Robust Process Process Development Development and Scientific Molding
Técnicas de Moldeo para un
Proceso Robusto y Científico 1
CONTENIDO 1) Introducción al proceso científico ¿Qué es procesamiento científico y científica ca moldeado Los cinco factores críticos para moldeo por inyección de éxito Los tres tipos de consistencias necesarias para el éxito de moldeo 2) Reología de polímeros Polímeros cristalinos y amorfos – morfología de polímeros Rellenos, aditivos y plásticos comerciales comunes ¿Cómo es plásticos fluyen diferentes? Fluidos newtonianos y no newtonianos Velocidad de corte 3) Conceptos de Tg/Tm y VSP / HDT 4) La máquina de moldeo, tornillo y barril Terminología de especificaciones de la máquina Selección de la correcta, máquina de moldeo por 5) Los cinco factores críticos para moldeo por inyección de éxito A. B. C. D. E.
Temperaturas Melt, Melt, Barril y Nariz Flujo vo volumétrico Pres Presiión en el iny inyec ecttor , Contrapresión Enfriamiento
5) Secado de materiales plásticos Materiales higroscópicos "Secado" de plásticos
6) Problemas Científicoscos- el estudio del 9 pasos En las curvas de reología o viscosidad del molde Saldos de llenar la cavidad Estudios de la gota de presión Estudios de procesos ventana Estudio de sello de puerta Estudio de refrigeración Contracción de molde post 7) diseño de experimentos (DOE) para el moldeo por inyección ¿Qué hace? Factores, niveles y respuestas Experimentos factoriales factoriales parciales y totales y otros tipos de diseño Análisis de los resultados: gráficos de Pareto/tornado y gráficos de contorno 8) la máquina validación Variación de plano a plano Prueba de sensibilidad de carga Test de linealidad de la velocidad de inyección 9)Sensibilidad 9)Sensibilidad de carga 10)Resumen del Moldeo científico 11)Ejemplo de determinación de Set up 12)Tarea de lo anterior
2
1). Introducción al proceso científico
Quien es un Moldeador Científico ? Alguien quien usa datos datos para :
Determina Parámetros de Moldeo
Documenta las entradas-salidas del proceso
Sistemáticamente resuelve problemas
Conversa y comunica especificamente,el punto
DEFINICION El proceso Científico: entendimiento de principios científicos de cada parámetro y la aplicación de esos principios para lograr la robustez del proceso y consistencia en la calidad de la parte. parte . El proceso científico cubre el moldeo cientifico,desde que el pellet entra a la planta hasta que la parte sale como como producto terminado. Un proceso robusto es aquel que puede aceptar razonables variaciones naturales o en pequeños cambios en una ENTRADA (s) pero permanecen las entregas consistentes consistentes en la SALIDA (s).
IN
PROCESO
OUT
El termino CONSISTENCIA significa que las partes moldeadas tienen tienen una menor variación en la calidad de la parte. La variación DEBE ser de causas especiales y no de causas naturales.
Causas ESPECIALES son variaciones causadas por factores externos. externos. Por ejemplo si el Chiller deja de funcionar, entonces el molde variara su temperatura (Agua directa de chiller /aire comprimido, etc.) y por lo tanto existirán variaciones en la calidad de la parte. Causas NATURALES son variaciones inherentes al proceso, pueden ser minimizadas mas no eliminadas, Por ejemplo si una parte p arte tiene 30%GF mexclado,cada parte inyectada tendrá una cantidad determinada de %GF mas no exactamente el 30% (pudiera estar entre 27.3 a 32.1%).Esta variación no puede ser eliminada, pero dentro del proceso de mesclado puede ser mejorado y la variación será reducida.
Proceso Robusto & Consistente
Robusto
Consistente
• Acorde a la
• Variaciones de
especificación • Fuera de especificación
1°
entrada son variaciones de salida • La desviación estándar de las variaciones son mínimas
2°
Proceso & Moldeo Científico • Desde que la resina
se almacena • Se moldea y • La parte inyectada es almacenada
3°
La Auditoria de la Maquina : « Es una evaluación sistemática de la maquina y como medirla ya sea nueva o usada » La meta de moldeo-producción es de piezas "idénticas" y a menudo no se logra.
Los moldeadores tienen problemas comunes en las partes como tiro corto-incompletas rebabas, pandeo, problemas de línea de unión ,variaciones dimensionales, etc. Estas causas están sujetas a debate y a menudo varían de acuerdo con las situaciones individuales. La situación es más complicada cuando las causas no pueden ser claramente definidas como un problema con la máquina, molde, método de procesamiento o resina. Este comentario se centrará cómo cuantificar el rendimiento de una máquina de moldeo para que cuando surge un problema, puede ser hecha una decisión clara en cuanto a si o no el problema es causado por la máquina. El propósito es definir una evaluación sistemática de las máquinas para la capacidad del proceso independiente del molde y los equipos auxiliares de moldeo por inyección. La intención es establecer lo que se requiere de una máquina de moldeo para ser capaz de proceso. La industria no tiene normas de "clase mundial" para la evaluación de las máquinas de moldeo ¿Qué se requiere de una máquina moldeo ?
Proporcionar una capacidad de proceso de moldeo de clase mundial La respuesta puede encontrarse tomando el punto de vista de la parte plástica. Existe énfasis en las variables plásticas que son la clave de control de proceso y capacidad: La respuesta en el saber-conocer-capacitar. Exento de egoísmo y mente abierta
El término de moldeo científico Se introdujo en una época donde algunos de los grandes de la industria tales como el Sr. John Bozzelli ( Dow Chemical) y el Sr. Rod Groleau (RJG) fueron desarrollando los conceptos y la comprensión del moldeo. En los últimos años el término (por suerte o por desgracia) se ha convertido en una palabra de moda y es a menudo mal entendido. En términos simples, el moldeo científico es entender la ciencia detrás del moldeo por inyección . Tener un 'proceso desacomplado-Decoupled ' (marca registrada de RJG) no es el MOLDEO CIENTIFICO. …………Si no sabe el moldeador al menos lo básico de reologia de los polímeros ………no sabrá moldear………o pretenda controlar el proceso…..RJG/Jhon Bozzelli/W.J Tobin
Haciendo una curva de reología o un estudio de punto de inyección frio-Sealed gate esto no es MOLDEO CIENTIFICO. La aplicación de técnicas es moldeo científico –
Ciertos estudios forman parte del moldeado científico. Objetivo : ―Optimizar el ciclo de moldeo por inyección con la ayuda de técnicas similares y la aplicación de los resultados deben ser la meta‖
“El Moldeo científico es lo que fué hecho y estas haciendo en la máquina -molde para optimizar el proceso de moldeo”
El viaje que tiene que hacer el pellet y que debe ser …….CONTROLADO
Localización de la Resina
Resina
Almacenaje
Pre acondicionamiento
Lo que se tiene que ser controlado Maquina
Pruebas de resina Molde Proceso de moldeo
Expulsión de parte
Embarque
2.) Polímeros y Plásticos REOLOGÍA Es la rama de las Ciencia que se dedica al estudio de la deformación y el flujo de los materiales El estudio de la Reologia incluye dos ramas de la mecánica , la Mecánica de los solidos y la Mecánica de los fluidos. El técnico en polímeros dedicado a materiales visco elásticos que se comportan como solidos y como fluidos, exhibiendo propiedades y características de ambos. En tiempos de proceso cortos los polímeros se pueden comportar como un solido, mientras que si los tiempos fueran largos el material puede comportarse como un fluido.
Visco Elástico
Una definición más moderna expresa que la reología es la parte de la física que estudia la relación entre el esfuerzo y la deformación en los materiales que son capaces de fluir. PROPIEDADES IMPORTANTES : DESDE EL PUNTO DE VISTA DEL MOLDEADOR
Lo que necesita saber para el control en piso !!!! 1.- LA VISCOSIDAD ES LA PROPIEDAD MAS IMPORTANTE EN EL FLUJO, YA QUE REPRESENTA LA RESISTENCIA DEL MATERIAL A FLUIR.
2.- DIFUSIVIDAD TERMICA ( ), Esta propiedad está íntimamente ligada a la velocidad con que se transfiere o se almacena energía térmica en un cuerpo sólido, Materiales de pequeño responden lentamente a los cambios térmicos en su medio y tardan más en alcanzar una nueva condición de equilibrio en comparación con los materiales de grandes.
REYNOLDS
EL NÚMERO DE REYNOLDS PERMITE PREDECIR EL CARÁCTER TURBULENTO O LAMINAR DE LOS POLIMEROS ASÍ POR EJEMPLO EN CANALES (RUNNERS) SI EL NÚMERO DE REYNOLDS ES MENOR DE 2000 EL FLUJO SERÁ LAMINAR Y SI ES MAYOR DE 4000 EL FLUJO SERÁ TURBULENTO, ………..SI SE ENCUENTRA EN MEDIO SE CONOCE COMO FLUJO TRANSITORIO Y SU COMPORTAMIENTO NO PUEDE SER MODELADO. # R Baja densidad Y Altas Viscosidades
PERFILES DE FLUJO Podemos definir la viscosidad como la relación del shear stress (esfuerzo al corte F , aplicada tangencialmente, dividida por el área A),y la velocidad V, dividido por el espacio h τ
Velocidad
Velocidad de Corte
=ηγ
Esfuerzo de Corte
Entonces , los materiales que cumplen las anteriores fórmulas se denominan : Fluidos NEWTONIANOS (Agua)
τ
=ηγ
Hooke
(G) Newton
Maxwell
t h
esfuerzo de cortadura viscosidad
Ejemplo : Gráfica Reologica del ABS
Temperatura del molde
La variación de viscosidad en la carga esta entre 5/10%
Como vimos a los polímeros a fluir para ser inyectados, dependen de: DIFUSIVIDAD TERMICA #REYNOLDS OTRO FACTOR QUE AFECTA ES LA :
3.- ESTRUCTURA DEL MATERIAL -No todos los fluidos se comportan en forma newtoniana (como el agua), así como soluciones de polímeros y otros materiales moleculares complejos son, usualmente, no newtonianas. La viscosidad de tales materiales no son constantes . Cuando la temperatura lo es, como en los fluidos newtonianos, sino que es función del Esfuerzo Cortante ( ) o de la velocidad de deformación cortante (dγ/dt) y también del tiempo, comúnmente llamada Velocidad de Corte ( )
Flujo de materiales NO-NEWTONIANOS
Independientes al TIEMPO
La viscosidad es una función de la Velocidad de Corte o Esfuerzo de Cortadura (Pseudoplástico) plásticos
Dependiente del Tiempo
La viscosidad es una función de ambos , de la Velocidad de Corte - esfuerzo de Cortadura y el Tiempo geles,mostazas,catsup
Este tipo de fluido se comporta como un sólido hasta que sobrepasa un esfuerzo cortante mínimo (esfuerzo umbral) y a partir de dicho valor se comporta como un liquido
Fluido Newtoniano-No newtoniano
Plásticos
Curva de Velocidad de NO NEWTONIANO con la tendencia a ser fluido, como newtoniano
TIPO de Polímeros. Clasificación de acuerdo a la dependencia de la temperatura, fuerzas intermoleculares que los mantiene unidos.
Termofijos
PE, PVC, PP,PS, PA
Fenoles, Epoxies, Polyester
y las
Termoplástico - Elastómero
Hule natural, Butadieno, Poliuretano,TPO
El Moldeo por inyección científico es un enfoque altamente técnico, científico , para el desarrollo y optimización de un proceso de moldeo por inyección. POR SU ESTRUCTURA LOS POLIMEROS PUEDEN SER Tenemos que distinguir, entre materiales cristalinos y amorfos y luego mostrar cómo estas formas coexisten en polímeros. Considere una comparación entre el vidrio, un material amorfo y hielo que es cristalino. A pesar de su aspecto común como material duro, claro, capaz de ser derretido, una diferencia es evidente cuando se observa entre polarizadores cruzados, como se ilustra a continuación:
Hielo = Cristalino Vidrio = Amorfo Materiales cristalinos tienen sus moléculas dispuestas en los patrones de repetición. La sal de mesa tiene una de las estructuras atómicas más simples con sus átomos componentes, Na + y Cl-, dispuestas en filas y la estructura de un pequeño cubo de alternancia. Sal, azúcar, hielo y la mayoría de los metales son materiales cristalinos. Como tal, todos ellos tienden a tener muy ordenadas y regulares las estructuras.
PP PE PA
Materiales amorfos, por el contrario, tienen sus moléculas dispuestos al azar y en las cadenas largas que al torcerse curvan alrededor de uno otro, haciendo grandes regiones de morfología altamente estructurado improbable. La morfología de los polímeros más es la semi-cristalina. Es decir, forman las mezclas de pequeños cristales y material amorfo PS PC ABS PMMA PC-ABS En función del grado de las fuerzas intermoleculares que se producen entre las cadenas poliméricas, estas pueden adoptar dos tipos diferentes de estructuras, estructuras amorfas o estructuras cristalinas, siendo posible la existencia de ambas estructuras en un mismo material termoplástico .
PBT PET POM
Estructura Amorfa
Estructura Cristalina
PES PEI PAR PSU
Polímeros de Alto Rendimiento
PPE PS SMA PC ABS PMMA
Polímeros especiales, Automotriz
Polímeros Genéricos
PS SAN PVC
Amorfos
LCP PEEK PPS PA-46
< 1% ~9%
PET PA-66 PBT PA-6 POM
> 90 % PP PE-HD PE-LD
Semicristalinos
3). Conceptos de Tg /Tm y VSP / HDT
A menudo escuchamos a alguien hablar sobre …………..
Tg , temperatura de transición vítrea Tm , Temperatura de fusión VSP (Vicat Softening Point) HDT (Heat Deflexion Temperature) ¿y qué? ¿Qué significa y por qué debería preocuparme por eso? La transición vítrea se produce cuando hay suficiente energía térmica . Se puede entender de forma bastante simple que cuando se entiende que en esa temperatura el polímero aumenta su densidad, dureza y rigidez, además su porcentaje de elongación disminuye de forma drástica.
Tg , temperatura de transición vítrea (Glass Transition Temperature) La transición vítrea se produce cuando hay suficiente energía térmica . Se puede entender de forma bastante simple que cuando se entiende que en esa temperatura el polímero aumenta su densidad, dureza y rigidez, además su porcentaje de elongación disminuye de forma drástica. Ejemplo : CUANDO SE DEJA UN OBJETO DE PLÁSTICO A LA INTEMPERIE , DURANTE EL INVIERNO, PUEDE OBSERVARSE QUE SE QUIEBRA O SE ROMPE CON MAYOR FACILIDAD QUE DURANTE EL VERANO.
LO QUE HA TENIDO LUGAR ES EL FENÓMENO CONOCIDO COMO LA TRANSICIÓN VÍTREA QUE A TEMPERATURAS BAJAS ES ALGO QUE SÓLO LE OCURRE A LOS POLÍMEROS, LO CUAL ES UNA DE LAS COSAS QUE LOS HACEN DIFERENTES. HAY UNA CIERTA TEMPERATURA (DISTINTA PARA CADA POLÍMERO) LLAMADA TEMPERATURA DE TRANSICIÓN VÍTREA, Tg.
CUANDO EL POLÍMERO SE ENFRIA POR DEBAJO DE LA TEMPERATURA DE TRANSICION VITREA, SE VUELVE RÍGIDO Y QUEBRADIZO, IGUAL QUE EL VIDRIO
ALGUNOS POLÍMEROS POLÍMEROS SON EMPLEADOS A ,TEMPERATURAS ,TEMPERATURAS POR ENCIMA DE SUS TEMPERATURAS,DE TEMPERATURAS,DE TRANSICIÓN VÍTREA Y OTROS POR DEBAJO. LOS PLÁSTICOS DUROS COMO EL POLIESTIRENO Y EL POLI (METIL METACRILATO ), SON USADOS POR DEBAJO DE SUS TEMPERATURAS DE TRANSICIÓN VÍTREA, ES DECIR, EN SU ESTADO ESTADO VÍTREO. SUS Tg ESTÁN MUY POR ENCIMA DE LA TEMPERATURA AMBIENTE, AMBAS ALREDEDOR DE LOS 100 ºC.
LOS CAUCHOS ELASTÓMEROS ELASTÓMEROS COMO EL POLIISOPRENO POLIISOPRENO Y EL POLIISOBUTILENO, SON USADOS POR ENCIMA DE SUS Tg, ES DECIR, EN SU ESTADO GOMOSO, DONDE SON BLANDOS Y FLEXIBLES.
Tm , Temperatura de fusión (Melt Temperature) Temperatura de derretimiento –fusión El termino punto de fusión , cuando se aplica a los polímeros, p olímeros, sugiere no una transición de fase de sólido – líquido pero una transición de una u na fase cristalina o semicristalina a una fase sólida amorfa. Aunque abreviado como simplemente Tm, Es la temperatura a la cual los lo s cristales que pueden existir en el material desaparecen y la fuerza de atracción entre cadenas disminuye, haciendo que las cadenas cad enas puedan fluir. fluir.
Vea continuación algunos de los ejemplos e jemplos involucrando Amorfos (Tg) y Cristalinos (Tm)
Típica lista de propiedades del ABS
HDT VSP Tg
Amorfo
Típica lista de propiedades del PA6
Tm HDT VSP
Cristalino
Típica lista de propiedades del PA6
Tm HDT VSP
Cristalino
Tm ( Melting Temperatura -Temperatura de masa derretida) Materiales Cristalinos Resinas cristalinas son rígidas y permanecen rígidas hasta que estos derretidos. Como el Hielo a el agua
Tg ( Glass Trasition Temperature-Temperatura de Transición Vítrea) Materiales Amorfos En este Punto la temperatura pierde su rigidez y llega a ser como la piel (chicloso). Como de un mantequilla a un caramelo
Grafica de Flujo de CALOR vs. TEMPERATURA
HDT (Heat Deflexion Temperature) [ Temperatura de Deflexion < > Temperatura de Distorsión ]
Debería ser llamado el calor requerido para deformar/Distorsionar un espécimen bajo una carga. En materiales cristalinos tienen un fuerte punto de fusión-masa derretida y por lo tanto una energía de calor latente que debe ser eliminado durante el enfriamiento. El plástico tiene que ser solidificado y enfriado por debajo de la temperatura de distorsión antes de que sea expulsada del molde. La temperatura de distorsión/deflexión/deformación (HDT) está disponible en las fichas de la resina. La parte tiene que ser enfriada hasta el punto donde está lo suficientemente rígida para ser expulsar. Cargas e GF ,mineral aumentan la taza de la cristalización y el HDT así la parte puede ser expulsada a una temperatura superior sin deformación. Desmoldantes pueden causar una variedad de problemas, tales como manchas en la superficies, dificultades de adhesión, temas de propiedades eléctricas, acumulación de depósitos de molde y las inconsistencias del proceso.
VSP (Vicat Softening Point) VSP y HDT prácticamente son usados de la misma manera, claro el HDT se usa mayormente en USA y el VSP es usa comúnmente en Europa. El punto de reblandecimiento Vicat de los amorfos son usualmente correlacionados con el Tg
Prueba VST en 50°C y 10N HDT en 120°C y 1.8 MPa HDT en 120°C y 0.45 MPa Tg Tm
PMMA
PVC
114 97 106 105 -
85 64 70 80 -
PP 134 67 127 - 23 170
No debería ser necesario, excepto tal vez para poner en marcha un nuevo molde . Si la parte es de expulsión difícil, deben revisarse las condiciones de diseño y procesamiento de molde. Asegúrese de que hay suficiente expulsores con suficiente área. También asegúrese de que el molde tenga suficiente área . Inspeccione el molde por el daño que puede causar una contrasalida. Verifique que la configuración de ciclo incluye tiempo de enfriamiento suficiente.
Analice: PA 66 Tg <> rango HDT & VSP Tm
] a P M [ n ó i s r o T o l u d o M
O E D L O M S E D e d a r u t a r e p m e T e d o g n a R
Temperatura [°C]
T fusión
Material PA 6,6 PC PET PE HDPE LDPE PMMA PP PS PTFE PVC ELASTOMEROS
Tg (°C) 57 150 73
Tm (°C) 265 265 265
-90 -110 105 -14 100 -90 87 -73
137 115 –
176 239 327 212 –
Ejemplo 1 : USO DEL PET Si usted es Moldero y tiene una fabrica de envasado de leche, y si usted quiere pasteurizarla, ya envasada, entonces se enfrenta a que la pasteurización de la leche se lleva a cabo a 90°C y luego enfriarla a temperatura ambiente. Usted analiza y decide usar una resina AMORFA con las siguientes propiedades: Tm =260-265°C y temperatura de transición vítrea Tg = 70 80°C, es recomendable fabricar los envases con este material, Justifique. Si usted ve en la tabla anterior, decide por el PET,el cual Tm =265°C ; Tg = 73°C Si usted pasteuriza entre 71-100°C entonces el envase plástico esta en riesgo. Porque , Tg = 70-80°C *Uso de PET en envases de Coca Cola reciclable
PVT Grafica Presión PS,PC,ABS
PP, ,PA,PET
n ó i s e r P Tm < Temperatura Melt /Fusión
Las mediciones de volumen específico que se muestra aquí, hechas de un polímero amorfo (2), se llevan a cabo en un dilatómetro con una velocidad de calentamiento lento. La tasa de dependencia se encuentran la determinación de Tg para materiales amorfos, incluyendo los polímeros como se ha mencionado anteriormente, mediante métodos dilato métricos (así como por otros métodos).
4) La máquina de moldeo, tornillo y barril Especificaciones y Capacidades
Cosas que hay que saber de las maquinas
Selección de la maquina en base a las especificaciones de esta UNIDAD DE INYECCION Máximo volumen a inyectar - cc / max. peso del disparo máximo - gr.
Entender que Calculo del máximo peso del disparo del material en cuestión
Maximum volume cc / max. shot weight gr.
Máxima carrera de descarga en mm Máximum metering stroke in mm.
