximen al fabricante de la obligación de
ejecutar dichos detalles omitidos o erróneamente descritos, debiendo ser
ejecutados como si hubiera sido completamente especificados en los planos y
pliegos de condiciones técnicas del proyecto.
Condiciones generales de la ejecución de los trabajos
Todos los trabajos se ejecutarán con estricta sujeción a la documentación
presentada en el presente proyecto. La forma y dimensiones de las diferentes
88
Universidad Pontificia Comillas
José Manuel Albarrán Sánchez
3º ITIM
partes que componen el proyecto, así como los materiales a emplear, se
ajustarán a lo que se detalla en los planos y estado de mediciones.
El fabricante es el único responsable de la ejecución de los trabajos que ha
subcontratado y de las faltas o defectos que en estos puedan existir por su
incorrecta realización o por el empleo de materiales de deficiente calidad no
autorizados expresamente por el ingeniero proyectista. En este caso, el ingeniero
proyectista podrá disponer que las palies defectuosas sean desmontadas y
reconstruidas de acuerdo con las especificaciones requeridas.
El fabricante deberá atenerse a las medidas y tolerancias dispuestas en los
planos o especificaciones. En caso de elaboración de piezas, se ha de considerar
en esta su mecanización y acabado, debiendo en todo caso consultar con el
ingeniero proyectista cualquier cambio que se crea oportuno realizar, en caso de
falta de precisión en los medios de elaboración de las piezas.
Las dimensiones de todas las piezas han de ser cuidadosamente comprobadas
por el fabricante antes de iniciar su ejecución y montaje.
Cualquier error comprobado ha de ser puesto en conocimiento del ingeniero
proyectista inmediatamente, con el fin de subsanar y comprobarlo. No se harán
reformas de ningún tipo en las piezas sin consulta previa al ingeniero proyectista.
Durante el proceso de montaje, el ingeniero proyectista podrá dar
instrucciones adicionales por medio de dibujos o notas que aclaren con detalle
cualquier dato confuso de los planos o especificaciones. Podrá dar, de igual
modo, instrucciones adicionales necesarias para explicar o ilustrar los cambios
que en el trabajo tuvieran que realizarse.
En caso de oscuridad o divergencia en la interpretación de este se estará
dispuesto a lo dispuesto por el ingeniero proyectista y en todo caso a las
estipulaciones y cláusulas por las partes contratantes.
Variaciones en las condiciones generales de la ejecución de los trabajos
Siempre caben modificaciones oportunas durante la ejecución los trabajos
que solo podrán ser realizados por el ingeniero proyectista. Los trabajos se
ejecutarán según las modificaciones del mismo que previamente hayan sido
aprobados y a las órdenes e instrucciones que bajo su responsabilidad entregue
el ingeniero proyectista, siempre que estas encajen en las cifras a que ascienden
los presupuestos aprobados.
Cuando sean necesarios introducir cambio en los trabajos que rijan el
contrato, el ingeniero proyectista redactará la oportuna propuesta formada por
los documentos que justifiquen, describan y valoren dichos cambios.
Escuela Técnica Superior de Ingeniería (ICAI)
89
Proyecto fin de carrera
2013/2014
Cuando se crea conveniente el empleo de nuevos materiales o realizar
unidades de obra que no se recojan en el presupuesto base del contrato, la
propuesta de nuevos precios a fijar del ingeniero proyectista bastará, en cuanto
resulte de aplicación, en los costes elementales fijados en los precios unitarios
integrados en el contrato. Solo se considerarán en cuanto a mejoras o
modificaciones del proyecto aquellas que hayan sido ordenadas por escrito y
cuyo precio se ha convenido antes de preceder a su ejecución o instalación.
CONDICIONES TÉCNICAS
Trabajar y fabricar el plástico (moldeo por inyección)
En ingeniería, el moldeo por inyección es un proceso semicontinuo que consiste
en inyectar un polímero en estado fundido (o ahulado) en un molde cerrado a
presión y frío, a través de un orificio pequeño llamado compuerta. En ese molde el
material se solidifica, comenzando a cristalizar en polímeros semicristalinos. La
pieza o parte final se obtiene al abrir el molde y sacar de la cavidad la pieza
moldeada.
