II. EXPERIMENTS
2.2. Velocity measurements
CONCLUSIONES GENERALES 62
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CONCLUSIONES GENERALES
1. Sobre la base de una minuciosa revisión bibliográfica y a diferentes criterios de los diseñadores de moldes se demuestra que no existe una metodología para el diseño de moldes por inyección de plástico, que considere las necesidades más importantes presente en la fabricación de piezas plásticas. Tampoco existen criterios uniformes en cuanto a las actividades a tener en cuenta con diferentes recomendaciones para llevar a cabo un buen diseño del molde de una manera más rápida y con una mejor calidad.
2. Se desarrolló una metodología que integra conceptualmente el análisis de los modelos de información en el ciclo productivo de una pieza de plástico, que garantiza el diseñó óptimo del molde por inyección y a la vez sirve como base para dar solución al problema de estudio propuesto.
3. Se desarrolló el diseño de molde por inyección de plástico de una pieza caso de estudio aplicando la metodología desarrollada, teniendo en cuenta las diferentes recomendaciones para obtener un mejor producto con plazos de ejecución más corto y con una mejora de la calidad.
4. Los resultados obtenidos mediante el diseño del molde por inyección de plástico, así como la aplicación de la metodología desarrollada, demostraron su efectividad y desempeño, representado la disponibilidad de una importante herramienta para el sector industrial en correspondencia con los procedimientos más avanzados publicados en la literatura científica.
RECOMENDACIONES 63
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RECOMENDACIONES
1. Continuar con el estudio del diseño de moldes plástico por inyección para de esta forma reducir al máximo el tiempo de elaboración de la pieza.
2. Estudiar otros procesos de diseño de moldes plástico como soplado, extrusión, rotomoldeo y desarrollar su metodología para la obtención de diferentes productos.
3. Se recomienda extender los resultados a otras empresas nacionales, involucradas en el diseño de moldes plásticos.
BIBLIOGRAFÍA 64
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BIBLIOGRAFÍA
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ANEXOS
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Anexo 1: Características de un surtido de plásticos más utilizados en la igeniería de diseño.
Tipos de
Plásticos Plásticos Características
Termoplásticos Semicristalinos
Polietileno (PE)
Este material está dentro de los plásticos de gran consumo y se utiliza ampliamente en el sector del embalaje y de la construcción. Tiene tres disposiciones moleculares que son: PE de alta densidad, PE de baja densidad y PE lineal de baja densidad. Es un material bueno a impacto, flexible y muy resistente químicamente. No es adecuado para aplicaciones de temperaturas medio-altas.
Polipropileno (PP)
Este plástico comprende aplicaciones muy diversas. Más rígido que su antecesor y con la densidad más baja dentro de los termoplásticos. Buena rigidez y con excelente resistencia química y vida a fatiga.
Poliamida (PA)
Estos materiales entran dentro de los plásticos técnicos. Esto implica que se utilizan para piezas que cumplen especificaciones técnicas. Buena estabilidad dimensional (una vez ha finalizado la absorción de humedad), resistencia a las altas temperaturas (unos 200 ºC) y módulos resistentes altos. Es importante destacar que en la etapa posterior al procesado la PA absorbe agua, este fenómeno transfiere al material unas propiedades de impacto óptimas.
Resina acetálica (POM)
Es un plástico técnico y se caracteriza por su excelente capacidad de recuperar la forma tras ser deformado. Tiene propiedades mecánicas parecidas a la PA. La resistencia al desgaste es muy alta y su resistencia al impacto buena. Buena fluidez durante el transformado. Idóneo para aplicaciones con altos número de ciclos a fatiga.
Tereftalatos (PBT/PET)
El PBT tiene buenas propiedades mecánicas, alta estabilidad dimensional y estabilidad frente al calor. Se consiguen altos grados de rigidez y buena resistencia a la abrasión. El PET es muy utilizado en
ANEXOS
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la fabricación de fibras textiles. Para procesos de inyección no se utiliza por su dificultad de procesado. Los dos casos presentan una baja absorción de agua.
Termoplásticos Amorfos
Policloruro de Vinilo (PVC)
Plástico amorfo de alto consumo. Muy utilizado en los sectores de embalaje y construcción. Se caracteriza por tener un buen aislamiento eléctrico y buena resistencia a la intemperie
Poliestireno (PS)
Plástico de gran consumo muy utilizado en embalaje. Hay una gran diversidad de grados en el surtido de PS, desde grados de alto impacto, grados de alta rigidez, grados de alta fluidez hasta grados para extrusión, Es un material con un alto nivel de transparencia.