Máxima velocidad de inyección g/s o cc/s Maximum injection speed g/s or cc/s
Máxima presión de inyección Kg/cm2
Dependencia en la Calidad del Melt para consistencia del moldeo Como asegura que el Melt vaya a través de maquina molde antes de que se enfrié y este se relaciona con el tiempo de enfriamiento
Maximum injection pressure Kg/cm2
Cuanto se opone o da resistencia al flujo durante el llenado y la fase de longitud de flujo/espesor y su viscosidad al momento (s)
Máxima potencia o energía consumida durante la inyección - Kgcm/sec.
Como este se toma con cierta dificultad en el llenado para partes de pared delgadas y los altos flujos .
Maximum Injection Power.Kgcm/sec.
Gasto de plastificación - g/s o Kg/hr. Plasticizing rate g/s or Kg/hr.
Como este influye en el ciclo
UNIDAD DE CIERRE Claro entre barras guía (tiebars) y Tamaño de Platina - mm x mm
Entender que Como se acomoda- coloca-espacio-el molde
Clearance between Tiebars and platen size mm x mm
Máxima luz (daylight ) de maquina y aperturacarrera del molde – mm
Gran significado para la expulsión y la profundidad de las partes en el des moldeo
Maximum daylight mm and mould open stroke mm
Mínima altura de molde –mm
La relación con la apertura – carera del molde y el daylight
Minimum mould height
Fuerza de cierre Clamping force
Dependencia sobre la presión den la cavidad y el método a computar la presión interna de la cavidad
Torque Kgm y rpm
Requerimiento de torque para : Viscosidad del Melt
Torque Kgm and rpm
BOMBA Potencia de suministro, frecuencia 60-50 hertz
Influye sobre las velocidades
Motor-Bomba - kW
Se ajusta con el tipo de aplicación-requerimientos de moldeo Indica el tiempo de proceso (sin material)
TIEMPO CICLO EN SECO NO LOAD CYCLE TIME
GRUPO IMECPLAST
COMPARACIONES EN LA MAQUINA ……. Las áreas de : producto cavidad (acero)
área proyectada de molde área proyectada de platina acuerdo a la capacidad de la maquina en TONELADAS
área Mínima/Máxima permitida de
AREA PROYECTADA DE MAQUINA-BARRAS GUIA MAXIMA AREA DEL MOLDE
Máxima
Mínima NOTAS: 1.- Evaluar la máxima/mínima área de la platina donde el molde puede colocarse 2.- Si la maquina es de 250/400 ton o cualquier fuerza de cierre que tengamos, debemos evaluar el área sobre este tonelaje. REVISE SUS ESPECIFICACIONES DE MAQUINA,VEA EL SIGUIENTE EJEMPLO :
GRUPO IMECPLAST
Ejemplo: Una maquina Milac ron MagnaT de 400 ton tenemos : Un área máxima molde
de 720x720mm ( 28.34x28.34¨)
Un área mínima molde
de 420x420mm (16.5x16.5¨)
Sobre
estas áreas debemos diseñar el tamaño de molde a montar
Esto dice…. NO NOS IMPORTA… ?
Especificaciones obtenidas del manual de la maquina
GRUPO IMECPLAST
De la maquina anterior de acuerdo a su Lay out ,podemos referir el tamaño de porta molde, entonces el tamaño va en función del área proyectada máxima/mínima del molde. Un porta molde DME refiere : Un área mínima de molde es de 420x420mm (16.5x16.5¨)
Área máxima del producto del molde
GRUPO IMECPLAST
Vea el área proyectada del producto / parte contra material a inyectar
Área disponible para cavidad = 8.750x16¨ = 140 pulg 2 Si la parte plástica fuera de PP = 2t/ pulg2 ,seria F = 2x140 = 280 Toneladas de Maquina Si la parte plástica fuera de PP con 10% talco = 2.3t /pulg2 ,seria F = 2.3x140 =322Toneladas Si la parte fuera de PA30Gf = 2.7 t/pulg2,seria F 2.7x140= 378 Toneladas
P=F/A; F=PA F=1800(pi*13.5^2)/4= 257,650 kgf =257tf
5 Factores y 3 In-Consistencias necesarias para el éxito de moldeo A. B. C. D. E.
Temperaturas Melt, Barril y Nariz Flujo volumétrico Presión en el inyector , Contrapresión Enfriamiento
1. In-Consistencia en el tiempo de llenado 2. In-Cosnistencia del corte por posición 3. In-Consistencia en el tamaño de disparo La inconsistencia se define como todo aquello que no es firme, por lo tanto, la característica principal de algo cuando es inconsistente es la vulnerabilidad a variables que puedan perder su buen funcionamiento.
5°
3°
2° 4°
5) Los cinco factores críticos para moldeo por inyección de éxito A. Temperaturas Melt,Barril y Nariz
Es la 'zona cero' para el moldeo por inyección. Al parecer los detalles "exigentes" de moldeo nunca acaban y estamos recibiendo en la garganta la alimentación de la materia prima Recibiendo el información encerrado en la garganta de alimentación de sus máquinas de moldeo proporcionará un proceso más robusto y hace la vida más fácil. ¿Por qué? Porque usted obtendrá mejor alimentación, tiempos de rotación tornillos más cortos y más consistente el derretimiento , tiempos de ciclo mas cortos, menos ráfaga( splay). En primer lugar, definamos el propósito de la garganta de alimentación: 1. Proporciona una ruta clara, flujo libre para los gránulos plásticos, polvos y líquidos(por ejemplo color líquido) en la sección de alimentación del tornillo. 2. Evita que los gránulos se agrupan juntos (a menudo llamado "puente-bola de material derretido") o pegarse .
La salida constante de material por la garganta de la máquina comienza con una consistencia de derretimiento. Una vez lograda una viscosidad de tamaño y derretimiento del tiro consistente durante la plastificación, todo lo demás tiende a caer en su lugar. El proceso de plastificación se basa en un diseño de tornillo adecuado para el material que se está procesando.
Al establecer el perfil de temperatura del cañón, hay cuatro posibles perfiles:
Perfil ascendente (la zona de alimentación es más baja y la zona delantera es más alta),
Un perfil plano (todas las zonas son iguales), un perfil inverso (la zona de alimentación es más alta la zona delantera inferior)
Un perfil de joroba (la zona central es la más alta y la zona de alimentación generalmente más baja).
Perfiles ascendentes e inverso son probablemente los más comunes.
Aquí están algunas sugerencias sobre cómo establecer las zonas centro y posterior. Resinas sensibles al calor, tiempos de residencia larga o una capacidad de barril de menos de 20 a 30 por
ciento tienden a favorecer la zona trasera BAJA y ajustes de temperatura de la zona del centro. Materiales cargados, el tiempo de residencia es corto, materiales de
difícil derretimiento, materiales altamente viscosos y el uso de un alto porcentaje de la capacidad del barril (70 por ciento o más) favorecen a zona posterior ALTA y zona del centro En estos casos, el calor extra de las bandas calentadoras es necesario transmitir de manera eficaz y fundir el material. No te olvidar la temperatura de la garganta , corriendo demasiado fría puede causar condensación de humedad en la garganta y el mayor uso de energía en la zona posterior. Se recomienda entre 125°F(~50°C y 175°F(~80°C), dependiendo del material.
Temperaturas Generales de algunas Resinas @ Melt Polímero .
Melt Temp °C 220
Alimentació n Posterior Graganta °C °C 35 150
Medio °C 180
Frente °C 210
Nariz °C 222
ABS
Polímero .
Melt Temp °C 260
Alimentació n Posterior Medio Garganta °C °C °C 60 240 245
Frente
Nariz
°C 250
°C 250
PETP 260 170
CA
40
180 135
230 140
280 165
280 185
185 180
200 190
200 195
200 185
215 200
215 200
40
280 220
80 20
250 150
255 180
260 210
260 220
270 220
30 20
200 160
230 200
260 220
280 210
280 180
30 20
230 120
260 180
280 200
270 210
280 250
30 20
200 150
260 210
280 240
270 240
270 170
30 30
210 135
250 165
290 180
300 180
190 180
40
160 125
180 150
205 160
210 150
150 150
175 200
200 210
200 210
200 150
250 170
260 180
250 190
190
200
210
220
PS
250 195
30
165 150
245 220
40 50
180 135
POM
HDPE
PMMA
LDPE 260 250
PPO
60
180 190
200 230
250 250
250 240
40 290 220
60
250 260
80 70
PA6/6
PP 240
270
290
275
265
260
280
280
235
285
305
RPVC
310
PC
SPVC 310 330
PES
80
270 320
310 350
350 360
350 360
NA 400 240
PBT
410 250
430 260
420 255
NA
PPS
NA 270 180
TPU 260 290
270 300
275 310
270 305
310
320
360
320
NA 360
200 240
SAN 390 320
275 300
40
NA 225
Rampas de Temperaturas (Calor agregado al Barril )
TEMPERATURAS DEL BARRIL 350 320 300 265 250
250
260
280
255 250
260
200
215
200
C °
280 260 255 215
180
150 100 80 50 0
40 GARGANTA
POSTERIOR
MEDIO
FFRENTE
NARIS
JOROBA
PBT
80
320
250
260
255
ASCENDENTE
PA6/6
80
265
260
280
280
ASCEDENTE
POM
40
180
200
215
215
PETP
80
250
255
260
260
PLANO
B. Flujo volumétrico
Control de viscosidad: tarifa del esquileo el otro factor importante que determina la viscosidad del derretimiento es tarifa del esquileo. Dos cosas gobiernan tarifa del esquileo: la geometría de la trayectoria del flujo y la velocidad a la que viaja el derretimiento. Puesto que la geometría es una constante, la variable puede controlar un procesador para cambiar la cizalla tasa es velocidad de fusión, a menudo se llama velocidad de la inyección.
Flujo Volumétrico= Injection rate = Injection flow Para Una maquina Arburg de un DIA Husillo de 35 mm, tiene un flujo volumétrico de 132 cm^3/seg,a lo largo de una carrera de screw stroke=carrera de dosificación total de 120 mm Por lo tanto, De la carrera de dosificación en la escala lineal con 120mm,quiere decir que la maquina dosificara al 100% de carrera 132 cm^/seg. Ahora si tu pieza pesa 20 gramos, entonces, Peso = Volumen x densidad , y V= Peso/densidad ,si estamos hablando de un PA6.10 entonces :
Entonces el peso del disparo esta en función a la densidad y por lo tanto de105 grs(PS) se va A 98 gramos(PA), si la carrera de dosificación es de 120 mm ,esto equivale a 105 gramos, entonces la pieza a inyectar pesa 20 gramos, simple regla de tres : 120………. 98 grs X……………20 grs
X = 24.4 mm
Dosificación 24.4 mm
Carrera a dosificar, por su puesto mas cojín mas descompresión.
Tome en cuenta el % de uso del cañón de entre 20/25% a 80/85 % , que es donde debemos trabajar.
Sobre esta posición debemos contemplar de un set up de inicio tenerlo en la mira
C . Presión
?
Una de las tendencias más importantes en el proceso es la necesidad de mayores presiones plásticas para moldear piezas. Hay muchas razones para seguir este camino: Geometrías de canales para flujo Geometrías más complejas para lograr una mayor funcionalidad, Paredes más delgadas para ahorrar peso, Mayor cavitación Polímeros más rígidos-viscosos y cargados Tendencias de reducir costos y mejorar propiedades ,también el estrechamiento de la ventana de proceso para moldeo. ¿Que tenemos que hacer ? Comprender los requisitos de presión para el llenado y empaque en una parte clave para el desarrollo de una ventana de proceso razonable y de mejor calidad . Primer paso el moldeador debe comprender cómo las máquinas desarrollan presión plástica y asegúrese de comprar la prensa adecuada y mantenerla de acuerdo a la resina y la parte moldeada. Las máquinas eléctricas proporcionan presiones en el "plástico" — no hay ninguna presión hidráulica. Híbridos y máquinas hidráulicas pueden reportar presión plástica real en la pantalla , o pueden reportar presión hidráulica.
¨El Peso de la parte es el único dato más importante para seguir como un indicador de una buena parte¨
….Llenamos con velocidad y termina con la Conmutación ,empezando la fase de
compresión para compactar, dando lugar a una relajación completa en tiempo , terminando el flujo de material a un punto de inyección frio y poder expulsar la pieza…..
EL PROCESO ,IMPLICA
Fase de llenado, Punto de conmutación, presión máxima ocurre un retraso leve. Fase de presión,
Secuencia: FASE DE LLENADO : conveniente disponer de altísima velocidad (velocidad de inyección) de llenado durante esta la fase . La velocidad de inyección , normalmente está limitada por la Velocidad de corte . Materiales térmicamente estables , pueden ser llenados a ritmo alto ,con ningún temor de degradación del polímero.
Esta Fase de llenado cubre del 85 a 98% del movimiento total de tornillo (Dosificación) El llenado de alta velocidad se termina en el punto de conmutación y comienza la fase de presión de poca velocidad . Debido a la relajación de la compresión (10-15%) del derretimiento durante tiempos de inyección, el derretimiento se expande y llena el espacio vacío restante en el molde. Se sobrellena para elevar la presión de la cavidad como relajación completa. Si no dejamos ningún espacio para la relajación del derretimiento, muy alta cantidad de presión se generara Esto puede dañar el molde. Puesto que la superficie del molde se mantiene a una temperatura más baja (que el de derretimiento), el plástico se enfría y por lo tanto intenta bajar su volumen según las características pvT.
En este punto la compensación de la contracción es suministrada a una velocidad más baja. Puesto que es menos del 10% del espacio debe ser llenado, no requiere relleno de alta velocidad. La presión de la cavidad es sólo para mantenerse en forma para compensar el vacío creado por el derretimiento encoge a causa de la caída del derretimiento temperatura. Allí después de la fusión tiene que ser enfriada aún más, por debajo de la temperatura de deformación (HDT) del material. Esto podría evitar la deformación del moldeado durante la expulsión.
Nota importante Durante la fase de llenado, el valor de la presión debe ajustarse 15-25 bar por encima de la presión real encontrada en la cavidad. Esto es porque si se activa la válvula de alivio durante la fase de llenado, mandaría el aceite hidráulico al tanque y existirá pérdida de control sobre la velocidad. En caso de duda, es aceptable establecer un valor de aproximadamente Max. 80% de la presión máxima de la máquina a través de la fase de llenado. El valor de presión máxima del sistema hidráulico se recomienda en el manual. Para mantener la velocidad delantera constante a melt, es necesario ajustar la velocidad de inyección en movimientos dependiente de varios pasos.(Al menos dos, Velocidad escalonada) Velocidad de Inyección Esta determina la expansión de la masa fundida en el molde. Principalmente se debe elegir la velocidad mas alta posible. Si la pieza plástica tiene varios espesores se recomienda un perfil escalonado. Puede tener y resultar necesario elegir un perfil escalonado ascendente o descendente al inicio de la inyección. Velocidad de inyección demasiado alta Velocidad de inyección demasiado baja Rebaba(Sobrellenado) Efecto disco Falla acabado zona PI Pieza corta Quemado al final de flujo Alabeo (pandeado) Aumenta la fuerza de cierre Línea de unión visible
CONCEPTOS-PRINCIPIOS PARA EL AJUSTE DE LA VELCIDAD DE INYECCION, PRESION Y POSICION POSICION
FASE DE LLENADO También conocido como Fase de velocidad
También conocida como Fase de Velocidad No puede haber pasos disponibles en la maquina
Pasos son controlados por el tiempo
PRESION
Seleccionada la VELOCIDAD 1 Seleccionada la 1a , termina en posición y comienzo de la 2a Intente que sea la mas alta
Seleccionada la 2a , termina y comienzo de la 3a.
Seleccionada y termino de la 3a y arranca Los pasos y/o escalón amientos la CONMUTACION .En este punto esta son controlados a rededor del 80-95% de la carera de inyección - dosificación
FASE DE PRESION Fase de Sostenimiento Puede no haber fases disponibles en la maquina
VELOCIDAD
Control en el tiempo para los pasos de la presión de sostenimiento si esta disponible en la maquina Presión de sostenimiento controlado por el tiempo haga el 1er paso
Solo una presión se elige durante la FASE DE LLENADO
El envió de presión deberá ser mas grande que la actual presión de llenado la válvula check no Seleccionada la VELOCIDAD 2 debe actuarse, Si esto ocurre entonces el control La Velocidad mas baja para el cruce de la velocidad será perdido . de la rama-colada y punto de Inyección La presión de llenado depende de la resistencia para mover el plástico en forma MELT-(No hay Seleccionada la VELOCIDAD 3 Reducir a que el rechupe sea mínimo sugerencias) dependerá además del flujo y la incrementa e inician las líneas de viscosidad del derretido unión
La presión de sostenimiento al 1er valor es justo y suficiente para llenar la cavidad sin sobre Envié la VELOCIDAD a un valor bajo empaque hasta un 35% no mas Puede ser una sola velocidad para diferentes fases de presión de sostenimiento
La presión de sostenimiento el ajuste de la 2a es Presión de sostenimiento controlado por el justa y suficiente para llenar la cavidad sin sobre tiempo para la 2a La velocidad deberá ser baja tan baja como o no tendrá m as espacio para empaque que la resina derretida tenga lugar La presión de sostenimiento el ajuste de la 2a es Presión de sostenimiento para la 3a justa y suficiente para llenar la cavidad sin sobre controlada por el tiempo empaque
Como seleccionar la segunda etapa de presión (Empaque y Sostenimiento) La mayoría de los molderos , trabajan con dos parámetros para establecer la segunda etapa de presión (sostenimiento) . Pero dentro del moldeo ….científico…. en realidad hay cuatro, dos etapas se utilizan para formar la parte: 1ª etapa es para obtener la mayoría del plástico en la parte, normalmente 90% a 95% completo por volumen; y la segunda etapa, 2ª etapa para empacar la parte , para replicar la forma y textura de acero de la cavidad. QUIEN COMPRUEBA QUE EN LA 1ª ETAPA SE LLENE EL % QUE SE HABLA….?
La segunda etapa generalmente se mueve relativamente poco plástico en la cavidad pero es críticamente importante para el acabado de la superficie, cuestión cosmética y dimensiones de la pieza. La mayoría trabajan con dos parámetros para el establecimiento de la segunda etapa, presión y tiempo.
Dentro de moldeo científico ampliamos a cuatro factores: 1. Método de conmutación de primera a segunda fase. 2. Inyectar la parte con la puerta sellada (congelada) o sin sellar. 3. Tiempo de sostenimiento 4. Presión para empacar correctamente la cavidad.
Después del comentario de inyección de la primera fase, involucrando la VELOCIDAD máxima presión no limitada, además de la variaciones de pared de la pared requerirá escalonamientos . Para poder pasar de 1ª Fase a 2ª Fase , debemos de CONMUTAR-TRANSFERIR-CAMBIO, Quiere decir :
¿ Como le vamos a decir a la maquina, de este cambio? FASE DE VOLUMEN DE CONMUTACION La conmutación a presión Remanente-Segunda-Sostenimiento-Compresión ; la maquina hace la Regulación de Velocidad a Regulación de presión remanente.
Generalmente se debería conmutar cuando el molde esta lleno al 90% .En piezas de pared delgada puede ser necesario llenar hasta el 95% de volumen antes de conmutar. Controlar el cambio de primera a segunda etapa es quizás el elemento más crítico de un proceso de moldeo. Pueden hacer o interrumpir su proceso de moldeo de piezas de alta calidad y es a menudo los moldeadores no pueden replicar piezas de una máquina a otra. Para la mayoría de las aplicaciones, el intercambio debe ser lo más corto posible, lo que significa un cambio rápido de la presión que sea al final de la primera etapa a la presión necesaria para que inicie el empaque a la segunda etapa y sostenga. Debes saber cómo la máquina regula o se encarga de este cambio para configurarlo correctamente.
1ª FASE DE INYECCION O FASE DE VELOCIDAD 2ª FASE DE INYECCION O FASE DE VOLUMEN
CONMUTACIÓN Controlando el cambio desde la primera a la segunda etapa es quizás el elemento más crítico de un proceso de moldeo. Deben hacer lo o interrumpir su proceso que le pega a la alta calidad y es a menudo lo que los moldeadores es la razón que no pueden replicar piezas de una máquina a otra . Para la mayoría de las aplicaciones, el cambio debe ser lo más corto posible, lo que significa un cambio rápido de la presión que sea al final de la primera etapa a la presión necesaria para que se de el empaque y sostenimiento . Por lo que DEBES saber cómo el regulador de la máquina se encarga de este cambio para configurarlo correctamente.
SABIENDO QUE ES CRUCIAL ESTE PUNTO DE CAMBIO………porque lo le damos IMPORTANCIA
1. METODO de conmutación de primera a segunda fase. Desafortunadamente cómo se logra el intercambio no está estandarizado a través de máquinas ,Así que los moldeadores se enfrentan a cuatro posibilidades: DE QUE SU MAQUINA TENGA : A. La máquina tiene un cambio de velocidad controlada.
B. El controlador de la máquina tiene una velocidad de ajuste para intercambio , pero sólo puede demorar el ram durante la transferencia, no esta controlado. C. La máquina no tiene ninguna consigna de velocidad para la transición.
D. La máquina no funciona correctamente y hay una pendiente gradual de velocidad, inmersión u oscilación cuando cambia de primera a segunda fase. La conclusión es que transferencia de primera a segunda debe ser TAN rápido y consistente como sea posible, el tiempo desde el final de la primera etapa y arranque de la segunda etapa debe ser inferior a 0,10 seg para el control de proceso adecuado con la mayoría de las partes.