El moldeo por inyección es una técnica muy popular para la fabricación de
artículos muy diferentes. Sólo en los Estados Unidos, la industria del plástico ha
crecido a una tasa de 12% anual durante los últimos 25 años, y el principal proceso
de transformación de plástico es el moldeo por inyección, seguido del de
extrusión. Un ejemplo de productos fabricados por esta técnica son los famosos
bloques LEGO y juguetes Playmobil, así como un gran cantidad de componentes
de automóviles, componentes para aviones y naves espaciales.
Los polímeros han logrado sustituir otros materiales como son madera, metales,
fibras naturales, cerámicas y hasta piedras preciosas; el moldeo por inyección es
un proceso ambientalmente más favorable comparado con la fabricación de
papel, la tala de árboles o cromados. Ya que no contamina el ambiente de forma
directa, no emite gases ni desechos acuosos, con bajos niveles de ruido. Sin
embargo, no todos los plásticos pueden ser reciclados y algunos susceptibles de
ser reciclados son depositados en el ambiente, causando daños a la ecología.
La popularidad de este método se explica con la versatilidad de piezas que
pueden fabricarse, la rapidez de fabricación, el diseño escalable desde procesos de
prototipos rápidos, altos niveles de producción y bajos costos, alta o baja
automatización según el costo de la pieza, geometrías muy complicadas que serían
imposibles por otras técnicas, las piezas moldeadas requieren muy poco o nulo
acabado pues son terminadas con la rugosidad de superficie deseada, color y
90
Universidad Pontificia Comillas
José Manuel Albarrán Sánchez
3º ITIM
transparencia u opacidad, buena tolerancia dimensional de piezas moldeadas con
o sin insertos y con diferentes colores.
Principio de moldeo
El moldeo por inyección es una de las tecnologías de procesamiento de
plástico más famosas, ya que representa un modo relativamente simple de
fabricar componentes con formas geométricas de alta complejidad. Para ello se
necesita una máquina de inyección que incluya un molde. En este último, se
fabrica una cavidad cuya forma y tamaño son idénticos a las de la pieza que se
desea obtener. La cavidad se llena con plástico fundido, el cual se solidifica,
manteniendo la forma moldeada.
Los polímeros conservan su forma tridimensional cuando son enfriados por
debajo de su Tg -y, por tanto, también de su temperatura de fusión para
polímeros semicristalinos. Los polímeros amorfos, cuya temperatura útil es
inferior a su Tg, se encuentran en un estado termodinámico de pseudo
equilibrio. En ese estado, los movimientos de rotación y de relajación
(desenredo de las cadenas) del polímero están altamente impedidos. Es por esta
causa que, en ausencia de esfuerzos, se retiene la forma tridimensional.
Los polímeros semicristalinos poseen, además, la característica de formar
cristales. Estos cristales proporcionan estabilidad dimensional a la molécula, la
cual también es --en la región cristalina- termodinámicamente estable. La
entropía de las moléculas del plástico disminuye drásticamente debido al orden
de las moléculas en los cristales.
Control de parámetros
i) Ciclo de moldeo
En el ciclo de moldeo se distinguen 6 pasos principales (aunque algunos
autores llegan a distinguir hasta 9 pasos):
1. Molde cerrado y vacío. La unidad de inyección carga material y se
llena de polímero fundido.
2. Se inyecta el polímero abriéndose la válvula y, con el husillo que actúa
como un pistón, se hace pasar el material a través de la boquilla hacia las
cavidades del molde.
3. La presión se mantiene constante para lograr que la pieza tenga las
dimensiones adecuadas, pues al enfriarse tiende a contraerse.
4. La presión se elimina. La válvula se cierra y el husillo gira para cargar
material; al girar también retrocede.