Polirnetilmetacrilato (PMMA)
Plástico que se caracteriza por su alta transparencia y excelentes propiedades superficiales. Buena resistencia a la intemperie y estabilidad dimensional. La resistencia al impacto es baja.
AcrilonitriloButadienoEstireno (ABS)
Es un copolímero del Estireno con buenas propiedades al impacto, debido al caucho natural. Su resistencia a la intemperie no es buena por lo que en aplicaciones para el exterior deberá ir recubierto de capas de pintura. Excelente aislante y apto para galvanizar, cromar, pintar, etc.
Policarbonato (PC)
Forma parte de los plásticos utilizados para ingeniería. Tiene buenas propiedades mecánicas y dureza superficial. Sus grados de transparencia son altos y resiste bien a la temperatura.
Polisulfonas (PES/PESU)
Forman parte de los plásticos denominados de alta temperatura. Puede trabajar en continuo a temperaturas superiores a los 180 ºC y aguantar picos de temperatura de 230 ºC. Muy buena resistencia al impacto, buenas propiedades ignífugas y buena estabilidad dimensional. Químicamente tiene problemas de hidrólisis al trabajar con agua caliente.
ANEXOS
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Anexo 2: Propiedades mecánicas y térmicas de los aceros para moldes de inyección
Tipos de Acero Designación según DIN 17006 Material No Peso especifico [g/cm2] Conductividad térmica [cla/gºC] Dilatación térmica [10-6/ºC] Calor especifico [cal/cmsºS] Módulo de elasticidad [kp/mm2] C4W3 1.1803 7.85 0.16 10-14 0.115 21000 C15WS 1.1805 7.85 0.16 10-14 0.115 21000 X6CrMo4 1.2341 7.85 0.11 10-14 0.115 21000 21MnCr5 1.2162 7.85 0.11 10-14 0.153 21000 X19NiCrMo4 1.2764 7.85 0.8 10-12 0.11 21000 15NiCr14 1.2735 7.85 0.8 10-12 0.11 21000 21CRMnM05 1.2310 33AlCrMo4 1.2852 29CrMoV9 1.2307 7.85 0.8 10-12 0.11 21000 34CrA16 1.2851 21000 X45NiCrM04 1.2767 7.85 0.8 10-12 0.11 21000 9OMnV8 1.2842 7.85 0.8 10-12 0.11 21000 X210Cr12 1.2080 7.8 10.5-12.5 21000 105WCr6 1.2419 7.8 0.9 10-14 0.113 21000 100MnCrW4 1.2510 7.8 21000 X100CrMoV51 1.2363 X165CrMoV12 1.2601 7.8 21000 35NiCrMo16 1.2766 7.8 11.5-13 0.14 21000 54NiCrMo16 1.2711 12-14 0.13 21000 54NiCrMo16 1.2713 7.8 12-13 21000 X38CrMo51 1.2343 7.8 11.5-12 0.12 21000 50CrV4 1.2241 13-15 21000 40CrMnMo7 1.2311 7.8 21000 X40Cr13 1.2083 7.7 0.7 10-12 0.11 21500 X36CrMo17 1.2316 7.7 0.7 10-11 0.11 21300 Acero de cementación Acero de nitruración Acero templado Acero bonificado para utilizar en estado de suministro Acero resistente a la corrosión
ANEXOS ________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Tipos de Acero Designación según DIN 17006 Material No Resistencia del núcleo [kp/mm2] Dureza superficial después del revenido a 200 ºC C4W3 1.1803 45 61 HRC Recocido suave 100 HB C15WS 1.1805 60 61 HRC Recocido suave 100 HB X6CrMo4 1.2341 90-100 61 HRC Recocido suave 120 HB 21MnCr5 1.2162 100-130 60 HRC Recocido suave 210 HB X19NiCrMo4 1.2764 120-130 56-62 HRC Recocido suave 250 HB 15NiCr14 1.2735 95-125 60 HRC Recocido suave 190 HB 21CRMnM05 1.2310 120 61 HRC Recocido suave 217 HB 33AlCrMo4 1.2852 80-100 900 HV Recocido suave 230 HB
29CrMoV9 1.2307 templado total 750HV Recocido suave
34CrA16 1.2851 templado total Recocido
suave 255 HB
X45NiCrM04 1.2767 templado total 54 HRC Recocido
suave 250 HB
9OMnV8 1.2842 templado total 62 HRC Recocido
suave 220 HB
X210Cr12 1.2080 templado total 62 HRC Recocido
suave 250 HB