Obviamente si tu maquina esta limitada en open loop, lazo abierto en el caso de velocidad No controlada en el RAM, recordar que…..LA VELOCIDAD SE CAE EN EL TRANSCURSO DE QUE EL HUSILLLO AVANZA PARA LLENAR….(OPEN LOOP)…..Uno puede comparar UN OPEN LOOP y el control de velocidad de un automóvil
y el conductor. Si un conductor mantiene el pie en el acelerador FIJO , es decir cien km por hora en una carretera recta - plana, se podría decir que el vehículo esté en control de lazo abierto. Mientras el acelerador se mantiene FIJO , pero si el vehículo sube una cima-cuesta la velocidad se CAE cuando va hacia arriba y SUBE cuando se mueve hacia abajo. A loop cerrado (close loop) el Control de crucero (Control Cruser) , por el contrario. En la recta de seguirá estando el acelerador en la misma posición a 100 kilómetros por hora, pero como el vehículo empieza a caer su velocidad viajando hasta la colina, el controlador vera este cambio en la velocidad y dará al vehículo más aceleración . Por el contrario, como el vehículo empieza a tomar en velocidad bajando la colina, el controlador reducirá su aceleración. DEBEMOS TOMAR EN CUENTA EN LA COMPRA DE LA MAQUINA. DICE: “HAITAI: Injection Molding Machine employ a variable pump plus closed loop feedback, which offers stable control of shot size, the accuracy of resin quantity and the increase of the production of acceptable products.” “TOSHIBA : Numerical Closed Loop Control of Injection Speeds & Pressures 12 Speeds and 6 Pressures for Profile Injection Control Adjustable injection Speed and Pressure Gradient ramp or to point progressive profile capacity for smooth speed transition Injection speed and pressure set point set point graph with real time overlay Automatic screw speed deceleration and screw backpressure reduction for accurate screw stopping after recovery Transfer from injection speed to pressure by position or hydraulic pressure (cavity pressure )” •
•
• •
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90% de Material a llenar
Eléctrica/Hidráulica ?
MAXIMA CARRERA DEL HUSILLO 1980: 3.5-3.75 D de carrera 1987: 4.2 Actual 4.5 1D 2D 3D 4D L/D(18-24)
Posición del husillo después de la máxima carga de dosificación
Melt
Posición del husillo después de la inyección
Posición del husillo después de arrancar la dosificación
Por lo que se deduce que la máxima carrera de dosificación va entre 4-4.5 D y el máximo volumen de dosificar
PRESIÓN máxima de inyección La presión de inyección es necesaria para vencer la resistencia al flujo del derretimiento en el molde. Depende de la viscosidad del derretimiento, y la relación de flujo temperatura y el molde. La presión del sistema es mayor que la presión real durante la fase de llenado. Se activa la válvula de alivio de presión llegando durante la fase de presión. Mayor presión de inyección es necesaria para el procesamiento de materiales de alta viscosidad como PC, RPVC, TPU etc. En presente nueva generación las máquinas son capaces de dar la presión de inyección máxima de 2200 barra o incluso 2500. Las unidades de inyección actuales por norma ofrecen con 3 diferentes opciones de husillos (A,B y C) en diferentes diámetros.
HUSILLOS A (DIAMETROS MENORES)NOS DAN MAXIMAS PRESIONES DE INYECCION AREDEDOR DE 1800-2400 BARES. PARTES DE INGENEIRIA,MATERIALES MUY VISCOSOS. HUSILLOS B (DIAMETROS MEDIOS) DAN UNA MAXIMA PRESION DE ALREDEDOR DE 1800-1500 BARES.CON MAX PESO DEL DISPARO / MAXIMA BOLUMEN DEL HUSILLO A . PARTES DE INGENEIRIA CON FLUJO BAJOS CON VISCOSIDADES ALTAS. HUSILLOS C (DIAMETROS GRANDES) DAN MAXIMA PRESION DE INYECCION DE ALREDEDOR DE 1500-1300 BARES..CON MAX PESO DEL DISPARO / MAXIMA BOLUMEN DEL HUSILLO B. PARTES COMODOTIES, FLUJOS MEDIOS/ALTOS CON PAREDES GRUESAS/DELGADAS.EMPAQUE.
2. ¿PUERTA –PUNTO DE INYECCION SELLADO O SIN SELLAR? Es un mito que todas las partes deben ejecutarse con el PUNTO DE INYECCION CONGELADO. Debes determinar qué es lo mejor de una pieza en concreto haciendo un experimento de punto-sellado y probando que las piezas hechas con y sin sello en el punto. Habrá momentos donde 100% de las piezas fallará en pruebas de rendimiento cuando se ejecuta con la puerta congelada y 100% de las partes va a pasar cuando se ejecuta con la puerta descongelada, o viceversa. No es algo que se pueda deducir simplemente mirando la parte o el proceso. El sello del gate se debe experimentar y probar las piezas para encontrar la respuesta.
3. TIEMPO DE SOSTENIMIENTO AJUSTE en espera del tiempo y saber si la parte debe ejecutarse con la puerta sellada o sin sellar le permite fijar la longitud de tiempo para la segunda etapa. Si se requiere tiempo de puerta-seal, agregar un segundo o dos a la vez puede dar robustez y estabilidad. Esto no tiene que añadir al ciclo de tiempo, como casi todas las situaciones le permiten tomar esto el tiempo de enfriamiento . Si-sin sellar la puerta es lo mejor para el rendimiento de la parte, entonces comienza con la mitad del tiempo que se tarda en llegar la puerta congelada. Elegir el momento exacto que la de puerta esta congelada-sellada es el peor caso posible debido a la temperatura y las variaciones del proceso. Sus piezas se realizará a veces con y a veces sin sello de la puerta. Esto producirá partes inconsistentes. ESTO LO DECIDE USTED MEDIANTE PRUEBAS.
4.PRESION, PARA EMPACAR CORRECTAMENTE LA CAVIDAD EL AJUSTE de presión para empaque a sostenimiento y encontrar la correcta es crítica para la pieza a empacar . La segunda etapa correcta de la presión es el centro del proceso dentro de la gama de especificaciones de la parte para lograr un buen Cpk para sus piezas. Desde determinemos el tiempo de sostener que se establece en el experimento de sello de la puerta, usted debe experimentar y encontrar el empaque correcto de segunda etapa y mantener la presión dentro de su gama de la especificación. En primer lugar, compruebe que la primera etapa es estable ……..y que tiene la parte corta esperada al final de la primera etapa. Ello dejando a tiempo en la segunda etapa y la reducción de retener la presión tan baja como la máquina permite — algunas maquinas se puede en otras no ……¿Es la primera etapa como se esperaba? Si no, fije la primera etapa. Nada que se puede hacer en la segunda etapa compensará una etapa primera con FALLA . Si la primera etapa es estable, comience a añadir la presión de retención. Empezar de baja, y tal vez con sólo 1000 a 2000 psi (65-130bar) de presión sobre el plástico. Compruebe que las piezas reflejen cada aumento en la presión de retención.
Empaque: Segunda etapa presión del empaque debe ser lo suficientemente alto para terminar de llenar la cavidad del molde y compensar la contracción material durante el enfriamiento. Esta presión es tradicionalmente un 50% a 75% de la presión utilizada durante la primera etapa, aunque se puede caer tan bajo como 25% para algunas partes gruesas y puede exceder del 100% para muchas partes delgadas. Tiempo de segunda etapa debe determinarse graficando peso parte frente al tiempo de la segunda etapa.
Ahora segué aumentando la presión de retención-sostenimiento hasta llegar a un punto donde veas flash inaceptable, o tienda a dificultad a expulsar, si el molde o pieza están en riesgo o daño , indicar que el proceso no se puede ejecutar en esta alta presión. Reducir la presión al máximo que el proceso permitirá una producción segura y eficiente. AYUDAESE CON LA EVAUALCION DEL PESO. Sólo tres respuestas son posibles: 1. todas las piezas son muy grandes. Esto significa problemas, porque sugiere que la contracción se utilizó para calcular las dimensiones de la cavidad. Raramente cualquier proceso de cambio traerá parte dimensiones en el centro de su rango de especificación si están dentro de esta gama alta/baja presión. 2. Todas las piezas son muy pequeñas. Esta todavía no son buenas noticias, pero al menos somos honestos y el molde puede ser ajustado para incorporar la parte de especificación. De nuevo, será raro que un cambio de proceso puede traer la parte del centro de su especificación. 3. Algunas partes son muy pequeñas y algunos son demasiado grandes. Ahora tienes datos para establecer los límites de bajos y altos para tu mini-DOE. Experimente con las presiones de la segunda etapa dentro de la gama parte "aceptable" para su proceso en el centro de la gama de la especificación de la parte del centro. Este es el camino correcto para buen Cpk y calidad six-sigma. ……….Las reglas generales acerca del uso de 25%, 50% o 75% de la presión de inyección son mitos sin datos de apoyo……. Este procedimiento mostrará que a veces necesitas mantener bajo presiones, mientras que en otras ocasiones usted necesita sostendrá las presiones que excedan la presión de la inyección.
¡ La única regla es: obtener datos y que la parte decida !
Siempre recomendamos el llenado de la primera fase entre 90-95% porque el 98% causa los siguientes problemas:
1) Ya que sólo una pequeña parte del molde se llena en un 98%, el empaque ya ha comenzado a ocurrir en la mayoría de la cavidad del molde. Esto resulta en una mezcla de empaque y de llenado. Siempre que varíe el llenado, el grado de empaque también variará nuevamente. 2) Los plásticos tienden a tener variación normal entre 5-10% por la viscosidad. 3) Un llenado del 98% sólo puede compensar las pequeñas variaciones de viscosidad del material. Pero en dicho proceso, una moderada caída de viscosidad es probable causar flash, sobre empaque , piezas con sobrepeso, alabeo, grandes dimensiones, problemas de variaciones de ciclo o partes que se pegan. Además, un moderado aumento de la viscosidad puede causar partes cortas , rechupes, burbujas , dimensiones pequeñas deformaciones y problemas de ciclos no constantes. 4) ) Una variación común en el anillo de retención(válvula check) es típicamente entre 1-3%. Esto significa un proceso con un 98% de llenado puede variar entre 96.5% y 99.5% con una válvula check 'saludable'. Las piezas producidas de un 99.5% de llenado va a ser muy diferente a los producidos de un relleno de 96.5%. 5) Cuando el llenado alcanza un 98% , la cavidad del molde está empezando a empacar. Resultara en un requisito más alto de tonelaje de sujeción ya que es necesaria para superar la presión de inyección en lugar de presión de empaque. 6) Estas variaciones entre la viscosidad y la válvula check hacen, definir la recomendación de llenar en la 1ª etapa entre 90/95%.
La segunda etapa la máquina cambia de primera a segunda que comienza la parte a ser empacada y debemos mantener la presión de inyección directa durante cierta cantidad de tiempo, que depende de si el punto de inyección este sellado o sin sellar ……..aceptado
Desafortunadamente cómo se logra la transferencia no está estandarizada a través de máquinas, así moldeadores se enfrentan a cuatro posibilidades: 1) La máquina tiene un cambio de velocidad controlada. 2) El controlador de la máquina tiene una velocidad de ajuste para intercambio pero sólo puede demorar el RAM (Pistón hidráulico) durante la transferencia, no controlarlo. 3) La máquina no tiene ninguna consigna de velocidad para la transición. 4) La máquina no funciona correctamente y hay una pendiente gradual de velocidad, como cambia de primera a segunda fase. La conclusión es que la transferencia de primera a segunda etapa debe ser rápido y consistente. Tan comprensivo-entendido y crucial-critico para lograr el resultado deseado. El tiempo desde el final de la primera etapa a la segunda etapa de presión debe ser inferior a 0,10 seg para el control de proceso adecuado con la mayoría de las partes (controlado en touch screen como parámetro de set point).
Conmutar demasiado pronto: Piezas sin llenar Zonas de rechupe Dimensiones demasiado pequeñas Marcas de unión
Conmutar demasiado tarde: Sobrellenado Mayor fuerza de cierre Dimensiones demasiado grandes Difícil des moldeo Tensión sobre las piezas
¡VEA LAS GRAFICAS EN SI TOUCH SCREEN-MONITOR-PANTALLAS, EL COMPORTAMIENTO DE LA SEGUNDA!
Una manera de "ver" lo que está pasando en el cambio ……..es utilizar la presión de inyección vs el tiempo con el cual es hecho este cambio , que está disponible en la mayoría de las máquinas. Puede tomar el tiempo para hacerlo gráfico correctamente configurado, pero vale la pena. Tiene varios usos, pero para nuestros propósitos proporciona gráficos de lo que sucede en la transferencia de la primera a la segunda etapa. Si su máquina no tiene la capacidad de esta pagina , con al menos 10 puntos/seg, tendrás que mirar sobre la pantalla . Una vez que tienes los gráficos trabajando, para trazar la presión de inyección vs tiempo, ir a la pantalla en el controlador que se ocupa del empaque sostenimiento o segunda etapa . Si su máquina lo llama una velocidad, lo primero que tienes que averiguar es qué presión controla la velocidad de este presión de empaque (la primera etapa establece presión de empaque a segunda etapa que es la de sostenimiento). Para cualquier control de velocidad funciona correctamente debe tener un Delta P, la diferencia entre la presión utilizada y la presión disponible. En otras palabras, debe tener una presión adicional disponible para alcanzar la velocidad deseada. RECUERDEN NO LIMITARLA. (VEA EL DELTA)
……..Se empieza ADELANTADO por un punto de conmutación para luego retrasarlo paulatinamente (estudio de llenado)hasta alcanzar aproximadamente el llenado volumétrico. De esta forma se recibe información sobre el transcurso del frente de flujo en el molde y la generación de líneas de flujo y marca de unión. Desarrolle el habito de ver las pantallas de la maquina……….
Cuanto vale el Cojín de masa al frente ….Usemos un ejemplo para explicar. Supongamos que durante la
primera etapa inyección, el tornillo alcanza 6 mm a partir de la posición cero — El punto de conmutación - transferencia de primera a segunda fase. Por lo tanto, 6 mm es la posición de transferencia de movimiento (velocidad de control de presión), o V a P. Y se supone que hay y es suficiente presión así que no hay ningún repunte del tornillo y continúa hacia adelante empacar la parte. Al final de la segunda etapa (empaque y sostenimiento), el tornillo es de 3 mm, lo que hace esta la posición del tornillo al final de la segunda etapa y la mayoría del tornillo en la posición hacia adelante. En este escenario ambas definiciones del cojín resultaría en el mismo valor de 3 milímetros. El objetivo es tener al menos 6mm o 0.125 pulgadas. Otro concepto es del 6/9% del peso del disparo , y el 10% del diámetro del husillo, el mayor de estos lo tomamos como referencia.
Decoupled Molding
Moldeo Desacoplado
2 STAGES 2 FASES ( FILL SPEED / PACK TIME) >< Velocidad de Llenado- Presión de empaque – Tiempo de Sostenimiento FILL y PACK TIME (Llenar-Tiempo de Empacar ): este es el momento desde el inicio de llenado hasta una curva de presión alcanza 98% en su pico. A través de la experiencia es el mejor punto donde se encuentra las mejores propiedades de la resina. Procesos El objetivo de este estudio (RJG) es evaluar cómo diferentes técnicas de conmutación y la variación en el control de la cavidad cuando sometidos a cambios típicos de viscosidad . Cada técnica de designación es como un "proceso" porque cada uno implica configuraciones adecuadas de velocidades, posiciones, conmutación valor y sensor seleccionado. Los procesos desarrollados son todos Procesos de tipo DECOUPLED MOLDING El eDART (equipo de RJG para amplificar las señales de molde/maquina) fue creado para enviar la señal de conmutación –transferencia de la prensa en un aumento de la temperatura y una presión - posición del tornillo. El control de la transferencia permite un retraso después de la subida antes de enviar el cambio. Este retraso se controla mediante la adición de un volumen del viaje del tornillo . Tenemos presupuesto para este Sistema ? SI
Tu debes transferir de 1ª fase de llenado a 2ª fase de empaque antes de que el molde este completamente lleno para asegurar la optima eficiencia y consistencia. Cada proceso proceso es diferente no puede tomar una regla, porque cada polímero tiene diferente viscosidad. Con una pobre transferencia un incremento en la viscosidad causara tiro corto, mientras que un decrecido en la viscosidad causar rebaba. Un proceso con fluctuaciones en la transferencia es una inconsistencia de ciclo, resultando rebaba(corta y rechupes.) Concluya:
TRANSFIERA EN
POSICION DEL HUSILLO.
EL MOLDE DEBE ESTAR LLENO AL MINIMO 95-98% AL
TIEMPO DE LA TRANSFERENCIA EL RESULTADO VISIBLE DE LA PARTE DEBE SER TIRO
CORTO
GARANTIZAR EL FLUJO VOLUMETRICO A PARTIR DE LA VALVULA ANTIRETORNO: En un tiempo cuando la inyección de partes han crecido más complicado que en los años pasado, calidad y consistencia de esas piezas de moldeo se está convirtiendo en un factor competitivo en el. No es ningún secreto que uno de los obstáculos comunes, todos los días es lograr la parte deseada con consistencia es el comportamiento del típico y existente de la válvula anti-retorno . Como cualquier moldeador pueden testificar, que estas válvulas no corran-se paren siempre inmediatamente en el comienzo de la inyección, o incluso cerraren a diferentes segundos (Durante el tiempo de inyección) . Estos instancias de la válvula de cierre, o no cerrar, son conocidos como «Moscas» y sobresalen : SE SABE PERO LO IGNORAMOS 1. Falta de capacidad para mantener un colchón, resultando del deslizamiento del husillo hacia adelante. 2. No consistente el tamaño de disparo 3. Dimensiones inconsistencia en partes. 4. Marcas de rechupe debido a la falta de presión de empaque. 5. Imperfecciones de la superficie del tipo abombadas, decoloración, olor a minerales. Esta parte es frecuentemente y no apropiada selección, diseño/mal mantenimiento para sostener el material y fluir con restricciones. Mal funcionamiento de esta parte hace regresar el material. Una fuga de la válvula adicionara al tiempo de carga/ recuperación, incrementando el ciclo y también causara un pobre control del empaque y tolerancias en las dimensiones. PRUEBA DE FUGA DEBE HACERSE Y EVALUAR
La válvula debe reconocer los siguientes requerimientos: A. B. C. D.
No deberá de tener brincos por desajustes, malos tolerancias de fabricación No deberá restringir el flujo, empaque, acabado correcto y anticorrosivo Buen sello, Ajuste bajo tolerancias ISO Control del desgaste, aceros, durezas
Todos los conocen?............ pero que importante es !
La variación de la válvula check es de entre 1-13% ,en la carga
Análisis y Estudio de la Repetabilidad de la Válvula Anti retorno a. b. c. d. e.
Arranque la maquina para correr cualquier parte Apague (Off) el Tiempo y Presión de empaque y sostenimiento Haga 10 disparos Pese las partes y apunte Evalué y Calcule
Variación de un máximo de 5% es aceptable
Partes y ajustes
?
Todas las maquinas lo traen, no lo conectan o en su defecto se lo quitan?
FASE DE PRESION
Como lo podemos determinar :
Calculando la cantidad de presión que es aplicada al plástico Por lo tanto : Presión Hidráulica vs. Presión sobre el Plástico La presión hidráulica: Mide cuanta fuerza una maquina puede generar sobre el ram (piston-area) Presión actual en el interior de la cavidad (Molde) Presión sobre el plástico (melt) : Presión generada en la nariz de una maquina usualmente derivada de la relación de intensificación de la maquina. Presión de la Cavidad: La presión de inyección = presión hidráulica x relación de Intensificación
Alguna vez ha visto estas graficas y saberlas interpretar
? La presión que aparece en el Touch screen es hidráulica o sobre la parte plástica.
D. Contrapresión >< Presión Trasera >< Backpressure Se entiende por contrapresión como una presión que se opone a el libre flujo de la maquina. Esto causa incremento en la mezcla del material. Controlando la contrapresión puede mejorar la acción de derretimiento (MELT),dispersión de color ,gasto de material y calidad consistente. Durante la rotación del husillo y la presión a Melt el plástico se mezcla y se logra incremento de temperatura. La contrapresión consiste en la resistencia que opone el husillo en moverse hacia atrás durante la preparación del siguiente disparo. La presión sobre el plástico en el husillo mientras esta siendo guardado en una cámara (frente del husillo).Algunas veces existe demasiada contrapresión el cual degrada el plástico. La presión usual es de 50 a 300 psi (0.35 a 2.1 Mpa) Algunos materiales que son sensitivos al calor conservan temperaturas de incremento bajo limites definidos y es usado para mejorar las características de un husillo convencional.
Este ejemplo de una rampa de una persona cargando un objeto pesado mueva hacia atrás como se muestra la ilustración la tendencia natural es aplicar una fuerza o resistencia en la dirección opuesta a el viaje . Se tendrá un mejor control de la carga aplicando una fuerza para prevenir un accidente. Similarmente el husillo se mueve hacia atrás para construir o enviar plástico hacia al frente ,una ausencia de presión en el husillo puede causar que husillo se mueva erráticamente. Fuerza aplicada en dirección opuesta a el viaje para ganar control de la caída en la rampa
Contrapresión consistencia: Presión trasera tiene una influencia significativa en ambos la calidad y la temperatura del derretimiento. Cantidad de las influencias de la presión trasera del derretimiento temperatura por el momento.
Manteniendo la inyección y arranca la rotación del husillo con RPM
VPT : Short Shoot
Contrapresión inconsistente es que el husillo no plastifica-homogeneiza y lo hace a su voluntad variando la temperatura MELT proporcionando un derretimiento no uniforme.
Tiempo de recuperación Muchos moldeadores no toman en cuenta la velocidad de tornillo-rotación (RPM) en cuenta al desarrollar un proceso para un nuevo molde /try out o en su defecto la revisión de la hoja de parámetros.