Escuela Técnica Superior de Ingeniería (ICAI)
91
Proyecto fin de carrera
2013/2014
5. La pieza en el molde termina de enfriarse (este tiempo es el más caro
pues es largo e interrumpe el proceso continuo), la prensa libera la presión
y el molde se abre; las barras expulsan la parte moldeada fuera de la
cavidad.
6. La unidad de Cierre vuelve a cerrar el molde y el ciclo puede
reiniciarse. PvT (relaciones de presión-volumen-temperatura)
En cualquier polímero, las relaciones entre presión, volumen y temperatura
son muy importantes para obtener un proceso de inyección eficiente, ya que el
volumen específico de un polímero aumenta al ascender la temperatura del
mismo. Entre estas dos dimensiones se presentan curvas isobáricas por las
cuales se guía el polímero. El comportamiento de los polímeros amorfos y
semicristalinos en el paso de enfriamiento es muy diferente, lo que debe ser
tenido en cuenta si se quiere obtener una pieza de alta calidad.
Los polímeros semicristalinos modificarán más su tamaño dependiendo de
la temperatura en la cual se les permita cristalizar. Las cadenas que forman
esferalitas y lamelas ocupan menos espacio (mayor densidad) que las cadenas
en estado amorfo. Por ello, el grado cristalino afecta directamente a la
densidad final de la pieza. La temperatura del molde y el enfriamiento deben
ser los adecuados para obtener partes de calidad.
A continuación se enumeran algunos valores comunes de contracción en
polímeros para inyección (para diseño de moldes es conveniente solicitar una
hoja de parámetros técnicos del proveedor de polímeros para obtener un
rango específico):
Termoplástico
Acrilonitrilo butadieno estireno
0,4 - 0,8
Poliacetal
0, 1 - 2,3
Polimetilmetacrilato (PMMA)
0,2 - 0,7
Acetato de celulosa
Nylon 6,6
Policarbonato
92
Contracción (%)
0,5
1,4 - 1,6
0,6
Polietileno de baja densidad
4,0 - 4,5
Polipropileno
1,3 - 1,6
Poliestireno
0,4 - 0,7
PVC plastificado
1,0 - 4,5
Universidad Pontificia Comillas
José Manuel Albarrán Sánchez
3º ITIM
ii) Colada fría y caliente
Existen dos tipos de colada:
- La colada fría es el remanente de polímero solidificado que queda en
los canales, y que es necesario cortar de la pieza final.
- La colada caliente mantiene al polímero en estado fundido para
continuar con la inyección. Con esta técnica se ahorra una considerable
cantidad de plástico. Pero algunas de las desventajas la convierten en una
técnica poco popular: los pigmentos deben tener mayor resistencia a la
temperatura, el polímero aumenta su historia térmica, el molde debe ser
diseñado especialmente para esto, pueden haber fluctuaciones en el ciclo
de moldeo, etc.
iii) Coloración de la pieza
La coloración de las partes a moldear es un paso crítico, puesto que la
belleza de la parte, la identificación y las funciones ópticas dependen de
este proceso. Básicamente existen tres formas de colorear una parte en los
procesos de inyección:
1. Utilizar plástico del color que se necesita (precoloreados).
2. Utilizar un plástico de color natural y mezclarlo con pigmento en
polvo o colorante líquido.
3. Utilizar un plástico de color natural y mezclarlo con concentrado de
color. Los colores pueden ser cualquier opaco y, si el polímero es
transparente, se permiten colores translúcidos. Es importante que el
proveedor de los concentrados de color sea consciente de la aplicación
final de la parte, para utilizar pigmentos o colorantes que no migren a la
superficie. En polioleofinas no debe utilizarse colorantes porque migran,
un error muy común en la industria ya que son baratos, si bien este
ahorro merma la calidad de la parte y puede resultar en una
reclamación por parte del cliente.
iv) Temperatura de proceso
Para inyectar un polímero, específicamente un termoplástico, es
necesario conocer su temperatura de transición vítrea (Tg) y su
temperatura de fusión de la región cristalina (Tm), si es un polímero
semicristalino.