105WCr6 1.2419 templado total 62-64 HRC Recocido
suave 230 HB
100MnCrW4 1.2510 templado total 62 HRC Recocido
suave 230 HB
X100CrMoV51 1.2363 templado total 175 Kp/mm2 Recocido suave
X165CrMoV12 1.2601 templado total 58-61 HRC Recocido
suave 250 HB
35NiCrMo16 1.2766 templado total 175 Kp/mm2 Recocido
suave 260 HB
54NiCrMo16 1.2711 templado total 90-120 HRC Recocido
suave 240 HB
54NiCrMo16 1.2713 templado total 185 Kp/mm2 Recocido
suave 240 HB
X38CrMo51 1.2343 templado total 190 Kp/mm2 Recocido
suave 240 HB
50CrV4 1.2241 templado total 55 HRC Recocido
suave 230 HB
40CrMnMo7 1.2311 templado total 170 Kp/mm2 Recocido
suave 230 HB
X40Cr13 1.2083 templado total 57 HRC Recocido
suave 230 HB
X36CrMo17 1.2316 templado total 51 HRC Recocido
suave 230 HB Estado de suministro Acero de cementación Acero de nitruración Acero revenido Acero bonificado para utilizar en estado de suministro Acero resistente a la corrosión
ANEXOS
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Anexo 3: Consideraciones sobre piegues y cantos
Anexo 4: Simetría del laminado en moldes de materiales compuestos
Anexo 5: Diferentes propiedades del polietileno de alta densidad.
Propiedades Eléctricas
Constante Dieléctrica @1MHz 2,3-2,4
Factor de Disipación a 1 MHz 1-10 x 10-4
Resistencia Dieléctrica ( kV mm-1 ) 22 Resistividad de Volumen ( Ohmcm ) 1015-1018 Resistividad Supeficial ( Ohm/sq ) 1013
ANEXOS
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Propiedades Físicas
Absorción de Agua - en 24 horas ( % ) <0,01
Densidad ( g cm-3 ) 0,95
Índice de Oxígeno Límite ( % ) 17
Índice Refractivo 1,54
Inflamabilidad HB
Resistencia a la Radiación Aceptable
Resistencia a los Ultra-violetas Mala
Propiedades Mecánicas
Coeficient de Fricción 0,29
Dureza - Rockwell D60-73 - Shore
Módulo de Tracción ( GPa ) 0,5-1,2
Relación de Poisson 0,46
Resistencia a la Tracción ( MPa ) 15-40 Resistencia al Impacto Izod ( J m-1 ) 20-210
Propiedades Térmicas
Calor Específico ( J K-1 kg-1 ) 1900
Coeficiente de Expansión Térmica ( x10-6 K-1 ) 100-200 Conductividad Térmica a 23C ( W m-1 K-1 ) 0,45-0,52
Temperatura de Deflexión en Caliente - 0.45MPa ( C ) 75 Temperatura de Deflexión en Caliente - 1.8MPa ( C ) 46 Temperatura Máxima de Utilización ( C ) 55-120
Resistencia Química
Ácidos - concentrados Buena-Aceptable
Ácidos - diluidos Buena
Alcalís Buena
Alcoholes Buena
Cetonas Buena-Aceptable
Grasas y Aceites Buena-Aceptable
Halógenos Aceptable-Buena
Hidro-carbonios halógenos Aceptable-Buena
ANEXOS
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Propiedades para Polietileno - Alta Densidad Película
Property Value
Permeabilidad al Agua @25C x10-13 cm3. cm cm-2 s-1 Pa-1 10
Permeabilidad al Agua @38C x10-13 cm3. cm cm-2 s-1 Pa-1 40
Permeabilidad al Dióxido de Carbono @25C x10-13 cm3. cm cm-2 s-1 Pa-1 0,3/2 Permeabilidad al Hidrógeno @25C x10-13 cm3. cm cm-2 s-1 Pa-1 2 Permeabilidad al Nitrógeno @25C x10-13 cm3. cm cm-2 s-1 Pa-1 0,1 Permeabilidad al Oxígeno @25C x10-13 cm3. cm cm-2 s-1 Pa-1 0,4
Propiedades para Polietileno - Alta Densidad Tubo
Property Value
Material Tubo orientado biaxialmente
Módulo de Tracción - Longitudinal GPa 1-1,2
Módulo de Tracción - Transversal GPa 0,8 - hoop
Resistencia a la Tracción - Longitudinal MPa 70-100 Resistencia a la Tracción - Transversal MPa 35-40 - hoop
Resistencia al Impacto Relativo 2-3
ANEXOS
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