¿Que acaso después de que arranco el molde no hay una revisión anual de la Hoja del Set Up? ¿Cómo? . ¿Por qué hacerlo ? Para desarrollar un proceso de un nuevo/revisión de molde implica reunir una multitud de variables. Tamaño de disparo, ajustes de velocidad, contrapresión y temperatura son a menudo la punta de un isceberg. Uno que parece ser inferior en la lista — o al menos no recibe la atención que se merece — es la velocidad de rotación-tornillo. La Mayoría de las personas acepta que el tornillo-husillo de rotación proporciona la mayor parte (cerca de 70 – 90%) de la energía necesaria para derretir el plástico en la inyección, por eso es importante. Pero a menudo en cuanto a lo que es mejor para un ciclo estable, hábil para repetir es regularmente la velocidades de tornillo (rpm) más altas que lo necesario. Sin embargo la lista al respecto no se acaba ahí, en cuestión de RPM :
Para ser claros, el tiempo para rotar el tornillo-rotación no se puede establecer directamente, como es el resultado de varias variables a la vez. Pero para el proceso con ciclo de consistencia, prueba a prueba y a una máquina, el tiempo de recuperación del tornillo debe ser la misma. Algunos sostienen que reproducir la velocidad circunferencial del tornillo es más importante (RPM), y en teoría esto tiene sentido. Recuperación: Un retraso en el husillo o descompresión debe utilizarse antes de la recuperación de tornillo para aliviar la presión del empaque. La Recuperación del tornillo debe tomar aproximadamente el 80% del tiempo de enfriamiento. Descompresión final debe utilizarse después de la recuperación cuando se utiliza un anillo de retención(Válvula check). Para la descompresión del husillo en la mayoría, la cantidad óptima de descompresión es igual al recorrido del buje de retención.
Idealmente las RPM y el tiempo de plastificar no es un factor determinante para el tiempo del ciclo. Es decir, no está esperando a que el husillo dosifique-cargar para el siguiente disparo o tamaño , antes de que usted puede abrir el molde. La mayoría de los ciclos están determinados por el tiempo necesario para enfriar la parte para soportar la fuerza de expulsión. Dicho esto, la suposición es que aproximadamente el 80% de los ciclos de la industria están determinados por lo rápido que pueda volver de regreso el tornillo. EJEMPLO:
Primero, Se moldeara una parte plástica con un ciclo determinado , donde la parte necesita más tiempo para enfriarse y para que se lleve a cabo la construcción y/o carga del siguiente tiro. La pieza necesita 12 seg de enfriamiento para solidificarse y ser lo suficiente rígida para ser expulsada sin distorsión, o pegarse u otro problema típico con piezas demasiado calientes para expulsar. En este escenario el tornillo lleva actualmente 5,5 segundos para construir el siguiente tiro (tiempo en recuperar) con contrapresión de 700 psi (~ 50 bares, sobre el plástico, NO presión hidráulica), y hay 0,200 pulg.(5mm) de descompresión. En la mayoría de las maquinas, el tiempo de descompresión no esta incluido en el tiempo de plastificación, así que tu necesitas adicionar una fracción de segundo para esta función. Además revisa la consistencia de la efectividad de las RPM durante la producción. Lo mejor es que el tiempo de recobrar no varié significante y que no tenga influencia sobre el ciclo. Tienes que permiten esta varianza dentro de tu tiempo de enfriamiento para mantener constante el tiempo de ciclo. Si su ciclo es de 8 seg, obviamente usted estará tratando en décimas de segundos para el tiempo de enfriamiento adicional, y tienes que mantener constante el tiempo de ciclo. LO IMPORTANTE ES QUE EL CICLO DEBE SER CONSISTENTE.
Ahora vamos VEAMOS que el otro 20% de los ciclos donde tiempo de enfriamiento es demasiado corto para permitir la rotación del tornillo y cargar el siguiente tiro. En esta situación las partes son enfriadas lo suficiente para la expulsión, pero el tornillo todavía está trabajando el plástico para la siguiente carga, así que no puede abrir el molde. En primer lugar, añada una válvula de cierre de boquilla (shutoff) para permitir la rotación del tornillo durante el molde de apertura y cierre. Si usted lo piensa así. A menudo hay segundos que ganar al hacer esto, pero el reverso es mantenimiento adicional en Válvulas de cierre que son componentes de alto desgaste.
RPM= 60,000 x velocidad ( m/s ) / diámetro del husillo (mm)
Si el Dia husillo es 80 mm ; = 60,000 x 0.25 / 3.1416 x 80 =
Esta perdida de control del husillo en alcanzar su posición causara una inconsistencia en el disparo, causando variaciones disparo a disparo. Además la resina MELT deberá ser compactada para eliminar todos los gases y aire atrapado durante el regreso del husillo, si esto no sucede, el material plástico tendrá burbujas, ráfaga sobre la superficie de moldeo. La contrapresión se requiere para mezclar los aditivos y pigmentos junto a los pellets del material sustrato. Los valores de contrapresión deberán seguirse acorde a los proveedores de resina. La contrapresión deberá ser tan baja como sea posible. La consistencia del Tiempo de recobro es una buena indicación de que la contrapresión aplicada es suficiente. Las variaciones de los tiempos de recobro no deben exceder de +/- 0.2 a 0.5 segundos para maquinas de pequeñas a medianas, maquinas grandes (+ de 1000 tons) será de 1 segundo. Excesiva contrapresión existirá demasiado esfuerzo al corte y degradara el material, provocando gases excesivos, ráfaga.
Excesiva contrapresión, a las fibras de vidrio, UV aditivos, cargas, se romperán y variaran las propiedades del mismo.
Excesiva contrapresión causara daño de desgaste en el husillo y cañón.
El ajuste de la presión trasera debe comenzar a 500 psi y aumentarse en incrementos de 10 psi según sea necesario, con un valor máximo de 1,000 psi. (50-100bares) El ajuste máximo es necesaria porque nada sobre eso causará mucho corte del plástico y resultar en plástico térmico degradada. Configuración de contrapresión en una máquina de moldeo por inyección ……… 1,000 psi de presión de plástico para la contrapresión si no hay una razón para no hacerlo. ………..Maquinas eléctricas debe ser punto de ajuste de 1,000 psi.
En máquinas hidráulicas dividir la proporción de intensificación en 1000 psi para encontrar el ajuste correcto de la presión hidráulica.
La unidad de inyección Debe ser capaz de suministrar el peso del disparo . El peso total de tiro no debe exceder del 85 % de la capacidad de plastificación de la unidad de inyección de la máquina. Capacidades de inyección se citan generalmente en gramos de poli estireno en una gravedad específica de 1,03 g cm-3. Si se pretende procesar el material de otro, debe calcularse utilizando la gravedad específica de ese material en particular.
Calculando la relación de intensificación de la máquina La proporción de intensificación de la máquina, o el cociente de la presión hidráulica material es la relación directa entre la presión de inyección y la presión hidráulica. Esta es la relación de la presión delante del tornillo, en comparación con la presión del aceite en el pistón de la máquina de moldeo por inyección de resina. La presión de la inyección y la presión hidráulica difieren significativamente en una máquina de moldeo por inyección. La presión de inyección es la presión ejercida por el ram, lo cual hace que el material fluya directamente al plástico. La presión de la inyección puede medirse directamente al localizar un transductor en la boquilla. La presión hidráulica es la presión en la línea de alimentación principal de la bomba, que se mueve la memoria ram; normalmente se mide mediante un manómetro en la línea hidráulica. Consulte el manual de la máquina para encontrar el cociente de la intensificación de la máquina. Una relación típica es 10, y el rango típico de la relación es entre 7 y 15. Para calcular el cociente de la intensificación de la máquina, dividir el área del pistón (Ah) por el área del tornillo (Am), como se muestra en el diagrama siguiente. donde: • Ah es el área del pistón en el aceite hidráulico
• Am es el área de tornillo de la resina MELT • Ph es la presión en el aceite hidráulico • Pm es la presión en el material que esta MELT
Pm = Ph (Ah / Am)
El gráfico siguiente es un ejemplo de un gráfico de la relación de intensificación de una máquina en un manual de la máquina. En este ejemplo, se utilizan varios tornillos en una máquina: 25mm, 30mm y 35 mm. La relación depende del área de tornillo; por lo tanto, para calcular el cociente, elija un valor redondo, para bar ejemplo 100, en el eje de presión (1), proyecte la curva del tornillo usado en la máquina(2) y después del proyecto del eje de la presión de inyección (3), dividir la presión de inyección (3) por la presión hidráulica (1) para encontrar el cociente de la intensificación de la máquina. En este caso es de 10 Nota: Los resultados del análisis muestran la presión de la inyección, no la presión hidráulica. La presión hidráulica se multiplican por el ratio de intensificación de la máquina para obtener la presión de inyección, descuidando las pérdidas. Puede especificar la presión hidráulica máxima máquina además de la relación de intensificación de la máquina. Multiplicando estos dos valores da la presión máxima de inyección de la máquina en la simulación.
¡ Esta sobre la máquina !
La relación de Intensificación En todas las unidades hidráulicas de inyección , la energía hidráulica se convierte, y es multiplicada sobre la presión en la plástica. La ley de la física involucrada es F = P x A. Donde Fuerza (F) es igual a la presión (P) x el área (A). El pistón hidráulico actúa sobre el tornillo-husillo , o esencialmente la válvula anti-retorno.(Válvula check) El pistón hidráulico tiene una gran superficie, por ejemplo 100 cm2. La válvula anti-retorno durante la inyección avance y actúa como un pistón de área menor, por ejemplo 10 cm2. Esto hace que la presión hidráulica sea convertida para derretir al plástico en el cañón de la unidad de inyección. En este caso específico de la presión hidráulica "intensificada" o multiplicada por un factor de 10. Esto es 800 psi de presión hidráulica que proporciona ~ 8.000 psi de presión MELT dentro de la boquilla de la máquina. A menudo esto se denomina relación de intensificación de la máquina y explica cómo la presión hidráulica puede proporcionar decenas de miles de psi de presión al plástico dentro de la boquilla. Hoy en día se pueden comprar máquinas con ratios de intensificación desde 6:1 hasta 43:1 .
No todas la maquinas son 10:1. Es la presión sobre el plástico empuja a la resina derretida en el bebedero, corredor-runner, gate-punto de inyección y a la cavidad del molde y no es la Presión hidráulica . Si su planta cuenta con máquinas diferentes, lo más probable es que tienes proporciones diferentes de intensificación.
En un empaque y sostenimiento de 800 psi como presión en una máquina con una intensificación del 10:1 puede ser la parte con 8.000 psi de presión de plástico, pero en otra máquina con una relación diferente intensificación de 12.75:1; 800 psi de presión hidráulica que puede ser 10,200 psi de presión de empaque en el plástico y en la boquilla.
Esta haciendo la misma parte ? , lo siento!....................NO Entendiendo y poniendo la relación de intensificación de cada maquina es determinar las proporciones de intensificación para todas las máquinas en su operación pero puede ser tedioso y lento proceso………….USTED LO SABE ?
Típico Técnico / Ingeniero de Proceso / Técnico Set up ,ajustando las presiones hidráulicas vs Ri
Fuerza de Cierre sobre el molde Fuerza de cierre (Clamping force) se refiere a la fuerza aplicada a un molde con la unidad de cierre-sujeción de una máquina de moldeo por inyección. Para mantener el molde cerrado, esta fuerza debe oponerse a la fuerza de separación, causada por la inyección de plástico fundido (MELT) en el molde. La fuerza de cierre necesaria se puede calcular por la presión de la cavidad dentro del molde y el área proyectada de tiro, en el cual esta presión está actuando. La superficie proyectada para materiales plásticos (Amorfos / Semi-Cristalinos)requieren diferentes fuerzas de cierre, por lo que debemos estar conscientes de este punto.
Amorfo ~ cm2 x 4 = kN Semicristalinos ~ cm2 x 6-7 = kN
Dedo
1 kN = 0.10 Tons métricas 1 kN =101.97162 kgf
Adicione mas fuerza de cierre con moldes : Pared delgada y Materiales termo fijos
Fuerza de Cierre en Moldes La fuerza requerida para el moldes es para prevenir la rebaba alrededor de la figura. Como resultado de la alta presión de inyección tratando de abrir el molde. La fuerza de cierre depende del área de la parte sobre la línea proyectada. Cuando es un nuevo molde y no sabemos exactamente la fuerza de cierre, debemos adicionar a maquina la representada por el material, sin embargo continuamente escuchamos que para calcular la fuerza se toma el valor de 2.5-5 kN/cm2 (254 -509kgf) ,normalmente la gente usa cuando esta en try out el valor de 2.5-3 kN/cm2 y es adecuado para inicio.
1 kN = 0.10 Tons métricas Ejemplo: Un componente tiene una superficie proyectada de 52 cm2 y el valor de la presión del plástico es de 5 kN/cm2 ,por lo tanto = 52x5 = 260kN (26512kgf, = 26.6 ton), tomando el valor debemos siempre obtener el menor valor de fuerza de cierre, solamente para evitar rebaba y/o fuga, tan bajo como sea posible. 1 kN =101.97162 kgf Como sabemos al seleccionar mediante el calculo la fuerza de cierre requerida para la aplicación al molde, no contamos con el calculo de diseño estructural con el cual fue construido el molde. Existirá suficiente rigidez estructural el molde(Diseño) ?
De acuerdo a la placa expulsora, paralelas y postes pilares, existirá flexión ?
Debe ser posible y revisado que el molde tenga suficientes postes pilares con longitud over size de 0.03/0.05mm ( 0.001/0.002 pulgadas),comparando con la altura de rieles o paralelas. Solamente las placas de cavidades y/o corazones deberán de tener un labio de sello y este debe permanecer alrededor de la figura de la cavidad en aproximadamente0.05 mm (0.002 pulgadas) ,el incremento es adecuado del área de sello , será incremento de fuerza de cierre , sobre la misma área el aire / gas del plástico saldrá tan pronto como sea posible durante el tiempo de inyección, por lo tanto debemos pensar en la selección de la maquina bajo circunstancias de que el molde sea estructuralmente rígido construido y/o diseñado en forma robusta, ………………………………………………………………………..debemos escoger una maquina
en base a la mínima fuerza de cierre, maquinas pequeñas.
Fuerza de cierre en protección al molde Las caras del molde deberán de protegerse de algún daño de la actuación de la fuerza de cierre, Un valor generalmente adecuado s de 5 kN (509kgf)….protección u en su defecto la programación de la maquina para el
ejercicio de paulatino de la fuerza de cierre.(Algunas maquinas lo traen) Usted le pregunta al Set up , Porque se daño el molde ? El responde , ………………………………………………..El molde tenia la protección adecuada ! Como es dada esta protección que distancia?...........como lo haces ? Es suficiente para cerrar el molde?.....Debe ser poco a poco!
F=Po*K*A F= Fuerza de cierre ,Tons Po=Presión Interna del molde, bar K= Constante en base al material A=Área del producto,mm^2; cm^2
A : =3.14*22*22/4=380CM^2 (38013.26 mm^2) Po: L/T=200/1.9=105:1 [200 mm es la longitud mas larga del MELT =220/2+90] Revise la Grafica anexa arriba , en el punto 105:1 de tal manera que la presión para este es de 160-165 bares .K: Para material PC , K es 1.7-1.9,ahora veamos el espesor de 1.9 de K para razón de seguridad , entonces : F=165*1.9*380=129130 kg 119/120 ton.
Pared ? Usted evalué su pared y su trayectoria de llenado, ??????????
160-165 bares
Distribución de la presión en la cavidad sobre el área proyectada
Condiciones
Tome en cuenta esto:
1) Existe natural desgaste en el mecanismo de Cierre. Revise desgaste y vida de máquinas de hace 10 años (Mecanismos de cierre) 2) Transferencia térmica del aceite en los cilindro (s) de cierre caso de pistón 3) Transferencia de calor del molde 4) Uso del área proyectada del molde tamaño insuficiente (menos de 2/3 tamaño ) 5) Uso de cierre excesiva de la fuerza – molde pobre diseño configurar resultado en golpear el molde, molde dañado y uso de alto tonelaje. Mal funcionamiento de la máquina 6) Fugas de aceite sobre sellos de columna y mal funcionamiento de transductores 7) Mantenimiento pobre de la platina
E. ENFRIAMIENTO ENFRIAMIENTO Ciclo de Moldeo 10% 20%
Molde .Cierre/Clamp
5%
Fase de Llenado Llenado en Inyección.1a Inyección.1a
15% Fase de Presión en Inyección.2a
Enfriamiento
50%
Molde Descarga /Abre/Expulsa
Reducción del tiempo de ciclo en el proceso proc eso de selección de canal de refrigeración robusto de moldeo por inyección Tiempo ciclo de una parte en el proceso de moldeo por inyección es muy importante ya que la tasa de de producción y la calidad de las piezas producidas dependen de ello, considerando que el tiempo del ciclo de una parte puede reducirse mediante la reducción del tiempo de enfriamiento que sólo puede lograrse mediante la distribución uniforme de la temperatura en la pieza moldeada que ayuda en la rápida disipación del calor. Diseño de canal de enfriamiento es la solución al problema básicamente "conforme" a la forma de la cavidad en los moldes. Este papel describe el estudio analítico de análisis de diferentes tipos de diseños de canal de enfriamiento de enfriamiento. El mejor diseño de canal de enfriamiento también es seleccionado sobre la base de tiempo mínimo para alcanzar temperatura de d e eyección, distribución uniforme de la temperatura y mínima deformación de parte. Proceso de moldeo por inyección inye cción es cíclico en la característica. Tiempo de enfriamiento enfria miento es aproximadamente de 50 a 75% del d el tiempo total del ciclo. Por lo tanto, optimizar el tiempo tiemp o para el mejor funcionamiento de enfriamiento es muy importante desde el punto de vista de calidad y productividad.
En otras palabras, si se determina el diámetro del agujero del agua de enfriamiento del molde, con el fin de hacer que el flujo sea turbulento, …diseño…..es suficiente para que el caudal de alimentación de la bomba de circulación sea superior a un determinado valor. ……..En este caso, puesto que el coeficiente c oeficiente de viscosidad vi scosidad dinámica cambia con la temperatura del agua, es necesario cambiar el caudal proporcional a la temperatura del agua……….Lo hace ?
Consideraciones de Enfriamiento El ciclo de Moldeo ……………....esta entre 50-80% del Tiempo de
enfriamiento Flujo de agua a considerar …….Laminar o Turbulento Cantidad de flujo………………....GPM Numero de Reynolds (NR)…….. a 5500 para flujo turbulento
Número de Reynolds NR= 3600 x GPM / Día. x Vc agua GPM = GALONES POR MINUTO DIA. = DIA. INT. CANAL Vc = VISCOSIDAD CINEMATICA CINEMATICA DEL AGUA
Conductividad Conductividad Térmica del acero de construcción del molde ? Contenido de Calor del material plástico ? Líneas de agua ? Diseño de la parte ?
GPM = galones por minuto Día int manguera = línea de agua, pulgadas Vc = @ 78°F(25°C) = 1.0 NRr= 400-5500 , Turbulento Actualmente, últimos 5 años se ha incrementado el Nr acorde a nuevas técnicas de Solid free-from fabrication (SFF),de entre 7500 a 12,000 Nr, reduciendo el tiempo de enfriamiento hasta en un 50%
Buen Número de Reynolds
TURBULENCIA
Temperatura °F
Temperatura °C
Viscosidad en Centistokes
32 40 50 60 70 80 90 100 120 140 160 180 200 212
0.0 4.4 10.0 15.6 21.1 26.7 32.2 37.8 48.9 60.0 71.1 82.2 93.3 100.0
1.79 1.54 1.31 1.12 0.98 0.86 0.76 0.69 0.56 0.47 0.4 0.35 0.31 0.28
Viscosity for water at various temperatures. Table courtesy of DZ ynSource, LLC.
GPM = 3.5 x Diámetro Interior de la manguera-conectores Regla , Diámetro interior 7/16 (0.437 pulgadas),10 mm 1.5 GPM para lograr flujo Turbulento x línea
Agujero de enfriamiento (mm) Temperatura del agua(°C)
6
8
10
14
20
0.99
1.32
1.62
2.3
40
0.65
0.84
1.08
1.5
60
0.48
0.63
0.80
1.1
80
0.36
0.48
0. 0.47 47
0.83
100
0.37
0.48
0.47
0.83
Configuración del enfriamiento
•
La diferencia entre la temperatura del agua de entrada y salida debe ser menos de 2 a 5 °C. Sin embargo, para el moldeado de precisión, debe ser 1 °C o incluso 0,5 °C.
Serie-paralelo
Canales paralelos de enfriamiento están perforados a través de un colector de suministro a un colector de colección. Debido a las características del flujo de diseño paralelo, el caudal a lo largo de varios canales de enfriamiento puede ser diferente, dependiendo de la resistencia del flujo de cada canal individual de enfriamiento. Estos distintos caudales a su vez causa el calor transferencia de eficiencia de los canales de enfriamiento para variar de uno a otro. Normalmente, los lados del molde cada cavidad y corazones tienen su propio sistema de refrigeración de canales en paralelo. El número de canales de refrigeración por sistema varía con el tamaño y la complejidad del molde. PREFERIDOS EN FOMA PARALELA .USE MANIFOLDS DE AGUA PARA ENTRADAS Y SALIDAS ( DIA DE MANIFOLD = 5 x DIA DE CANAL)
Canales de enfriamiento serie Refrigeración conectados en un bucle-columpio solo desde la entrada del refrigerante a la salida de los canales se llaman canales de enfriamiento serie. Sin embargo, usted debe procurar minimizar el aumento de la temperatura del refrigerante-agua-aceite , ya que el refrigerante acumula todo el calor a lo largo de la ruta completa de canales de enfriamiento. En general, la diferencia de temperatura del refrigerante en la entrada y la salida debe ser dentro de 5 º C ,para moldes de propósito generales y 3 º C para moldes de precisión. Para moldes grandes, más de un canal de enfriamiento serie puede ser necesario para garantizar la temperatura de refrigeración uniforme configuración de canales de enfriamiento y así uniforme de enfriamiento del molde.