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Proyecto fin de carrera
2013/2014
La temperatura de operación de cada termoplástico no es estándar, y
varía según el proveedor. Es por tanto necesario solicitarle una Hoja de
Especificaciones donde se encuentre tanto el índice de fluidez como la
temperatura de trabajo, que además es un rango de temperaturas, y la
temperatura de degradación, con lo cual se obtiene un intervalo dentro del
cual se puede trabajar el material eficientemente.
v) Dimensiones de la maquina
La efectividad de una máquina de inyección se basa en la cantidad de
presión que esta pueda generar, por dos razones principales:
1. Incrementando la presión se puede inyectar más material.
2. Incrementando la presión se puede disminuir la temperatura, que se
traduce en menor costo de operación. Aunque las dimensiones de la
máquina dependen principalmente de la cantidad de polímero que se
necesita para llenar la pieza deseada, es común que los proveedores de
máquinas vendan equipos más o menos estándares.
Las principales características para determinar las dimensiones de una
máquina son: la capacidad de cierre, dimensiones del molde, carrera o
recorrido del molde, presión de inyección, capacidad volumétrica de
inyección, características de plastificado y velocidad de inyección.
vi) Flujo y diseño de flujo
El flujo de polímero en las cavidades es cuando la viscosidad del
polímero aumenta al enfriarse en contacto con las paredes del molde.
Los polímeros son materiales cuyas viscosidades son muy altas, por lo que
su flujo es lento y complicado. La razón de esto es que son cadenas muy
largas de unidades más simples, a causa de lo cual los polímeros presentan
una orientación con respecto al esfuerzo cortante al que han sido
sometidos.
En general, es conveniente eliminar lo más posible la orientación de las
moléculas, propiedad que se contrapone a la rapidez de moldeo (y por
tanto al costo). Sin embargo, si el estrés debido a una orientación
extremadamente alta no se libera, la pieza se deformará al enfriarse o al
calentar el material en su aplicación.
El polímero entra en el molde y se va acumulando desde el punto de
entrada, arrastrándose por las paredes y empujando el polímero en el
centro.
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Universidad Pontificia Comillas
José Manuel Albarrán Sánchez
3º ITIM
Cuando este toca las paredes del molde, comienza a enfriarse y
solidificarse. Esto ocurre con cierta baja orientación, pero cuando se va
llenando la cavidad en capas posteriores lejanas a la pared del molde, la
orientación se incrementa y un inadecuado enfriamiento congela los
estreses generados, siguiendo un perfil de velocidades semejante al del
flujo parabólico en un tubo.
El flujo de un polímero a través de una cavidad rectangular se puede
estudiar utilizando condiciones isotérmicas, o en el molde a temperaturas
menores que la Tg del polímero a estudiar. Para los experimentos en
condiciones isotérmicas, se observa que el tipo de polímero no modifica el
flujo, que mantiene un perfil de velocidades constante, con un flujo radial
después de la compuerta hasta llenar las esquinas. Después, el flujo se
aproxima a un flujo tapón, perdiendo movilidad en las zonas de contacto
con la pared fría. El flujo de cada polímero es estudiado por la reología.
vii) Ventilación y presión
Conforme el polímero avanza desde la entrada o tolva, va reduciendo el
tamaño de sus gránulos por medios tanto mecánicos (fricción, compresión y
arrastres) como térmicos (aumento en su temperatura interna), llegando al
estado gomoso o fusión, dependiendo de si el material es amorfo o
semicristalino. Conforme este material avanza, el aire presente
experimenta un aumento de presión y generalmente escapa en dirección
opuesta al avance del polímero. Si esto no ocurre, entonces es necesario
abrir una compuerta de ventilación, igualándose de esta manera la presión
generada a la presión atmosférica. Debido a las propiedades de viscosidad y
de arrastre del polímero, sólo escapa mediante la ventilación una parte
mínima de plástico.
viii) Técnicas modernas
Algunas de las técnicas modernas incluyen la inyección de
multicomponentes, es decir, una pieza que contiene dos polímeros unidos
entre sí o un polímero con diferentes colores y aditivos separados en capas.