Cuando se trata de procesamiento, optimizando la temperatura del molde y el control de este parámetro más importante para la reducción de costos . El potencial de ahorro de un molde mejorado. En el sistema de control de temperatura es de 10 – 40%.
Cuando termoplásticos son inyección moldeada, plástico fundido caliente periódicamente se inyecta en un molde de "frío". Por lo tanto, tiene que ser supuesto que si no hubiera ningún sistema de calefacción / refrigeración, la molde se calienta por el contenido de calor del plástico fundido antes de alcanzar y mantener un cierto nivel de temperatura. Sin embargo, es apenas posible predecir …¿Cuál sería ese nivel de temperatura y cuánto tiempo sería para lleva a desarrollar esa temperatura ?...
¿Cuán importante es para que prevalezca un nivel de temperatura específica en la superficie de la cavidad. "Este nivel de temperatura específica" es un parámetro que puede tener una influencia decisiva sobre todo en calidad parte moldeada en términos de: • •
• • •
aspecto de la superficie contracción tensiones inherentes estructura uniforme geometría y desviaciones dimensionales
Una parte de 2 mm de espesor en PC+ABS blender ,se calcula como sigue : 2^2 = ln [1.27 X 80] ( 9.87)0.15
2
= 2.7 (4.62) = 12.5 seg
Mecanismo e transferencia de calor de la superficie de moldeo y los canales de enfriamiento
T enfriamiento = constante x espesor ²
La tabla muestra la temperatura de la superficie del molde durante el arranque en términos cualitativos, tanto con como sin un calentamiento del molde / sistema de refrigeración. Sin un sistema de calefacción/refrigeración, el tiempo para enfermedades cuasi estacionario temperatura ser conseguido es mucho mayor. Con un molde, sistema de calefacción/refrigeración es la temperatura deseada y uniforme sobre la superficie del molde logró relativamente rápidamente.
Solid Free-form Fabrication (SFF) technology,102/103 SPI Clase Selective Laser Sintering (SLS) Direct to Metal Laser Sintering (DMLS),
Calculo de la cantidad de agua requerida de acuerdo al calor entregado y el calor que debemos disipar mediante el agua Calor Otorgado por el pastico (Q) = Calor Absorbido por el agua en el molde (Q)
Q plástico = Q agua mp cpp DTp= ma cpa DTa
M agua
mp x cpp DTp = [kg/hora] = cpa x DTa
mp = Masa de plástico(resina) [ kg/hora] que se entrega a la maquina Cpp = Calor especifico del plástico que se inyecta [J/kg °C] Dtp = Diferencia de temperatura , Melt y la Temperatura en la cual se solidifica en el molde) [°C] = Tmelt – THDT Cpa = Calor especifico del agua, [J/kg °C] Dta = Diferencia de temperatura de la entrada del molde y salida.[°C]
PROBLEMA: Calcular la cantidad de agua requerida para disipar el calor otorgado por un elastómero de BASF ; Thermoplastic polyurethane elastomers (TPU), con un Cp = 2300J/kg °C , Peso del disparo es de 47 grs.El ciclo es de 30 segundos, Cp del agua es de 4182 J/kg °C, La temperatura del molde acorde a Basf deberá ser de es de 20°C,La temperatura MELT de acuerdo a Basf es de 210°C y la del HDT de solidificación limite al expulsar es de 100°C ,además sabemos que la temperatura de entrada del molde es de 18 y la salida es de 22°C,dando como resultado una diferencia de 4°CAdemas calcule, las TR chiller requeridas, con los siguientes datos: DATOS : Peso del disparo : gramos……….[47], [0.047kg] Ciclo : seg ……………………………….[30] Calor especifico : J/kg °C : ……….. [2300] Calor especifico del agua : J/kg° C …..[4182] HDT : ° C ……………………………[100] Temperatura del Molde : ° C………[20°C] Melt Temperatura : ° C …………….[210°C] Temperatura de entrada : ° C ……[18] ; Temperatura de salida : °C …….[22] , la diferencia (t) es de
4°C del agua en el circuito de enfriamiento. •
•
•
Por otro lado sabemos que un galón de agua pesa 3.7 kg ITR = 12,000 BTU ; 1 BTUIT = 1055.05585262 J
Sustituyendo valores :
M agua M agua =
mp x cpp DTp = cpa x DTa
(0.047kg x 3600 seg/1hr) x 2300 J/kg°C x (210-100 )
= 2559 kg/hr = 2559 /3.7 /60 =11.5 GPM
4182 J/kg°C x 4 1 galón de agua pesa 3.7 kg
Notas: Se requieren 11.5 GPM de agua en gasto. Quiere decir que a 0.9GPM en 7/16 DIA canal ,tendremos hasta 12 entradas de agua (Flujo metro de 12 entradas) Calor otorgado por el Plástico es de 42807600 Joule /Hr = 40575.9 BTU/Hr; TR = 3.3
Temperatura del Molde. Productividad "Una visión térmica de la superficie de la herramienta o pieza ayuda a apuntar sus esfuerzos de solución de problemas en la dirección correcta," "Puede determinar qué efecto el molde, proceso o resina está teniendo en las piezas, que pueden reducir el número de horas-hombre y técnicos necesarios para diagnosticar y tal vez solucionar el problema. Puede ser un factor en la baja generación de chatarra, recortar el tiempo de ciclo y reducir la frecuencia de viajes a la tienda de herramientas para mantenimiento extraordinario. " Termografía puede identificar problemas tan pobres las conexiones de agua o bloquearon el flujo, quizás debido a la acumulación de sarro, a través de circuitos de molde individual. La cámara IR también puede "ver" problemas derivados del molde o diseño múltiple de canal caliente, y puede detectar un desequilibrio de calor en la punta de la boquilla. "Los dos problemas que aparecen la mayor parte del tiempo con un molde heredado o transferido son (1) un Tippunta de nariz de la boquilla con un mal ajuste en el RADIO , o un sistema de Hot runner que ha ensamblado incorrectamente. Nuevo alambrado-impropio cableado,"
……..» Termografía ha sido ignorada por moldeadores norteamericanos, debido principalmente a los altos costos de la tecnología, así como el know-how necesario para interpretar los resultados « …….Moldeadores de USA
Ventajas de la termografía: Medición de temperatura directamente en la parte desmoldada. Mejora de las condiciones de puesta en marcha.(Start up) Reducción de rechazos. Detección de "tiros cortos".Short shoots Mejora de la calidad a través de la distribución uniforme de la temperatura en el molde. Imágenes térmicas para proporcionar mantenimiento y procesos relevantes parámetros. •
• •
• •
Temperatura de desmoldeo 20°C menos del HDT
•
Beneficios: Optimiza el desmoldeo y ciclo Optimiza la calibración del Hot runner Optimiza la búsqueda de puntos calientes Reduciendo tensión y tiempo de enfriamiento Optimiza el MP (Mantenimiento Preventivo - Predictivo) Analiza cambios en el molde al paso del tiempo, incrustación de carbonatos de Ca-Mg en los canales de agua y/o valida la función del sistema de enfriamiento •
• • •
• •
Corrección de la Temperatura del molde (Pandeo-Warpage) direccionando circuitos independientes de enfriamiento y adicionando Flujo metros)
Conclusión: El flujo de agua es fundamental para el BALANCE TERMICO (El calor que entra DEBE salir),el flujo TURBULENTO, es que mas remoción de calor tiene, evitar el Laminarlas conexiones de agua son fundamentales, EL DISEÑO DEL MOLDE CONTEMPLA UN DIAMETRO DE 7/16” O 10 mm .ESTA ES LA BASE DE ENRADA
DE AGUA,RECORDAR LA ECUACION DE LA CONTINUADAD DE FLUJOS. Datos : 1 GPM 6/8 bares de agua de entrada (Máxima caída de presión al intercambio = 2bares) Intercambio de calor máximo de 5 grados con respecto a la entrada
5) Secado de materiales plásticos
La tolva de la máquina Un dispositivo grande, en forma de embudo, situado en la parte superior del barril de extrusión y máquinas de moldeo por inyección. La tolva sirve como la entrada de resina en el cañón. Tolva Cargadora A la tolva tiene que llegar el pellet y entra a la maquina por gravedad, pero se pueden adicionar vibradores/tornillos en el caso de tener aditivos/master batch en polvo/pellet. Tolva Secadora En la tolva entra aire caliente para mejorar la extracción de humedad durante el proceso de secado, o en su caso en lo no higroscópicos, secarlos. En el caso de los higroscópicos, es de mantener el material seco durante el trasporte de mangueras del deshumidificador.
El material se hunde al centro por la geometría de la tolva, ocasiona inconsistencia en el llenado. ADITIVOS? MOLIDOS?
Tolva Mejorada El material en el husillo se mueve uniformemente, se logra consistencia en el disparo. Soplador
LA IMPORTANCIA DEL SECADO Todos los materiales deben estar secos antes de que sean procesadas. No dejes que nadie lo contrario diga. La razón de esto es que cualquier humedad presente en el material se convertirá en vapor en el cilindro calefactor. Este vapor será impulsada en el molde e interferirá con la adhesión molecular que determina la resistencia del producto moldeado.
El resultado será un débil físicamente y visualmente atractiva, moldeado. Algunos materiales se refieren como higroscópico, mientras que otros son llamados no higroscópico. Materiales higroscópicos actúan como esponjas y absorben la humedad directamente de la atmósfera. Esta humedad va directamente al centro de las moléculas. Algunos de los materiales higroscópicos comunes son ABS, policarbonato y nylon. Los materiales no higroscópico no absorben la humedad, pero todavía están afectados por la humedad en forma de condensación que se produce en condiciones húmedas. La humedad se sentará en la superficie de los pellets de plástico. Estos materiales incluyen polipropileno y polietileno. Otra preocupación relacionada con los materiales no higroscópico es que aunque el plástico básico no es higroscópico algunos de los rellenos que se utiliza para hacer el plástico pueden ser higroscópicos y absorberán la humedad de la atmósfera.
Es conocimiento común que materiales higroscópicos deben ser secados para eliminar la humedad interna . Sin embargo, los materiales no higroscópico se secan generalmente cuando la humedad es conocido por estar presentes tales como en ambientes muy húmedos. Sin embargo, es mejor planear sobre todos los materiales de secado todo el tiempo. ¿Cómo sabes si el material es bastante seco para moldear? El método más común es utilizar un medidor de punto de rocío (Dew Point) para probar el aire circulante se usa para el secado. La medición de punto de rocío debe ser de -20 a-40 grados (F). También puede probar utilizando un analizador de humedad. Esta máquina pesa una muestra, lo calienta para expulsar la humedad y luego pesa otra vez. Debe haber aproximadamente 1/10 del 1% de humedad en peso para moldear el plástico. Una palabra de Consejo: Haz la costumbre de todos los materiales de secado si son higroscópicos o no. De esa manera, usted estará siempre preparada. Esto incluye EL MOLIDO. Y secar el material previamente condicionará lo térmicamente. Siempre funcionará mejor que el material no secos. Finalmente, el material seco debe utilizarse dentro de dos horas de secado, que empezará a ser afectado por la humedad después de ese tiempo
Hay algunos moldeadores usando la resina no higroscópico que no secan el material, porque se supone que son NO HIGROSCOPICAS. Sin embargo, pudiéramos tener mejores beneficios por la eliminación de humedad superficial de estos tipos de resinas. Eliminar la humedad superficial y el calentamiento de la resina no hace un proceso consistente, uniforme en la temperatura , facilita y hace más eficiente lo hace ROBUSTO y CONSISTENTE. “Un ejemplo extremo de la importancia del secado de a resina no higroscópica sería que un fabricante que está moldeando material proveniente de silos al aire libre o en tanques de almacenamiento, además del sistema de transporte por vacio. Podría ser invierno y frío afuera, las resinas son moldeadas de estos silos fríos en un ambiente mucho más cálido como es la planta. Los pellets fríos realmente enfrían el aire que está cercano, causando la humedad y se condense en los pellets. La humedad entra en el proceso de moldeo y crea un ambiente de moldeo inconsistente. En contraste, resinas higroscópicas se entienden universalmente requieren secado para eliminar humedad antes del moldeo. Y el número de estas resinas diferentes continúa creciendo día a día.”
Como secar los materiales Secador por Circulación de aire caliente ……………Resinas No-higroscópicos tienen humedad en la superficie del pellet. Hot air Secador-Des humidificación…………………………… Resinas higroscópicas, absorben humedad a su interior. Hot air + Deshumidificador Dew Point
El punto de rocío a determinada presión es la temperatura a la cual el vapor se
Parámetros de secado •
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El calor es el primer parámetro fundamental de secado para todos los polímeros.
El calor es la fuerza impulsora en el secado. Si usted no calienta el precipitado (INTERIOR) no sacara la humedad. Los polímeros higroscópicos tienen una fuerte atracción por el agua y las moléculas de agua están limitadas a las cadenas del polímero (Hidrolisis) . El calor causa que las moléculas se mueven más vigorosamente, debilitando las fuerzas que unen las cadena- molecular de agua a las cadenas del polímero. Por encima de ciertas temperaturas, la fuerza que une a las moléculas de agua a las cadenas del polímero se reduce permitiendo el libre movimiento de las moléculas para facilitar el proceso de secado. Resinas no-higroscópicos no absorben humedad internamente solo en la superficie, sin embargo, puede recoger la humedad en la superficie. La aplicación de calor se convierte en una parte importante de la eliminación de humedad superficial cuando esto sucede.
El punto de rocío es el segundo parámetro fundamental de secado para el secado de polímeros
higroscópicos usando métodos más usados, es la temperatura a la que la humedad en el aire comienza a condensar. La baja presión de vapor (punto de rocío) del aire seco alrededor del pellet hace que las moléculas de humedad liberada migrar a la superficie del pellet.
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El tiempo de secado es
el tercer parámetro fundamental de secado. Los pellets de plástico no secan instantáneamente. Primero debe ser calentados para permitir el movimiento libre de las moléculas de agua. Entonces, debe haber suficiente tiempo para las moléculas de agua migren a la superficie del pellet higroscópico o humedad y se evapore desde la superficie del material como un no higroscópico.
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Flujo de aire es el otro, parámetro fundamental de secado.
El flujo de aire lleva calor o aire seco calentado a el material en la tolva de secado. En el caso de materiales no higroscópico, se debe forzar aire caliente sobre y alrededor de los pellets para eliminar la humedad superficial.
Con materiales higroscópicos, se debe forzar aire calentado en punto de rocío mínimo sobre el material para hacer las moléculas de humedad se deshagan de las cadenas del polímero y mover a la superficie de los pellets y en el flujo de aire lleva humedad. Pregunta…. Si seque el material y aun salen ráfagas……???? …que el sistema de enfriamiento de la garganta no cuenta y que al pasar por esta zona se condensa agua……?
El volumen de aire seco debe ser suficiente para desarrollar y mantener el perfil de temperatura deseada dentro de la tolva de secado. Si cuatro horas el tiempo de secado es necesario, usted debe mantener la temperatura de secado para el nivel cuatro horas dentro de la tolva de secado. Si se reduce el volumen del flujo de aire, se reducirá el perfil de temperatura.
Consistencia de los materiales secos Adecuada y uniforme secado ayudan en el proceso de moldeo y ayudan en la prevención de defectos. •
Tiempos de kg/hr de material de moldeo pueden ser optimizadas ( Secador limitado-cañón limitado- flujo de
material) •
Secado uniforme a un nivel constante de baja humedad 0.015~0.020%
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Mantenga constante la temperatura de secado. Mantener su sistema de secado en buenas condiciones (ver secador a mantenimiento MP ) Utilizando secadores de última tecnología comprobada el secado se asegurar de evitar que la temperatura o punto de Rocío picos y otras inconsistencias.
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Existen algunas limitaciones de los secadoras de aire caliente. Entre más Aire caliente puede aceptar más humedad, pero puede aumentar la temperatura del aire sólo cuanto permitirá su resina. Las temperaturas que son demasiado altas empiezan a fundirse la resina. (HDT),y el fenómeno se vuelve en contra, material seco y/o material sobrecalentado. La humedad relativa cambia con la temperatura del aire, porque la densidad del aire cambia con la temperatura.
El Dew Point es una medida del contenido de agua.
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……..Favor de NO parchar las mangueras con CINTA CANELA … ………bendita por el Vaticano !
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……..Hágalo bien y hacerlo bien la primera vez. ES NO HACER MEXICANADAS
Eventos y problemas del secado Muy altas temperaturas de secado……………………………….Secarlo más rápido …………porque se me olvido? Demasiado tiempo de secado (Sobre secado)…………………. Bajan propiedades mecánicas……..porque se me olvido? Tiempo de residencia muy elevado……………………………….Ni siquiera lo se Hidrolisis………………………………………………………………Rompimiento molecular, agua en el pastico Materiales que se hidrolizan………………………………………..PA, poliéster, poliuretano Material molido se usa y se seca………………………………….Se mezcla y se seca con el mismo…porque así me lo dijeron? El molde, condensa agua…………………………………….…….No me importa ? Las resina absorben humedad al paso del tiempo………………a los 10 minutos…..no lo sabia ?
DEW POINT 20?
DEW POINT: Es el l punto de rocío o temperatura de rocío es la temperatura a la que empieza a condensarse el vapor de agua contenido en el aire,
Típica tolva de materiales NO HIGROCOPICOS E HIGROSCOPICOS DE MATERIALES DE BAJA TEMPERATURA DE SECADO Y MINIMO TIEMPO
PROCESO ROBUSTO
PROCESO NO ROBUSTO
No se recomienda para resinas que se tiene que secar bajo normas automotrices , resinas de ingeniería, Con contenidos de GF para tolvas secadoras.
Hoja del set up Universal M «A»
Tiene usted una hoja de set up UNIVERSAL…?
Maquina
SET UP :ARRANQUE Y PARO DEL MOLDE Es una parte inevitable que el moldeo por inyección. Durante este proceso, la máquina esta parada por un periodo de tiempo mientras se cambia el molde. A menudo, sin embargo, montajes son mal manejados, y como resultado, máquinas se vuelven a parar .El set up es responsable?.....Quien…….? Es más, se da una configuración propensa que puede llevar a ciclos lentos, scrap altos que nos son medidos y cuestionados……durante un turno:
Cuantas piezas son escrapiadas x tuno……quien es responsable……..quien toma las AC……pasa el tuno…otro…otro. CADA TURNO ES RESPONSABLE Y NO SE VA EL SUPERVISOR SI NO TOMA ACCIONES DOCUMENTADAS………x maquina
El molde se puede dañar, originar piezas defectuosas, retrabamos, un proceso inestable y retrasó la entrega del producto. Plantas incluso podrían borrar su margen entero en el trabajo como resultado de un proceso de cambios de moldes desaprovechado en tiempo SMED exorbitantes………. !!!!!!!!
¿Cómo evita todas estas situaciones? Debe crear que la respuesta radica en enfocarse en mejorar-refinar el proceso de instalación de molde en lugar de hacerlo indiferente…….PORQU ES INDIFERENTE A NADIE LE INTERESA…., donde otras plantas están en minutos estableciendo en aniquilar el beneficio en un plazo inferior a 2 horas.
Maquina
Punto #5 Se comunican constantemente. Comunicación regular es clave debido a la imprevisibilidad de los horarios de producción, que podría cambiar sin previo aviso, pero dejando a moldeadores corriendo para resolver los últimos detalles de última hora. Esto no es un proceso LEAN …dejar correr la maquina, porque no se tiene el cambio,….? …no hay material……Produce para la siguiente ventana…….Para evitar esta situación, moldeadores de producción deben sostener cada día de las reuniones de producción. Equipos internacionales convocaran a diario para revisar el programa, hablar sobre las preocupaciones…herramientas, taller de moldes….reparaciones… y evaluar las prioridades y los recursos. Estas discusiones constantes ayudan a prevenir y reducir problemas inesperados durante la operación, incluyendo configuraciones de molde. Además, estos encuentros permiten el intercambio de ideas, que allana el camino para mejoras en los procesos. Punto #6 No te olvides del mantenimiento. En le departamento de moldeo a menudo cometen el error de descuidar el mantenimiento de equipos. Esta supervisión puede conducir a problemas con el equipo — de un perno expulsor roto, o un agujero de perno dañado en una placa, interlocks de ambas partes y evitar rebabas, etc….., el radio del bebedero contra la nariz de maquina…..evite fugas de plástico al frente……………..NO HAY ANILLO CENTRADOR………….NO HAY TIP/PUNTA DE NARIZ………..Compruebe el anillo — todo
lo cual podría prolongar el proceso del mantener el molde
El set up ,…siempre esta en la maquina (s) cuando los vemos,,,sabemos que falla el control del proceso……..el operador esta continuamente hablándole al supervisor…o set up…….hay son unos benditos !!!!!....son necesarios/indispensables……los cuidan tanto……Si el set up no
sabe, no es disciplinado, no enseña, no mejora, no aprende de las lecciones, entonces hay que pensar mas allá…….
Hoja del set up Universal M «B»
Por ejemplo, Si un empleado en el primer turno corrige el proceso ….aumentando la posición de transferencia, esta sería muy valiosa información para el técnico del segundo turno que se encuentra con una pieza defectuosa como un rechupe . Si se utiliza un acercamiento sistemático al proceso y documentación cuando se establece el proceso, un solucionador de problemas científico será capaz de
corregir el problema en un tiempo relativamente corto con un significativamente alto grado de confianza .
En definitiva, una buena solución de problemas es una extensión de un proceso confiable, hábil y consistente bueno. Más eficazmente sus técnicos e ingenieros de proceso documentan lo que hacen, más eficaz será solucionar problemas cuando se presentan no conformidades
MONITOREO Y ARRANQUE DE PROCESOS Herramientas utilizadas durante la producción y desarrollo del monitoreo incluyen:
Curva reologica (o curva de viscosidad) a partir de la velocidad alimentada en el monitor ,y la toma de lecturas de presión . Balance de Cavidades principalmente usada para determinar el balance de llenado de multi cavidades, aunque no se limita a esto, puede ser desde 2 cavidades o la repetitividad del peso durante las inyecciones. Caídas de la presión durante el proceso en desarrollo, saber la pérdida de presión en cada sección da ayuda en la determinación de la pérdida total de presión y las secciones donde las caídas de presión son altas. Entonces, el molde puede modificarse para reducir esta caída de presión y lograr un mejor flujo constante. Ventana de proceso Es importante determinar si estamos dentro de esta área, nosotros casi nunca vemos o sabemos que rangos de temperatura y presión nos pide el proveedor de la resina, y dependiendo de esto partimos, como entonces trabajamos, en la nominal? Tiempo de Sostenimiento Importante determinar el tiempo mínimo requerido para saber que el punto de Inyección esta frio / congelado ,tal de que el material plástico ya no fluye dentro de la cavidad. Tiempo de Enfriamiento Determinante para la obtención de este parámetro en función de dimensiones criticas de ensamble y la determinación en función de dos o tres cotas. DOE Diseño de experimentos, tal de saber que parámetro(s) esta influyendo en un defecto .Herramienta apta personal de procesos, try out, en el ensamble de otras.
El establecimiento tiempo optimo de llenado Uno de los parámetros de proceso mas importantes para establecer y registrar para cualquier inyección es su tiempo de la inyección o de relleno-llenado .
Tiempo de llenado : es una indicación de qué tan rápido el plástico es inyectado en el molde. Tiempo de llenado afecta cuánto calor es aportado y cizalla en el adelgazamiento del material las experiencias , que a su vez afectan la viscosidad del material, la presión y la temperatura del plástico dentro de las cavidades y en general la calidad (dimensiones, estética, resistencia, etc.). Cualquier cambio en el tiempo de llenado puede afectar negativamente la parte moldeada final. Por lo tanto una vez que se establece el tiempo de relleno ideal para un molde determinado, ese tiempo de llenado debe vivir para siempre con el molde y deberían variar ligeramente (±0, 04 sec,). La pregunta clave es: ¿Cómo uno va identificar un tiempo de llenado ideal para un molde determinado? Los molderos utilizan varios métodos para establecer un tiempo de llenado, algunas de las cuales comienzan con uno de los siguientes métodos: planificar el tiempo de relleno utilizado en moldes y piezas similares.
Trials (prueba y error)
Diseño de datos de experimentos (DOE).
Experiencia.
Simulación de llenado en el molde (Moldflow)
Prueba de la viscosidad relativa (RV)
LLenado: el llenado de primera etapa el cual utiliza control de velocidad para inyectar con tan pocos pasos de velocidad como sea posible. Debe haber una presión máxima adecuada para evitar un proceso de presión limitada. Transferencia de primera a segunda etapa debe realizarse utilizando la posición del tornillo. La parte debe tener un tiro corto visible en este momento.
Idealmente, cada parte se debería de evaluar por vez mediante la simulación de llenado realizada por un analista experto con experiencia de procesamiento de plásticos. Desafortunadamente este tipo de análisis de datos no está disponible para muchas piezas de plástico, los moldeadoras necesitar un método para establecer un tiempo de llenado ideal que puede emplearse en la planta. Esto es donde la prueba de viscosidad relativa (RV) entra en juego. El procedimiento general para esto comúnmente enseñado método se presenta a continuación.
Como lograr el Tiempo de Inyección? El tiempo de llenado (fill time) es una indicación de qué tan rápido el plástico es inyectado en el molde. El tiempo de llenado afecta cuánto es la Velocidad de Corte y Esfuerzos de cortadura , que a su vez afectan la viscosidad del material, la presión y la temperatura del plástico dentro de las cavidades y en general a la Calidad de la Parte Aunque algunos consultores o Instructores pueden añadir otras medidas o enseñar un poco diferente, esencialmente los planteamientos son muy similares
Como? 1. Usando la velocidad máxima de inyección, ajustar el tamaño del disparo para conseguir la mayor parte hasta el 95-98 % lleno. 2. Registre el tiempo de llenado y la presión en la transferida. 3. Reduzca la velocidad de inyección y registre el tiempo de llenado y la presión en la transferencia. 4. Repita el paso 3 hasta que el tiempo de llenado sea más de 10 segundos 5. Utilizar los datos para calcular Velocidad de corte, Viscosidad relativa y Shear rate = 1 ÷ tiempo de llenado ; Viscosidad relativa = presión hidráulica obtenida x cociente de la relación de intensificación x tiempo de llenado 6. Haga un gráfico de Viscosidad relativa (eje y) Velocidad de Corte (eje x). 7. Seleccionar un tiempo de llenado en la parte "plana" de la curva.
Los resultados de una prueba de RV se muestran gráficamente en la figura 1. Tenga en cuenta que el gráfico es esencialmente de "Tiempo de llenado vs 1 ÷ tiempo de llenado " (donde el tiempo de llenado en el eje y se multiplica por su presión correspondiente). Cuando se grafican una serie contra su recíproco, se espera la forma de la curva que se muestra en la figura 1. Si el cambio de presión fueron directamente proporcional al cambio en el tiempo de llenado, el gráfico mostraría una línea recta. Sin embargo, esta prueba demuestra que como plástico fluye más rápido (Velocidad de corte mas alta), su viscosidad se reduce y se convierte en bastante consistente en una amplia gama de tipos de inyección. Los resultados de la prueba de RV en curvas "viscosidad vs. Velocidad de corte" que parecen similares a los producidos mediante reómetros capilares de laboratorio (figs. 2). Figura 2 muestra que los datos de reómetro capilar de la viscosidad (equilibrio) versus velocidad de corte (1/seg) traza en un gráfico logarítmico .
LA PRUEBA RV ( VISCOSIDAD RELATIVA) Las pruebas de RV ha sido ampliamente enseñado y adoptado por muchas empresas de moldeo principalmente la INDUSTRIA AUTOMOTRIZ para ayudar a seleccionar un tiempo de llenado para un molde determinado. Los procedimientos de la compañía han sido escritos para incluir la prueba como parte de sus estándares de proceso. Por lo tanto, hay una gran cantidad de material, mano de obra y tiempo máquina cada día sobre la ejecución de las pruebas de RV con la esperanza de identificar a veces TIEMOS DE LLENADO óptimo basados en un enfoque estructurado y que puede utilizar un proceso técnico o el Ingeniero en la planta. Idealmente, alguien que aplique esta técnica debe estar evaluando también las piezas para cuestiones cosméticas y otros defectos para ayudar a determinar el tiempo óptimo de llenado. Pero demasiado a menudo hemos encontrado moldeadores mirando las curvas como un método científico fundado para establecer el tiempo de llenado óptimo y por lo tanto, asumiendo que deberían verse en otros parámetros de proceso de moldeado de abordar los problemas de parte.
Si usted determina el Optimo Tiempo de llenado en la 1ª. (90-95%),Garantiza el paso a 2ª. ELIJALO Y MARQUE,CONSERVE
Actualmente la práctica de elegir el tiempo de llenado de la curva es bastante arbitraria. Si pides tres diferentes moldeadores enseñados en la misma clase para seleccionar un tiempo de llenado de la misma gráfica RV puede obtener tres respuestas diferentes. A continuación son varias opiniones comunes y una fórmula que se han sugerido como directrices para seleccionar el tiempo de llenado optimo :
Opinión 1: A mitad de camino de la «curva-rodilla» hasta el final de la curva. Opinión 2: El punto justo después de la "rodilla". Opinión 3: El punto más lejano hacia fuera, porque tiene la viscosidad más baja total. Opinión 4: ([(RV mayor – menor RV) x 0.05] ÷ 2) + menor RV.
1a 2a
3a 4ª : [(3.85-0.09)x0.05] / 2) + 0.09=0.18
Además de cierta ambigüedad en la interpretación de la prueba de RV, el método de centrarse en un "viscosidad relativa" para identificar un tiempo de llenado plantea más preguntas. Era evidente que se requiere investigación adicional para mejor comprender la prueba RV y determinar si se podría mejorarse. Esta investigación comenzó varios años atrás y solamente una porción se divulga aquí. INVESTIGANDO las etapas tempranas del problema del tiempo de llenado comenzó con nosotros preguntarnos, qué viscosidad relativa y velocidad de corte relativa . La velocidad de corte relativa se define como 1 ÷ tiempo de llenado, que se traduce en unidades de 1/seg, el mismo utilizado por la reologia para describir las tasas de corte. Sin embargo la velocidad de corte real depende de la velocidad de flujo volumétrico, las características nonewtonianas (n) y la geometría específica a través del cual está fluyendo el plástico, según la siguiente ecuación:
Haga la transferencia, ahora, tome en cuenta el tiempo de llenado, si usted transfiere por tiempo que no sea mayor el T de llenado.
Haga la transferencia, ahora, tome en cuenta el tiempo de llenado, si usted transfiere por tiempo que no sea mayor el T de llenado. EL TIEMPO CONSERVADO. ajustar la posición de transferencia hasta que las piezas están entre 90% y 95% completo en el momento de relleno deseado.
Recuerde, que tiene que hacer ajustes a su velocidad de llenado para asegurarse de mantener el tiempo de llenado correcto. ELEGIDO. Recoger tres o cuatro tiros en el 90% a 95% completo y pese cada disparo individualmente, y calcule la media.
Desarrollo de la curva de viscosidad en la máquina de moldeo: 1. Fijar las temperaturas de fusión-melt a las recomendadas por el fabricante. Si hay una gama, fijar las temperaturas del centro de la gama (ventana de trabajo de temperaturas) 2. Solo inyecte con la 1ª presión , la segunda presión y tiempo valdrá CERO 3. Ajuste la presión de inyección hasta el máximo disponible. 4. Ajuste del tiempo de enfriamiento a un valor seguro que la parte va a estar aceptable y ha alcanzado la temperatura de expulsión antes de que la apertura del molde se de, evalué la temperatura de la parte expulsada. 5. Ajuste la velocidad de inyección 'lento' -50% y hacer una parte. La parte debe ser corta. Si no ajusta la posición de transferencia no pasa nada porque la presión para hacer la parte está deshabilitada en ceros , lo que llenado será solamente alrededor del 50%. 6. Solo incremente en dosificación de parte del husillo (posición), por lo que sabemos perfectamente hasta donde podemos llegar a un 90/98%.No es excusa. 7. Aumente la velocidad en pasos y asegúrese de que las partes estén todavía cortas. Una parte con casi a la velocidad máxima de inyección de moldes y asegúrese de que es todavía corto. Si está casi lleno, ajuste la posición , que es aproximadamente el 95% completa la parte. Esto significa que a casi a la velocidad máxima de inyección tiene un 95-98% completo parte sin tiempo ni presión en segunda. Pesa la parte y evalué el % de llenado ,la parte esta sin empacar, por lo que seria como un chicharrón. 8. Hacer otro disparo y registrar el tiempo de llenado y la presión hidráulica máxima necesaria para llenar la parte. Nota: La presión hidráulica máxima será la presión necesaria para mover el tornillo a la velocidad del sistema de inyección. Esto se toma de la presión disponible de la máquina. Por ejemplo, la máquina se encuentra a 2200 psi pero puede requerir solamente 1850 psi para mover el tornillo a la velocidad máxima de 5 pulgadas/seg.
9. A continuación, baje la velocidad por una pequeña cantidad, por ejemplo de 5 pulgadas/seg a 4.5 pulgadas/seg o del 90% al 80%. Tenga en cuenta el tiempo de llenado y la presión de inyección máxima. 10. Repita el paso anterior, todo el camino hasta llegar a la velocidad de inyección más baja posible. Dividir el rango de velocidad de inyección disponibles en sobre 10-12 velocidades para que obtenga mayor cantidad de puntos de datos. 11. encuentre la relación de intensificación del tornillo del fabricante de la máquina. Si este número no está disponible, elegir que sea .Realmente no importa ya que esto es una constante que se utiliza en la ecuación y será factor la viscosidad proporcionalmente. 12. para obtener la viscosidad, utilice la siguiente fórmula: viscosidad = pico inyección presión X tiempo de llenado-inyección X Relación de intensificación el gráfico de velocidad de la inyección de viscosidad vs. La siguiente figura muestra una curva típica viscosidad generadas en la máquina de moldeo. 13. Un gráfico típico se muestra en la siguiente página
Usted ponga la velocidades…..de
10/12
Anote la velocidad que usted selecciono e inyecte y obtenga a tiempo de llenado 1 a un 90% de posición y que presión fue otorgada por la maquina 2
1).Obtención de la CURVA de Viscosidad en base a la selección de la velocidad disponible de la maquina para mas de 10 – 12 puntos Valor dado x USTED Valor dado x LA MAQUINA
Curva de Viscosidad / Velcidad de Inyección Fecha:
Parte
01-01-14 Molde # Material & Temp . MELT< 5100-510°F Inicio de Estudio 1
Maquina & Tamaño A5607 Dupont Nylon PA 66 Tiempo de Llenado Tomado 2
Netsal 1200 450 Tons Relacionde Intensificacion (Ri) Carrera,Incluye descompresió n (Pulgs. / mm 1a. - 2a.Posicion para Transferencia (Pulgs./mm) 0.25 Carrera /Distancia (pulgs./ mm )
18.9 38.5 13.00 25.5
3
Parametro de la Maquina-Velocidad
Tiempo Llenado Ft
Presión Hidraulica para Transferencia ( TH )
Realcion Inte nsific ac io n
(in-mm/seg)
(segundos)
TOMADA (psi)
Ri
1
300.00
0.10
1077.00
18.90
20,355.30
2,035.5
10.0
255.00
2
200.00
0.13
876.00
18.90
16,556.40
2,152.3
7.7
196.15
3
150.00
0.16
753.00
18.90
14,231.70
2,277.1
6.3
159.38
4
100.00
0.22
686.00
18.90
12,965.40
2,852.4
4.5
115.91
5
80.00
0.32
649.00
18.90
12,266.10
3,925.2
3.1
79.69
6
60.00
0.47
594.00
18.90
11,226.60
5,276.5
2.1
54.26
7
40.00
0.66
514.00
18.90
9,714.60
6,411.6
1.5
38.64
8
20.00
1.27
407.00
18.90
7,692.30
9,769.2
0.8
20.08
9
10.00
2.20
327.00
18.90
6,180.30
13,596.7
0.5
11.59
10
5.00
5.27
304.00
18.90
5,745.60
30,279.3
0.2
4.84
11
2.50
10.69
317.00
18.90
5,991.30
64,047.0
0.1
2.39
12
2.50
10.69
317.00
18.90
5,991.30
64,047.0
0.1
2.39
Disparo #
Presion del Plas tico ,(p si) THxRi
2
x 3
Viscosidad Re lativa, (lb f·se g p ulg ^2) THxRixFt
2
x 3 x 1
Velocidad de Corte She ar rate , (1/s eg ) 1/Ft
1/ 1
Velocidad Ac tual d e Maq . (pulg-mm/seg.)
La curva de Viscosidad,Determina el Optimo Fill rate-Tiempo de llenado 70,000.0 ) 2 ^ g l u p g e s · f b l ( , a v i t a l e R d a d i s o c s i V
64,047.0
100 / 150 pulg / seg > Velocidad de Inyección 0.16-0.22 seg > Fill time
60,000.0 50,000.0 40,000.0 30,000.0
ok
30,279.3
20,000.0 10,000.0
13,596.7 9,769.2
6,411.65,276.5
3,925.2
2,277.1
2,852.4
2,152.3
0.0 0.0
2.0
4.0
6.0
8.0
2,035.5 10.0
12.0
Shear rate. (1/seg) 1/ Fill Time
Cómo utilizar esta información: Vea la curva anterior, se puede observar que la viscosidad se mantiene ~ constante después de cerca de 50% de la velocidad de la inyección. Por lo tanto, ajuste la velocidad de la inyección hasta el 60% aseguraría que el llenado de las etapas del proceso se mantendrán constantes. Cualquier pequeña variación natural no provocará grandes cambios en viscosidades resultando en variaciones de tiro a tiro. Las variaciones deben reducirse para alcanzar calidad repetible de piezas. Esto es especialmente importante en el caso de moldes multi cavidad y piezas de estrecha tolerancia. Optimizar la velocidad de la inyección a través de reología en el molde es sólo el
Vea usted las pantallas de la presión de inyectar, conmutación en posición, presión de la 2ª,y tiempo de inyección - velocidad.
Conmutación: atrasada.
1699 bares sobre el plástico
4). Determinación del área de la ventana de proceso. Es importante determinar si estamos dentro de esta área, nosotros casi nunca vemos o sabemos sab emos que rangos de temperatura y presión nos pide el proveedor de la resina, y dependiendo d ependiendo de esto partimos, como entonces trabajamos, en la nominal? 1. Ajustar Ajustar las temperatu temperaturas ras de barril barril para alcanzar alcanzar un valor valor inferior inferior a la temperatur temperaturaa recomenda recomendada da del derretimiento. 2. Ajuste la velocidad velocidad de la inyección inyección para el valor obtenido obtenido en el experimen experimento to de la curva curva de viscos viscosidad. idad. 3. Col Coloqu oquee todos todos los ppará arámet metros ros e empaqu empaquee y sos sosten tenimie imiento nto a cero cero 4. Ajuste el tiempo tiempo de enfriamie enfriamiento nto en un valor mayor mayor que sería sería necesario necesario normalmente normalmente.. Por ejemplo ejemplo si el tiempo estimado de enfriamiento es de 10 segundos, establezca el tiempo de enfriamiento en 20 segundos. 5. Empezar Empezar a moldear moldear y ajustar ajustar la posición posición de dosificac dosificación ión para para hacer una parte parte 90 t o95% o95% completo. completo. 6. Dejar que el proceso y el derretimient derretimientoo se estabilizan estabilizan moldeando moldeando las piezas piezas para los cerca cerca de 5 a 8 tiros. 7. Ajuste el tiempo tiempo de sostenimien sostenimiento to a un valor tal tal que está seguro seguro de que la puerta puerta /punto /punto de inyecci inyección ón está congelada-punto frio frio . (En la siguiente sección aprenderemos ap renderemos cómo optimizar este tiempo). Esto se basaría ba saría en una experiencia previa, porque usted tiene experiencia en esto…si o no ?.... Por ejemplo, para un PBT con 30% de GF o un Nylon – PA66 PA66 con un punto de inyección de tamaño de 0,070 "el tiempo de sostenimiento a punto frio esta entre 6 y 8 segundos. En este caso, para esta parte del experimento, establecería el tiempo de espera a las 10 y 12 segundos. 8. Aumente Aumente la presión presión de sostenimiento sostenimiento en pequeños pequeños increment incrementos os y observe observe la presión presión donde se realiza realiza una parte aceptable (rechupe, flash, etc.....). 9. Anota Anota est estaa presió presiónn para 'baja 'baja tem tempera peratur turaa - presió presión' n' en la esq esquina. uina. 10. Aumente Aumente la presión adicional adicional en incremento incrementoss similares similares y anote la presión donde hay evidenci evidenciaa de una situación inaceptable como parte en el molde mol de o flash, deformaciones, etc..... Anota esta presión como la 'baja temperatura - alta presión' esquina.
Presión pico de la 1ª , de esta tomemos el 50% y con esta podemos transferir transferir (Presión de empaque)
Conserve , el tiempo de llenado
Compare , la presión pico tomada al 90/75% contra la recomendada por el fabricante de la resina VEA
10,000-15,000 PSI ( 69-100 Mpa
= 690-1000 bares sobre el pastico); Presión hidráulica = RI x Presión sobre el plástico
De la tomada en la 1ª Fase Quien determina,….? el estudio
de Tiempo de sostenimiento a PUNTO CONGELADO : MENOR PRESION-MENOR TIEMPO-PESO ALCANZADO ALCANZADO
Temperatura de Hoja Técnica (Mínima - Máxima)
11. Repita los los pasos (9) y (10), pero en el extremo superior superior de la recomendad recomendadaa de temperatura temperatura de masa . Esta vez las dos presiones extremas sería la 'Alta 'A lta temperatura - presión' y 'Alta temperatura - alta presión' esquinas. 12. Una a estas cuatro cuatro esquinas generaría generaría ahora ahora la ventana de proceso proceso o el moldeado moldeado del diagrama diagrama de la zona. 13. Ajuste Ajuste el proces procesoo en el centro centro de esta esta ventana ventana.. Nota: En caso de materiales cristalinos, el rango de temperatura de fusión recomendada es pequeño. En tales casos puede llevar a cabo la ventana estudio a una temperatura de sólo y generar un límite alto y bajo la presión de sujeción. Ventana de proceso.Diagrama de proceso Fecha:
01-01-14 Molde # Material & Temp. MELT< RECOMENDADA 470-510°F Parte Inicio de Estudio
Presion Hidraulica de 1a Inyección,715 Inyección,715 psi
Maquina & Tamaño A5607
Velocidad recomendada , 115.91 pulg/seg
Netsal 1200 450 Tons Relacionde Intensificacion Intensificacion (Ri) Carrera,Incluye Carrera,Incluye descompre sión (Pulgs. (Pulgs. / mm Dupont Nylon PA 66 1a. - 2a.Posicio n para Transferencia Transferencia (Pulgs./ mm) Tie mp o de Lle nad o To mado 0.25 Carrera Carrera /Distancia (pulgs./ mm )
Hold time (tiempo de Sostenimiento en "CERO"
Tiempo de enfriaminto enfriaminto especificado = 10 seg, ==> 20 segundos
18.9 38.5 13.00 25.5
de Transferencia para Sostenimiento lograr el % de carga de de 10 llenado de un 95-98%
Haga de 5 a 8 disparos para estabilizar despues de los anterior movimient movimientos os y despues empiece a subir la presion d e sostenimiento sostenimiento de " cero" a 5 0% de la primera,350 psi No cortos,No rebaba
P.Ssotenimiento (psi) 350 450 650 850 1000 350 450 650 850 1000 350 450 650 850 1000
Temperatura Baja °F Comen tarios 470 Rechupe,corta 470 OK 470 OK 470 OK 470 Rebaba Temperatura Media °F 485 OK 485 OK 485 OK 485 Rebaba 485 Rebaba Temperatura Alta °F 500 OK 500 OK 500 OK 500 Rebaba 500 Rebaba
En la figura de arriba, los puntos fuera de la ventana de proceso, las partes tienen rebaba o flash por encima o por debajo del área de los límites tienen rechupes rechupes . Fuera de los límites la temperatura , sin derretir plástico por debajo del límite inferior o degradados por encima si te pasas del límite. Ambos son perjudiciales para la calidad de parte. El proceso se establece estable ce en el centro de esta ventana para que las variaciones dentro de la ventana aún proc eso. produciría piezas aceptables. Cuanto mayor sea la ventana, la más robusta es el proceso.