En esta técnica es posible inyectar dos polímeros en la misma pieza. Existen
dos métodos para lograr esto: uno es con dos unidades de inyección, y otro
con una unidad de inyección compuesta. Un polímero queda inmerso en el
otro, o un color queda inmerso en el otro, ahorrando así costos: esta
técnica es llamada inyección emparedada o sándwich. Otra posibilidad es
inyectar con agentes formadores de celdas o espumantes que reducen la
densidad de la pieza moldeada.
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Proyecto fin de carrera
2013/2014
La inyección puede contener injertos metálicos, cerámicos o plásticos.
Estos son colocados manual o automáticamente en el molde, sobre el cual es
inyectado el polímero que, por medios geométricos, evita su separación al
enfriarse.
ix) Compuertas
Las funciones concretas de una compuerta son simples: sirven para
ayudar a que el polímero solidifique pronto cuando la inyección concluye, y
para separar fácilmente los remanentes de inyección de la pieza fina!. Muchas
veces elimina la necesidad de cortar o desbastar este sobrante y acelerar el
flujo de material fundido, que se refleja en una menor viscosidad y mayor
rapidez de inyección.
Para garantizar el buen funcionamiento de un polímero inyectado, es
imprescindible tener en cuenta los fenómenos de transporte y
particularmente el flujo del polímero. Recuérdese que no se habla de
moléculas o iones como los metales fundidos, sino de largas cadenas de
macromoléculas en estado gomoso. Las compuertas son así diseñadas para
mejorar el flujo y para permitir un orden distributivo del mismo.
x) Defectos
Los defectos en partes moldeadas requieren experiencia tanto para ser
identificados como para ser resueltos. Los operarios con años de experiencia
en inyección son los mejores maestros de identificación y solución de
problemas, ya que su experiencia les da las ideas y recursos necesarios para
solucionar problemas rápidamente.
CLAUSULAS ADMINISTRATIVAS PARTICULARES
Condiciones generales
Todas las unidades del proyecto se abandonarán a los precios establecidos
en el cuadro de precios del proyecto de las operaciones cuya ejecución regula
el presente Pliego de Condiciones, multiplicado por el coeficiente de baja que
oferte el fabricante adjudicatario.
Dichos precios se abonarán por las cantidades determinadas y ejecutadas
con arreglo a las condiciones que se establezcan en ese Pliego de Condiciones
y comprende el suministro, transporte, manipulación y empleo de los
materiales, la mano de obra y utilización de la maquinaria y medios auxiliares
necesarios para su ejecución, así como cuantas necesidades circunstanciales
se les presente para la realización y terminación de las unidades del proyecto.
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Universidad Pontificia Comillas
José Manuel Albarrán Sánchez
3º ITIM
También se consideran incluidos en los precios los gastos de carácter
general y beneficio industrial del fabricante.
Cualquier operación necesaria para la total terminación de las obras o
para la ejecución de prescripciones de este Pliego de Condiciones, aun en el
caso de no encontrarse explícitamente especificada o imputada en él, se
entenderá incluidas en las obligaciones del fabricante.
Su coste se entenderá, en todo caso, englobando en el precio de cuadro
de precios que corresponde a la unidad o unidades de proyecto que forman
parte, en el sentido de ser física y perceptivamente necesaria para la
ejecución de la operación o de la prescripción de la que se tratase.
Excepcionalmente el Ingeniero Director podrá autorizar a la ejecución de
determinadas unidades, su medición en unidades de distinto tipo al previsto
establecido por escrito y con la conformidad del fabricante los oportunos
factores de conversión.