Cómo utilizar esta información: La ventana de proceso es un indicador de cuánto puede pue de variar tu proceso y todavía ser una parte aceptable. Una situación ideal es que tengas una ventana amplia de proceso. Si la ventana de proceso es muy estrecha, entonces siempre hay un peligro de moldear piezas con defectos. Por ejemplo en el gráfico anterior, si la ventana de proceso es muy pequeña, entonces uno podría obtener ocasionales tiros cortos o flash ocasional debido a la variación natural en el proceso. Un proceso robusto es uno que tiene una ventana grande de proceso pro ceso y una cómoda variación natural.
) g e s / m m ( n ó i c c e y n I e d d a d i c o l e V
v < 150 mm/seg
g e s / a p M 0 1 > p
g e s / a p M 0 5 1 < p v > 10 mm/seg
Presión de Empaque ,p (MPa)
Co usted ve en la grafica o ventana anterior vemos como graficamos la temperatura y la presión hidráulica de sostenimiento, ahora vemos la ventana de Velocidad de inyección contra presión de empaque (sostenimiento)
5). Determinación del Tiempo de Sostenimiento a punto congelado La fase de empaque consiste en el que la cavidad se de la parte plástica con igual peso teórico de la pieza durante el empaque. El peso teórico es igual a la densidad del plástico multiplicado por el volumen de la cavidad. Cualquier peso menor de plástico resultará en un parte incompleta o baja de peso y alguno más resultará en una pieza demasiado llena. Resultados de bajo llenado / peso dará piezas con defectos tales como rechupes y huecos en las piezas. Dichas piezas generalmente exhiben post contracción de moldeo, además . Las piezas empacadas en exceso pueden tener incorporado generalmente obtener defectos como alabeo o fallas prematuras de moldeo. El plástico entra en la cavidad a través de la punto de inyección . Mientras que el punto no este congelado, el plástico puede entrar en la cavidad o dejar la cavidad. La presión de sostenimiento , por tanto, debe ser aplicada hasta que el punto este congelado. Aquí es donde el factor tiempo se pone en escena. Si no se da tiempo suficiente, dos de los siguientes pueden suceder. Primero, no tendrá suficiente plástico en la cavidad y el segundo, saldrá el plástico dentro de la cavidad que se encuentra bajo alta presión de la cavidad. Por lo tanto, es imperativo que el tiempo para el cual se aplica la presión de la tenencia es suficiente para congelar el punto de inyección de la pieza. Tiempo de segunda etapa embalaje debe determinarse graficando el peso de la parte frente al tiempo de la segunda etapa. El óptimo tiempo de la segunda etapa es el tiempo en el cual el peso de la parte no aumenta con un aumento en el tiempo de la segunda etapa.
Desarrollo del Área del Balance de la cavidad: Como el plástico fluye a través de los corredores de la cavidad, la masa tiene una determinada temperatura, presión y velocidad. Todas estas tres variables son dependientes, significa que el valor de cada uno de ellos va a cambiar en el corto plazo los flujos de plástico , hasta que llega al final de la cavidad . Por ejemplo, fundir a bajas temperaturas (Ventana inferior) al paso del tiempo la temperatura de fusión de masa es °F /°C ,recorre pero solo en el inicio de la inyección, entonces después de un segundo, la temperatura de fusión de masa es inferior a ° F / °C. La calidad final de la parte siendo moldeada es una función de cada una de todas estas variables o en otras palabras, la dimensión final y calidad de la pieza depende de la temperatura, presión y velocidad del plástico y como llena la cavidad . Entonces bajo estas circunstancias el llenado es pobre. Considere un molde de una cavidad. La temperatura de fusión de masa al final del llenado es de 450°F , la presión de inyección es de 8000 psi y la velocidad a la que el plástico entró en la cavidad era 4,5 pulgadas por segundo . Esto produjo una parte con una cierta dimensión y acabado. Ahora, si la temperatura es baja (Ventana inferior) a 400°F , la pieza se encogerá menos (porque esta más fría) y producirá una parte que ahora es más grande que la parte anterior inyectada (con 450°F) anterior. Del mismo modo, si cambia el final de velocidad y presión de llenado, habrá un cambio en la dimensión o el acabado de la pieza (porque a bajas temperaturas se requieren más presión de inyección). Ahora considere un molde de dos cavidades con partes idénticas y serán . Si no llenan las dos cavidades bajo condiciones similares, entonces basadas en la discusión anterior, sabemos que las dos partes producidas de cada cavidad será diferentes.
Esto es que para producir piezas idénticas, es imperativo que el flujo en las dos cavidades sea balanceado , demostrando el hecho de que el plástico ha llegado al final del llenado en las mismas condiciones , resultará en piezas idénticas. Esta es la importancia del balance de la cavidad.
Procedimiento para determinar el equilibrio-balance de la cavidad: Ajuste de acuerdo al estudio anterior el mismo procedimiento, recuerde las misma reglas, solo cambiara que pesaremos las piezas en # de cavidades. 1. Ajuste la presión de sostenimiento a cero. 2. Ajuste el tiempo de sostenimiento a cero. 3. Ajuste el tiempo de retención del tornillo recuperación retardo a por un valor cercano a un estimado. 4. Ajuste el tiempo de enfriamiento a un valor tal que sabe que la pieza sea lo suficientemente fría como para expulsar. 5. Ajuste la velocidad de la inyección al valor obtenido en el estudio de la curva de viscosidad. Si usted quiere conocer la influencia de velocidades puede ajustarla a velocidad baja-Velocidad media-Velocidad alta, usted vera el comportamiento de llenado en esos casos. Tal como se vera en el siguiente ejemplo. 6. Con el resto de la configuración de la misma como que había en el estudio de la viscosidad, iniciar el moldeado. NORMALMENTE SE HACE SIN TRANSFERENCIA=CERO 2ª
7. Solamente ajustando la posición de transferencia, las piezas del molde serán cortas (transferencia adelantada). Si hay un desequilibrio de cavidad visible, entonces la 'mayor' parte debe estar corta. 8. Haga tres disparos y tomar el peso promedio de cada cavidad y haga la gráfica.
2). Obtención de la Grafica de Balance Balance de Cavidades Fecha: 01-01-13 Maquina & Tamaño Molde # 2132 F529 Material & Temp. MELT< 220- 230°C° ABS Basf Tiempo de Llenado Tomado (seg) Parte Bumper Hoist ( 14.40 gramos )
Engel 500 Relacionde Intensificacion (Ri) Carrera,Incluye des compresió n (Pulgs. / mm 1a. - 2a.Posicion para Transferencia (Pulgs./ mm) 0.25 Carrera /Distancia (pulgs./ mm )
Cambio de Velocidad
Rápido
Medio
Bajo
Velcidad de Inyecció n (mm/seg)
5.2
3.45
1.35
Tiempo de Inyección (seg)
0.1
0.25
0.46
Peso (grs)
Peso (grs)
Peso (grs)
Cavidad #
Rápido
Medio
Bajo
1
12.20
14.46
14.42
2
14.40
14.40
14.40
3
14.41
14.42
14.45
4
14.45
14.40
14.40
5
14.25
14.30
14.40
6
14.41
14.41
14.38
7
14.59
14.40
14.40
8
14.40
14.40
14.40
Cavidad más pesada (gramos)
14.59
14.46
14.45
Cavidad más lijera (gramos)
14.25
14.30
14.38
Diferencia (gramos)
0.34
0.16
0.01
2.33%
1.11%
0.48%
Desbalance ( 1-14.25/14.59)
12.1 15.2 11.00 14.5
Try-a diferentes velocidades y tiempos y capture
Temperaturas del molde deben ser UNIFORMES Las temperaturas no uniformes del molde afectan de cómo fluye la resina a lo largo del molde, especialmente cuando se introduce un corredor caliente en la parte fija del molde. El calor extra desde el corredor caliente que se tiene en el centro del molde necesita ser tratada mediante la introducción de diseños de circuitos de agua eficiente y flujo turbulento. La refrigeración adecuada en la parte fija del molde se convierte en primordial para mantener la consistencia, no sólo de las cavidades sino también de plano a plano dentro de la misma cavidad
Balance de Cavidades 14.80 ) s r g ( s e t r a p s a l e d o s e P
14.50
14.42
14.40
14.45
1
2
3
14.40
14.40
14.38
14.40
14.40
6
7
8
14.20 13.90
13.60 13.30 13.00 4 5 # Cavidades / Base
Peso Máximo = 14.45 grs Mínimo = 14.38 grs , Rango 0.01, % de variación = 0.48 , Peso promedio de cavidades
Cómo utilizar esta información: (el supuesto aquí es que los tamaños de la puerta y corredor son los mismos). Compruebe % de variación entre el máximo y las cavidades de llenado mínimo. En la mayoría de los casos, la variación % no debe ser mayor al 5%. Para las piezas de la tolerancia apretada-fuera de la nominal , la variación no debe ser más de un 3%. Si las tolerancias son grandes, la variación más del 5% es aceptable. Lo más importante, es la calidad final de la parte que debe medirse para verlo es necesario ajustar la diferencia en cavidad. Se debe considerar: a. Materiales amorfos que pueden tolerar más variación que los materiales cristalinos. b. Las tolerancias deben ser consideradas como partes de función
Desarrollo de la caída de presión, sobre un molde de colada fría Como plástico fluye a través de las distintas secciones de la máquina y el molde, debido a la fricción y rozamientos existe una pérdida de presión aplicada al frente del flujo del plástico. Además, como el este roza las paredes del molde , se empieza a enfriar y el aumento de la viscosidad que requiere presión adicional para empujar el plástico. La piel de plástico que se forma en las paredes disminuye el área seccional transversal del flujo que también resulta en pérdida de presión. La máquina cuenta con una cantidad máxima limitada de presión disponible para empujar el tornillo a la velocidad del sistema de inyección. La presión necesaria para empujar el tornillo a la velocidad de inyección del sistema nunca debe ser más que la presión máxima disponible. En este caso el proceso se convierte en presión limitada. Durante el proceso de desarrollo, saber la pérdida de presión en cada sección nos da una gran ayuda en la determinación de la pérdida total de presión y las secciones donde las caídas de presión son altas. Entonces, el molde puede modificarse para reducir esta caída de presión y lograr un mejor flujo constante.
Procedimiento para determinar la caída de presión: Considere que el plástico fluye a través de las siguientes secciones:
Boquilla de la máquina (al aire) Bebedero (inyectando) Corredor principal, inyectando Corredor secundario, inyectando Punto de Inyección, inyectando Final de la cavidad ,inyectando
El procedimiento para determinar la caída de presión es como sigue. 1. Ponga la máquina a la máxima presión disponible. Presiones de 2200,2400,2800 psi (200 bares) Hidráulicos 2. Haga un tiro al aire ,vea usted en el monitor de la presión disponible máxima que usted vio, del punto anterior, en el disparo al aire cuanta presión se cayo, tome la presión pico. Con esta información, sabrá y entenderá que un disparo al aire existe una diferencia entre la que esta el monitor y la que tomo la maquina. De este punto es nuestra referencia y de aquí partimos. 3. A continuación inyecte solo el sprue-colilla de la colada , material del bebedero del molde y tenga en cuenta la presión máxima (pico) 4. Después inyecte el corredor principal sólo y observe la presión máxima (pico). 5. Los mismo haga para el corredor secundario y tenga en cuenta la presión máxima(pico). 6. Un disparo de molde tal que sólo entra en la puerta o sea el punto de inyección y observe la presión máxima (pico) 7. Haga lo mismo y haga un tiro que sólo alcanza el final de llenado de la cavidad y observe la presión máxima (pico) 8. Generar un gráfico como se muestra y busque las secciones que tienen una caída de presión alta.
5
1 2
4
3
Nota: Ajuste el tornillo corto recuperación demora un tiempo. Al hacerlo, usted evitará inmediata de reflujo en la cavidad. Si la puerta no está congelada, la contrapresión influirá en el relleno de la cavidad.
3).Determinación de la Caída de Presión Caída de Presión en el recorrido de Inyección Fecha:
01-01-13
Parte
Área de Flujo Nariz Drop-Boquilla Runner-Corredor Híbrido Punto de Inyección Fin de llenado Máximo
Engel 1500
Maquina & Tamaño
Molde # Material & Temp. MELT< 220- 230°C°
45632
Diámetro de la nariz
14 0.375¨
Máxima Presión Disponible (psi) Hidráulica
2240
Relacion de Intensificación (Ri)
ABS Basf
Left Panel A3
Longitud de la Nariz
Presión Pico hasta (psi)
% del Máximo ( 261/2240=11.7%)
Delta de la Presión (psi) desde el punto (805-261=544)
% Delta Presión ( 261/2240)
261 805 1195 1240 1357 2240
11.7 35.9 53.3 55.4 60.6 100
261 544 390 45 1117 883
11.7 24.3 17.4 2 5.2 39.4
4¨
Usada
% de Presión disponible 40% La máquina tomo 1357 psi para inyectar hasta este punto
261/2240= 11.7% 805-2610 =544 544/2240= 24.3%
Sumatoria =11.7+24.3+17.4+2+5.2 = 60.6
La máquina no deberá sobrepasar una inyección arriba del 85% de la Presión disponible en el sistema (2240 psi)
Estudio de Caída de Presión 2500
Máxima presión del Sistema 2240
2000
Máxima presión a regular
) i s p ( 1500 a c i l u á r d 1000 i H n ó i 500 s e r P
Máxima presión consumida 1195
1240
805
261
0
Area de Flujo
1357
Nariz
Drop-Boquilla
261
805
RunnerCorredor Híbrido 1195
Punto de Inyección 1240
Fin de llenado
Máximo
1357
2240
Cómo utilizar esta información: La presión máxima utilizada en el proceso no debe ser igual a la presión máxima disponible en la máquina. Por ejemplo, si la presión hidráulica máxima disponible es de 2200/2240 psi, entonces al final de la presión de llenado no debe ser igual al 2200. Si este es el caso, significa que el tornillo necesita más presión para avanzar a la velocidad del sistema de inyección y no puede hacerlo debido a la presión limitada. Esta condición se llama 'Presión limitada'. Por lo general, usted debe tener un máximo de cerca del 80% de la presión máxima disponible. Por lo tanto, en este caso, donde la máxima es de 2200, al final de la presión de llenado no debe más de 1980 psi. En la gráfica generada, si eres presión limitada o más del 85 % del máximo , buscar fuertes incrementos en la presión y tratar de reducir estos. Por ejemplo, si la sección secundaria corredor muestra un marcado aumento, entonces esto significa toma mucha fuerza para mover el plástico a través de esta sección. Aumentando el diámetro del corredor ayuda a reducir esta presión.
Discuta Sostenimiento y Empaque
9 S E R A B ( N O I S E R P
TIEMPO (SEG)
ADELANTADAPREMATURA
TARDIA-ATRAZADA
Procedimiento para determinar el Tiempo de Sostenimiento 1. Ajuste la velocidad de la inyección para el valor obtenido en el experimento de la curva de viscosidad. 2. Ponga el proceso en el centro referido en el estudio de la ventana de proceso. 3. Ajuste el tiempo de enfriamiento en un valor para asegurarse de que la pieza se enfría antes de la expulsión 4. Ajuste el tiempo de sostenimiento a cero y empezar a moldear , aproximadamente de 5 a 8 disparos. 5. Aumente el tiempo de sostenimiento un segundo y tome el tiro. Revise cada intento que hará y revise el peso del disparo acorde a los datos anexos. Determinación del Tiempo de Sostenimiento Fecha: Molde # Parte
15-05-14
Maquina & Tamaño 45632
Material & Temp. MELT< 220- 230°C° Frame Fascia 361 VW
2500 t
Relacionde Intensificacion (Ri) Carrera,Incluye descompresión (Pulgs. / mm PC+ABS 1a. - 2a.Posicion para Transferencia (Pulgs./m Tiempo de Llenado Tomado (seg) Máxima Presión Disponible (psi) Hidraulica
Disparo #
Peso de la parte (Gramos)
Tiempo de Sostenimiento (segundos)
1
1230.00
5
2
1239.00
6
3
1247.50
7
4
1250.20
8
5
1252.70
9
6
1254.50
10
7
1254.00
11
8
1254.10
12
9
1254.20
13
10
1254.20
14
11
1254.20
15
12
1254.20
16
13
1254.20
17
14
1254.20
18
12
2800
6. Aumente el tiempo de sostenimiento a un segundo y recoja el tiro. 7. Pese los disparos y haga la gráfica de peso de parte versus tiempo de sostenimiento y anote en el gráfico 8. Determine el tiempo en el cual el PUNTO DE INYECCION ESTA CERRADO, cuando no varia el peso .
Determinación del Tiempo de Sostenimiento 1265
Punto sellado
1260
) s o m a r G ( e t r a p a l e d o s e P
1254.1
1253.7
1255
1250.2
1250
1254.5
1254.2
1247.5
1245 1240
1254.2
1254.2
1254.0
1254.2
1254.2
1254.2
PESO CONSTANTE
1239.0
1235
1230.0
1230 1225 4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
Tiempo de Sostenimiento (Segundos) Cómo utilizar esta información: Una vez generado el gráfico, elija su tiempo, que esta más allá del tiempo donde el peso de la pieza es constante. En el gráfico anterior, el peso de la pieza es constante después de 13 segundos. Configurar el tiempo de
6). Determinación del tiempo de enfriamiento: El plástico comienza a enfriarse en cuanto llegue a las paredes del molde. Una vez terminado el tiempo de mantenimiento, comienza el tiempo de enfriamiento. El molde permanece cerrado hasta el final del tiempo de enfriamiento. Luego se abre el molde y se expulsa la pieza. Antes de que se abre el molde, la parte debe alcanzar la temperatura de la eyección del plástico. Si la pieza es expulsada antes de que alcance la temperatura de la eyección, la pieza es demasiado suave y conseguir deformación durante la expulsión. Excesivo tiempo de enfriamiento es sólo una pérdida de tiempo de máquina y por lo tanto las ganancias. Tiempo de enfriamiento debe ajustarse también tal que las dimensiones de la pieza permanecen constantes y el proceso es capaz.
El tiempo de enfriamiento puede complicarse. Con las piezas con secciones gruesas, es difícil de medir la temperatura interna en el centro de la sección más gruesa. En algunas partes del molde, es difícil conseguir suficiente enfriamiento y por lo tanto tiempos de enfriamiento debe incrementarse para aumentar – balancear la transferencia de calor. En algunos casos, puede estabilizar la temperatura del molde después de tanto tiempo como un par de horas. La contracción también puede verse afectada por cambios en tiempos de enfriamiento. El siguiente procedimiento puede utilizarse como una guía para configurar el tiempo de enfriamiento.
Procedimiento para determinar el tiempo de enfriamiento. 1. Haga 3 disparos con varios tiempos de enfriamiento. 2. Mida las dimensiones críticas. 3. Haga la gráfica de dimensión versus el tiempo de enfriamiento. 4. Analizar que datos cómo están influenciadas las dimensiones críticas con el tiempo de enfriamiento determinado.
5. Decidir sobre que tiempo de enfriamiento que mejor se ajuste a a los datos que buscamos. 6. Corra 30 disparos en este tiempo de enfriamiento y realice un análisis estadístico para determinar la capacidad del proceso con este tiempo de enfriamiento.
Determinación del Tiempo de Enfriamiento Fecha: 15-05-14 Maquina & Tamaño 2500 t Relacionde Intensificacion (Ri) Molde # 45632 Carrera,Incluye descompresión (Pulgs. / mm Material & Temp. MELT< 220- 230°C° PA66 + 40%GF 1a. - 2a.Posicion para Transferencia (Pulgs./mm) Parte Frame Fascia 361 VW Tiempo de Llenado Tomado (seg) Máxima Presión Disponible (psi) Hidraulica Tiempo de Enfriamiento (Segundos
Dimension "A"
Diemnsión "B"
10 11 12 13 14 15 16 17 18
0.1195 0.1198 0.1200 0.1200 0.1200 0.1200 0.1200 0.1200 0.1200
0.1315 0.1322 0.1325 0.1330 0.1335 0.1340 0.1343 0.1348 0.1355
12
2800
Tiempo de ciclo es el factor más importante ya que es lo que hace el beneficio de la gana ncia del negocio…el la mayoría de los casos…... si el proceso es capaz en tiempos de enfriamiento bajos, uno puede hacer un cambio en
el acero del molde y alcanzar las mismas dimensiones en menores tiempos de ciclo.
En la figura de abajo, usted notará que en algunas dimensiones pueden ser más sensibles que otras. La dimensión A no está influenciada por el tiempo que se esta experimentando . Sin embargo, la dimensión B cambia con el tiempo de enfriamiento. El valor objetivo para la dimensión B es 0,135". Así podemos establecer el tiempo de enfriamiento en alrededor de 17 segundos o hacer cambios en el acero para correrlo más rápido y alcanzar las mismas dimensiones. Podemos también Identificar los límites inferiores y superiores en el gráfico también presentará una representación gráfica de donde puede establecerse el tiempo de enfriamiento.