Para aquellos materiales cuya medición se haya de realizar por peso, el
fabricante deberá situar, en los puntos que señale el Ingeniero Director, las
básculas o instalaciones necesarias, debidamente contrastadas. Todas las
mediciones básicas para la utilización del proyecto deberán ser conformadas
por el Representante del fabricante y por el Ingeniero Director, y aprobadas
por este último.
Las unidades que se hayan de quedar ocultas deberán ser medidas antes
de su ocultación. Si la medición no se efectuó a su debido tiempo será cuenta
del fabricante las operaciones necesarias para llevarlas a cabo.
Condiciones para fijar precios contradictorios en operaciones no previstas
Si se presentase algún caso excepcional e imprevisto para lo cual sea
absolutamente necesaria la fijación de precios contradictorios entre la
propiedad y el fabricante, este precio será establecido con arreglo a lo que
prescribe el vigente Pliego de Cláusulas administrativas.
La fijación de precio contradictorio deberá hacerse antes de que se ejecute
la operación a que hubiera de ser aplicado pues si ella se realizase sin que el
referido precio haya sido aprobado por la propiedad se entenderá que el
fabricante se conforma con el que se señale por parte de la dirección del
proyecto, sin derecho a reclamación alguna.
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Proyecto fin de carrera
2013/2014
CONDICIONES DE MONTAJE
Condiciones generales
En este apartado se indicarán las normas, reglamentos y leyes de carácter
general que sean aplicables a la ejecución del proyecto y se indicará en cada caso
la procedencia de dicha normativa y su ámbito de aplicación.
En primer lugar, al estar el cambio automático de cabezales incluido en una
máquina-herramienta, serán aplicables a él todas las normas de seguridad
relativas a la manipulación de máquinas-herramienta.
Real Decreto 1644/2008 que tiene como objeto establecer las
prescripciones relativas a la comercialización y puesta en servicio de las
máquinas, con el fin de garantizar la seguridad de las mismas y su libre
circulación, de acuerdo con las obligaciones establecidas en el Directiva
2006/42/CE del Parlamento Europeo y del Consejo, de 17 de Mayo de 2006,
relativa a las máquinas y por la que se modifica la Directiva 95116/CE.
El ámbito de aplicación de esta normativa es:
•
Máquinas
•
Equipos intercambiables
•
Componentes de seguridad
•
Cadenas, cables y cinchas
•
Dispositivos de transmisión mecánica
Este Real Decreto entró el vigor el pasado 29 de Diciembre de 2009,
quedando derogados:
1. Real Decreto 1435/1992, de 27 de noviembre, por el que se dictan
las disposiciones de aplicación de la Directiva del Consejo
89/392/CEE, relativa a la aproximación de las legislaciones de los
Estados miembros sobre máquinas.
2. Real Decreto 56/1995, de 20 de enero, por el que se modifica el
Real Decreto 143511992, de 27 de noviembre, relativo a las
disposiciones de aplicación de la Directiva del Consejo
89/392/CEE, sobre máquinas. Real Decreto 1215/1997, de 18 de
julio, por el que se establecen las disposiciones mínimas de
seguridad y salud para la utilización por los trabajadores de los
equipos de trabajo. En él se detallan las definiciones de los
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José Manuel Albarrán Sánchez
3º ITIM
diversos conceptos, obligaciones del empresario, comprobación
de los equipos de trabajo, formación y consulta a los trabajadores.
Además dispones de los anexos:
o Anexo 1: Disposiciones mínimas aplicables a los equipos de
trabajo.
o Anexo 2: Disposiciones relativas a la utilización de los
equipos de trabajo.
Por último, siempre se deberá tener en cuenta que el producto se
encuentra instalado en una fresadora, por lo que deberá cumplir con la
normativa UNE-EN 13128:2002+A2:2009 la cual aboga por la seguridad en todo
tipo de fresadoras (incluyendo mandrinadoras).
La normativa de seguridad mencionada tendrá carácter internacional a nivel
europeo, mientras que los Reales Decretos serán de ámbito nacional.
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Proyecto fin de carrera
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José Manuel Albarrán Sánchez
3º ITIM
4. PRESUPUESTO
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Proyecto fin de carrera
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2013/2014
José Manuel Albarrán Sánchez
3º ITIM
PRESUPUESTO
El presupuesto se realiza de forma aproximada, teniendo en cuenta el diseño
del molde, mecanizado, montaje tanto del molde como en la máquina,
tratamientos térmicos del acero, etc. Todo ello contará para realizar un cálculo del
coste de fabricación del molde.
Debido a la gran cantidad de procesos que intervienen es complejo fijar un
precio exacto. El motivo de la falta de precisión son los errores en el cálculo de
horas de mecanizado, que son estimadas, los imprevistos que puedan surgir
durante las operaciones y modifiquen los tiempos de producción y como
consecuencia el coste final.
Para realizar el presupuesto se divide en diferentes partes:
•
Diseño del molde
•
Materiales
•
Mecanizado
•
Tratamientos térmicos
•
Montaje y ajuste del molde
Diseño del molde
En la primera fase del presupuesto indican las horas de estudio del proyecto,
diseño en Catia y planos realizados. El total de horas dedicadas al estudio y diseño
del molde es de 60 horas con un coste de 40 euros/h.
Total: 2400 €
Materiales
A continuación se indica el precio de cada pieza del molde en cuanto a
materiales y piezas normalizadas o compradas a un fabricante para luego
modificarlas.
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Proyecto fin de carrera
2013/2014
•
Placa fija (Acero Böhler 314):
•
Placa móvil (Acero Böhler 314):
56.63 €
•
Placa de expulsión (Acero Böhler 300)
1 4.18 €
•
Placa de apriete (Acero Böhler 300)
14.18 €
•
Aguja de expulsión (Hasco Z41)
•
Columna guía (Hasco Z011)
•
Columna separadora (Hasco Z41)
•
Guía de expulsión (Hasco Z012)
•
Tirante de expulsión (Hasco K5010)
125.63 €
4x 3.75 €
4x6.05 €
2x 3.42 €
2x 6.31 €
10.85 €
Total: 280 €
Mecanizado
Se compra el acero en bruto con las dimensiones más parecidas posibles a la
pieza final o bien de un fabricante de componentes de moldes para luego
modificarlas, con el objetivo de reducir los costes de mecanizado.
•
•
•
•
•
•
Electroerosión de la cavidad:
Torneado de expulsores, guías y separadoras:
Fresado de placas:
Rectificado de elementos cilíndricos:
Rectificado de elementos planos:
Taladrado de agujeros:
Total de horas: 25 horas
Precio unitario por proceso: 40€/h
Total: 1000 €
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10 horas
2 horas
5 horas
2 horas
5 horas
1 hora
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3º ITIM
Tratamientos térmicos
En caso de que el material no venga bonificado será necesario realizar un
templado y revenido de las placas móvil y fija:
Total: 500 €
Montaje y ajuste del molde
Una vez finalizadas las operaciones de
mecanizado y rectificado, y en caso
de ser necesario el tratamiento térmico, se procede al montaje y ajuste. Se realiza
paso a paso asegurando el correcto funcionamiento del conjunto, que todo ajusta
perfectamente, no aparecen juegos excesivos y el cierre es perfecto para asegurar
una inyección de calidad.
Seguidamente se lleva a cabo el montaje en máquina, tal y como se explica en
el capítulo de montaje del molde en la memoria.
Por tanto, se divide en dos:
•
Montaje del molde: 2 horas
•
Montaje del molde en la maquina: 2 horas
Precio unitario por hora de trabajo: 30€/h
Total: 120 €
Presupuesto acumulado
Sumando cada uno de los apartados que intervienen en la fabricación del
molde:
•
Diseño:
•
Materiales:
280 €
•
Mecanizado:
1000 €
•
Tratamiento térmico:
500 €
•
Montaje:
120 €
2400 €
Total: 4300 €
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