Nominal Ventana
Nominal
7). DOE,DISEÑO DE EXPERIMENTOS Uso del Diseño de experimentos (DOE , Design of Experiments) consiste en la mezcla de varias habilidades. Entre estas habilidades es el conocimiento del de moldeo por inyección. Afortunadamente, a menudo los expertos del proceso de moldeo saben de los parámetros y variables de moldeo y que existen 4 muy importantes y cuáles son los rangos adecuados para estas variables. Sin embargo, lo que es probable que no saben, es la mejor configuración o combinación favorable para la calidad. Estas variables con el fin de obtener resultados deseables para más de una característica de calidad (respuesta). Sin algún conocimiento de cuáles son las variables claves y cual es la mejor gama de ajustes, el investigador o el que pretende hacer el DOE ,poco éxito tendrá. Por desgracia, el diseño de experimentos (DOE) ha conseguido una mala reputación de ser un tema complejo y confuso. Sin embrago no es confuso ni complicado.
Diseño de experimentos (DOE) Un DISEÑO DE EXPERIMENTOS no es más que un estudio sistemático de los efectos de las variables en la calidad de la pieza. Un estudio del efecto es la presión de sostenimiento sobre la longitud de la pieza es un experimento diseñado. Por ejemplo, a 800 psi de presión de retención, la longitud de la parte es 1,726 pulgadas y la longitud es de 1,740 pulgadas a 1200 psi. Así podemos inferir que la longitud de la pieza aumenta 0,014 pulgadas con un aumento en la presión de retención de 400 psi. En la terminología DOE, la presión de sostenimiento se llama un factor y se establece en dos niveles: una alta y una baja — y la longitud se llama una respuesta. En este experimento, hay un factor, dos niveles y una respuesta. Naturalmente, a medida que aumenta el número de factores y niveles, aumentará el número de experimentos. Por ejemplo, con cinco factores a dos niveles, uno debe realizar 32 experimentos. Factor… es una Variable a # Niveles
IN 5
2 = 2x2x2x2x2 = 32
PROCESO
OUT
A continuación es un Resumen de los factores de control, factores constantes y la respuesta para esto experimento:
El elegir los factores es de alguien que sabe de moldeo , después el DOE ,el que sabe , también sabe cual de estos factores predomina.
FACTORES DE CONTROL Temperatura del molde Bajo nivel = 70°F Alto nivel = 90°F Presión de Sostenimiento Bajo nivel = 5000 psi Alto nivel = 7000 psi FACTORES CONSTANTES Zona delantera Temp. 400oF Zona media Temp. Zona trasera Temp. Límite de tiempo de Con tiempo de Molde cerrado tiempo 25 segundos Molde abierto tiempo 3 segundos Pinza fuerza Tornillo RPM Tornillo nuevo Max. Psi de presión
400oF 400oF 5 segundos de la inyección 5 segundos 60 toneladas 100 7 pulgadas 20.000 inyección
Inyección Moldeo Proceso
RESPUESTA
Longitud (Pulgadas)
El diagrama de árbol que se muestra el número de corridas .
CORRIDA
#1
DOE
#2 #3
# Corridas =
#4
4 corridas, 4 respuestas
Matriz
Algunos de ustedes pueden reconocer esto como un diseño "4 esquinas". Cada combinación se conoce como una "CORRIDA ". En esta matriz "ortogonal" o "equilibrada", nosotros le asignaremos arbitrariamente la baja .Valoramos un -1 y el alto valor de + 1. La matriz de diseño anterior puede ser reescrita con -1 y + 1 acortado a "-" y "+".
Temperatura del molde Bajo nivel = 70°F (- ) Alto nivel = 90°F (+ ) Presión de Sostenimiento Bajo nivel = 5000 psi ( - ) Alto nivel = 7000 psi (+)
Sólo hemos construido la matriz es ortogonal. Es decir, es ambos verticalmente y horizontalmente equilibrado. Para cada factor, vamos a probar en un número igual de altos y bajos valores (equilibrio vertical). Para cada nivel dentro de cada factor, estamos probando un número igual de altos y bajos los valores de cada uno de los otros factores (equilibrio horizontal). Matemáticamente hablando, balanceo vertical se produce si la suma de cada columna factor es cero. Si la suma de cada columna de producto (temperatura del molde x la presión de sostenimiento en este ejemplo) es cero, entonces la matriz está equilibrada horizontalmente. Un diseño es ortogonal si es ambos equilibrio horizontal y verticalmente.
Si ponemos a prueba todas las combinaciones posibles de los factores, nuestra matriz de diseño se referirán a como un factorial completo. Esto siempre será una de nuestras opciones de diseño , Sin embargo, típicamente No es nuestra opción más eficiente. Observe que en la tabla anterior, que ilustra el equilibrio horizontal, hemos creado una nueva columna en la matriz de diseño.
Las respuestas que se dan es por la acción de la corrida
TM
P 2a
Resupuesta
70
5000
15
70
7000
19
90
5000
12
90
7000
17
8) La máquina validación Validación de la Maquina Una validación del proceso no compensará por uno de los factores sino es la falta de un diseño efectivo o herramientas de validación. Si no se abordan las debilidades en la etapa de desarrollo, la validación de un proceso no puede ser el final , no lo que queremos saber , sino es salvar toda la solución. Los controles de inspección adecuada todavía será necesarios cuando sea necesario.
Elementos de proceso de moldeo por inyección Los elementos más importantes que componen el proceso de moldeo por inyección incluyen:
La máquina, el equipo debe estar en buen estado y correctamente el tamaño del molde y parte. Si el mantenimiento cambia las máquinas, y si no es idéntico de como nueva, la configuración tendría que cambiar a compensar el cierre a distinto tonelaje ,ajustes de husillo y barril. SE TIENE QUE TOMAR EN CUENTA EL DESGASTE DE LA MAQUINA , NO EXIJA LO MISMO DE COMO NUEVA UNA MAQUINA , SI ES POBRE SU MANTENIMIENTO ,LA CALIFICACION DE SENSIBILIDAD DEBE SER CALIFICADA. El molde, el molde debe ser precalificado y demostrar que es capaz de producir una parte que cumpla las especificaciones requeridas. Reparaciones importantes, cambios o mejoras en el molde pueden requerir cambios en la rampa de calificación , lo que significa es volver a calificar el proceso. USTED DEBE MEJORAR EL MOLDE, NO PORQUE ES NUEVO NO SE MEJORE AL PASO DEL TIEMPO.LA COMBINACION DE MAQUINA VIEJA Y MOLDE NUEVO Y MAQUINA VIEJA MOLDE VIEJE REQUIERE CALIFCAR Y VALIDAR.
Material: el material es una propiedad del diseño de producto. Si no se especifica un cierto grado, controlando el proceso puede convertirse en un reto. Sin usar un grado constante, la variación en el material puede introducir variaciones en el proceso, tales como viscosidad, que puede afectar el flujo de materiales y presiones.AL PASO DEL TIEMPO- EL MOLIDO , DEBERA SER VALIDADA. Asumiendo que el molde y el material se mantienen constantes … cuatro variables que impactarán en las
propiedades de la pieza moldeada. Estas variables no están controladas por cualquiera configuración de una máquina; Sin embargo, muchos ajustes en la máquina pueden afectarles. Las cuatro variables de importancia son las siguientes.
Variables de plásticas Presión: la presión utilizada para embalar hacia fuera y forman la parte Temperatura: la temperatura del plástico derretido que entra en la cavidad del molde Tasa de flujo : cuánto tiempo tarda para llenar las cavidades del molde Velocidad de enfriamiento : no debe ser confundido con el ajuste del tiempo en la máquina que permite para la parte a enfriar antes de que el molde este abierto. Esta variable determina cuán rápido se enfriará la parte a temperatura ambiente . La Temperatura del molde : Temperatura a la que la resina se enfrié en el molde y el Post enfriamiento de la parte, es como caer en un balde de agua fría después de se expulsa, también puede afectar la velocidad de enfriamiento. Como resultado, esto puede tener un efecto adverso en las dimensiones finales y otros propiedades del producto final que sea inaceptable
El desarrollo de la validación del proceso con las siguientes cuatro variables plásticas permite la flexibilidad y mover el proceso y validando el molde a cualquier máquina de moldeo .
Gradiente de presión plástico La 2ª presión de mantener o sostener de la parte para terminar el llenado y compensar la contracción del plástico. Establecer la presión de retención para dar la parte el aspecto estético deseado y el tamaño. Junto con la presión de retención establecido que la cantidad adecuada de tiempo de sostener se establece. Si un sensor de presión no se localiza en la cavidad , entonces DEBE utilizar el método de peso. Debemos ver el punto congelado para el desarrollo del proceso . La presión de sostenimiento (a empaque) a sus límites altos o bajos puede establecer el intervalo para el proceso de validación. Como parte de nuestro comienzo arriba y cerrar el procedimiento establecido , mantenga la presión sea comprobada y documentada. Temperatura de fusión plástica Utilice el material recomendado ,la temperatura de derretido a para el desarrollo del proceso , verificar con un T/ C calibrado de la masa derretida para comprobar la temperatura de fusión plástica. Como una regla general la energía térmica necesaria para derretir el plástico es 20% con respecto a las resistencias del barril y el 80% de fricción . La temperatura de fusión-masa es una combinación de muchos factores y ajustes. Como parte del procedimiento de la temperatura de fusión establezca y verifique-documente Tasa de flujo de plástico…Gasto de flujo Volumétrico Inyecte lo más rápido posible, consistente con la calidad, hasta que la cavidad se llena de 95 a 99%. Como este punto, transfiera a empacar y sostenga con la transferencia de la posición de la máquina. Esto es el tiempo de llenado de la máquina (flujo de plástico) para el molde. El tiempo de llenado es una combinación de muchos factores y ajustes. El tiempo de llenado establecidos para este proceso validado no cambia.
Taza de enfriamiento y el tiempo La velocidad de enfriamiento es la diferencia entre la temperatura de fusión y temperatura del molde. La temperatura del molde se establece utilizando el material especificado y los rangos recomendados y depende el producto del clientes y la temperatura de la pieza de trabajo. El flujo de agua es verificado y comprobado utilizando un pirómetro de contacto y/o T/C de superficie calibrado para medir la diferencia de temperatura entre la entrada y la salida. El delta T de cada circuito de agua durante el proceso de desarrollo está establecida en 4/5°C grados o inferior y documentado en la hoja de proceso. Un tiempo de enfriamiento específico ya establecido basado en el diseño de la pieza y del molde y el material que se utiliza. Afinar el tiempo de enfriamiento durante el proceso de desarrollo está directamente relacionado con las expectativas de los clientes de parte de apariencia, tamaño y propiedades deseadas. Una vez establecida está documentado en la hoja de proceso. «¿ Una Nueva máquina y controles de tecnología de moldeo proveen oportunidades para un proceso repetible y coherente ?»……….No puedo controlar….Pretexto
El moldeo ya no es sólo un arte, no necesitamos HEROES, ni artistas. Es el tratado de mecánica de fluidos y Termodinámica que se controla la presión y flujo y mantiene la consistencia del disparo. ¿Cómo consigues que tu máquina haga un buen papel cada vez?...revisa su sensibilidad de maquina , adicione en sus procedimientos los principios científicos para el proceso de moldeo.
9)Sensibilidad de carga Para llevar a cabo una linealidad de la velocidad de inyección pruebe apagando la 2ª en presión, tiempo, y luego establezca un 80 por ciento de dosificación a una velocidad de inyección rápida. Anote … algunas máquinas llevan una presión residual y/ o tiempo, así que es recomendable apagar o por lo menos en su valor mínimo. Ahora ajuste la velocidad de inyección cerca o en la velocidad más baja y note el tiempo de llenado. Anote.. Nota: cada vez que cambie las velocidades que debe calcular el nuevo tiempo de llenado. El objetivo es tener un rango de 10 por ciento o menos. Si esto es alcanzable, la máquina tiene afinacióninyección muy robusta y podrá entonces ajustar los runners-colada , aumentando o reduciendo para reducir la viscosidad debido a la velocidad de flujo volumétrico cambia y posiblemente reducir la pérdida de presión debido al flujo que se hace un tapón. Una prueba de linealidad de velocidad de ejemplo se muestra en la siguiente formula.
Prueba actual % = Rango aceptable = +/- 5% PSI Discusión:
Prueba de sensibilidad de carga a inyectar Maquina Molde # de Cavidades Tiempo Ciclo Material: Tiempo de inyección (Llenado) 1st fase Llenado (seg) Presión de Inyección (bar)
32 A361-21372 2 49 PC+ABS Valor Grabado 9.2 102.5
Notas : 1.- Arranque y envié la maquina 2.- Apague la Presión e Empaque y Sostenimiento (Tiempo de Presión) 3.- Dispare al molde solo "Fill" 1st fase de Tiempo de llenado (seg) Presión de Inyección (bares) Haga lo mismo para "Disparo al aire"
Disparo al Aire 1st fase Llenado (seg) Presión de Inyección (bar) DELTA EN EL TIEMPO Presión Hidráulica DELTA EN LA PRESION Sensibilidad de Carga para TIEMPO % Sensibilidad de Carga para PRESION % SENSIBILIDAD TOTAL
Valor Grabado 8.5 99.8
("Disparo al aire, determina que la carga no trae aire atrapado durante la dosificación")
0.721 RESULTADO 2.7 7.8 2.6 2.7
Nota : 1.Se recomienda tener descompresión antes de carga 2. La carga a disparo debe ser la misma. 3. Solo cambia inyectando sobre el molde al 98% de carga y después al aire
10)Resumen ……Moldeo Científico Moldeo Robusto con Técnicas Científicas
Estas técnicas fueron utilizadas en la década de 1990 cuando se inició el control de la presión de la cavidad. Kistler Krauss Maffei Demag Mannesmann Engel Con esta técnica, el molde se llena a una velocidad controlada hasta que el molde es volumétricamente completo. En este punto, la máquina se transfiere a una presión de sostenimiento y la inercia del derretimiento (energía cinética y la descompresión del derretimiento) se utiliza para empacar el molde. El tiempo de llenado en el empaque es desconectado, pero la inercia de la primera etapa de llenado es el componente principal del proceso del empaque. Este es un proceso que requiere un alto grado de repetitividad de la máquina y no es para los débiles de corazón. Generalmente se utiliza únicamente en un conjunto muy limitado de aplicaciones específicas. Comúnmente llamado
Decoupled I Desacoplado-desconectado el empaque
DECOUPLED II : Si estamos para alcanzar velocidades rápidas de llenado para aprovechar las ventajas de la reología, nosotros debemos ser capaces de llenar rápidamente y constantemente. La única manera de hacerlo es separar completamente la fase de llenado de la fase de empaque. Si no separamos el llenado rápido al final (cuando la cavidad es volumétricamente están completas), la inercia de derretimiento provocará una rápida acumulación de presión cuando el plástico llega al final de la cavidad, produciendo flash. Esto es análogo a la conducción de su coche en la pared trasera del garaje para detenerlo. Un mejor enfoque es frenar antes de llegar al final de la cavidad, por lo tanto “ la desvinculación" la etapa de llenado rápido de la etapa de empaque. Usando desacoplado II, con esto se logra mediante la transferencia en la segunda fase de la presión cuando el molde es 95% al 98% completo. Esto es análogo a conducir rápido en el camino a casa del trabajo y frenamos antes de estacionarse . Del mismo modo, podemos llenar tan rápidamente como nos gustaría mientras dejamos corto el tiro para disipar la inercia del derretimiento antes de que empaquemos el molde. Este es un concepto fundamental de desacoplado II. El empaque todavía están acoplados juntos (1ª/2ª); Sin embargo, el empaque se realiza durante la segunda etapa. La velocidad de empaque no es controlada directamente pero es controlada por la presión de la segunda etapa. La segunda etapa se fija entonces a empacar y sostener la parte apropiadamente, sin golpear- en el extremo de la cavidad.
DECOUPLED III Ha sido la última evolución de la técnica desacople en el moldeado , separar el proceso en tres etapas distintas:
Llenar, Empacar y Mantener.
La primera etapa, de relleno, se logra con uno o más velocidades (múltiples velocidades pueden ser necesarias dependiendo de geometría de la pieza). La fase de empaque es disociada de la fase de llenado; Sin embargo, en lugar de simplemente apretar el plástico bajo la presión de la segunda etapa, el empaque se realiza utilizando una velocidad baja, controlada la etapa de velocidad hasta que se alcanza un punto de referencia de presión dentro de la cavidad del molde. Esta tasa baja empaque absorbe la mayor parte de la inercia de derretimiento y permite niveles precisos de empaque y debe ser alcanzado. Esto es similar a conducir lentamente en el garaje y la parada exactamente cuando el parabrisas toca la pelota de tenis colgando del techo. Tiempo de Espera a mantener se utiliza para evitar el contraflujo de plástico en el molde hasta que el punto está sellado (poner el coche en el "Parque" y ajuste el freno, para extender la analogía). Monitoreo
Desacoplado RJG………….. Kistler Dynisco ,etc
UNA FORMA DIFERENTE DE CONMUTACIÓN ¿Es mejor cambiar de posición o presión?... Esta ha sido una de las preguntas eternas de inyectoras. En realidad, lo que realmente quieren hacer es cambiar a un nivel particular de relleno en la cavidad. Es justamente eso — y mucho más — que es posible utilizar el "control de peso " ……USELO ,un nuevo método de control de proceso desarrollado y patentado por Engel. Basado en estas variaciones, se crean tres significativos nuevos parámetros de proceso: 1. Volumen de inyección: esta es la medida del material inyectado en realidad después de tomar las variaciones del derretimiento-cantidad en cuenta. 2. Cambio viscosidad: esto refleja los cambios en la viscosidad del derretimiento como resultado de las variaciones de temperatura, humedad o por lotes. 3.
Cumplimiento de la curva de presión: este parámetro se muestra si la curva de presión ha cambiado fundamentalmente en comparación con el ciclo de referencia (ejemplos: balas frías, cavidad bloqueada, etc..).
Monitoreando la presión en la nariz y Molde
“DECOUPLED MOLDING” is a service mark of RJG Inc.
Instalación típica de RJG Hardware
Amplificadores
Quien es un Moldeador Científico ?
Documenta las salidas del proceso
Temperaturas de SALIDA
Temperatura MELT de la resina Temperatura de Entrada del agua de Enfriamiento Temperatura de Salida del agua de Enfriamiento
Documenta las salidas del proceso
Peso de la Parte (s)
Peso solo del llenado (1ª) Peso de llenado + Empaque Peso final
Documenta las salidas del proceso
Datos Adicionales
Dimensiones de la cavidad (Acero vs Parte) Dimensiones Nominales de Calidad Tonelaje aplicado al molde Fotografías Observaciones de características criticas Balance de cavidades
Normas : ISO/TS16949
El Moldeo Cientifico es un enfoque disciplinado. Determina y controla los parámetros de proceso y los optimiza para producir calidad constante a un menor costo total. A través de Conocimiento pleno y Monitoreo mediante transductores de bajo Costo en la naris de la maquina,molde ,los cuales están estratégicamente colocados, proporcionan retroalimentación constante a un proceso en tiempo real.
En el corazón de moldeo científico la capacidad de detectar donde los problemas están y se documentan con datos – NO opiniones personales.
Tenga sus documentos para el moldeo : Hoja Técnica Capacidad de maquina Dibujo de la parte a inyectar Características de la parte (peso)
E
E
Haga: Estudio de Viscosidad relativa Determine : Tiempo de llenado y presión (90-95%) Determine la Transferencia/P/Posición Atrase la trasferencia en 20% (mm) Ponga como tope el Inyección >SEG
Haga: Estudio de ventana Posicione : Presión de 2ª (50% de la 1ª que tomo la maquina Tiempo de sostenimiento mínima Mueva la transferencia hasta llegar al
Calcule: Volumen a inyectar (Capacidad de maquina) Revise la capacidad usada (25-80%) Fuerza de cierre (Área proyectada) Tiempo de enfriar esperado
Haga: Posicione : Presión de 2ª (50% de la 1ª que tomo la maquina Tiempo de sostenimiento mínima Mueva la transferencia hasta llegar al 90-95% (PESE LAS PARTES) Cojín : 10% peso de la parteTransfer
E
Haga: Tiempo de sostenimiento Acorde a la variación de peso, Mínima presión de empaque-tiempo al
Haga: Asegure que el cojín no varié : 0.1/0.2 mm Asegure el peso e l parte y transferencia Descompresión: carrera válvula check RPM: acorde al material
Determine RPM , vea hoja técnica, aportación de calor para ajuste y contra. Determine el tiempo de recuperación (Enfriamiento), mida el calor aportado con sensor de temperatura
11)Ejemplo de determinación de Set up
Analice el siguiente problema de dosificación
Maquina:
Diámetro de Husillo
Para DIA 35 mm = 115 cm3 = 105 grs. PS Para DIA 35 mm = Peso = 98 grs. PA6.10
El problema es inyectar la siguiente pieza : Nombre de la pieza :Thermostat housing VW Peso 65 gramos Material : PA6.10 Maquina: Arburg 500 kN
?
?
10% de 35mm= 3.5mm
5-7 % del peso de la parte =3.25 - 4.55 gramos = 3 - 5mm 10mm = 8.16 gramos
TOMAMOS 3.5 MM MIN
7-8 % de 35mm= CERO 2.4 - 2.8 mm @ 4.7 mm Promedio = 3.5mm MAX
Teniendo : Cojín Dosificación de partes Descompresión y La Distancia del punto CERO de la punta del husillo hacia la inyección ADELANTE • • • •
Demos : La presión de Inyección 1ª La presión de empaque 2ª
¿ De donde ? ¡ De la hoja Técnica del Material a Inyectar ! En nuestro ejemplo de PA6.10 del proveedor
Densidad melt ~0.5mm misma la
Hoja Técnica:
Presión de Inyección
Presión de Empaque Sostenimiento
Inicio de 100 MPa = 14500 psi =1000 bar, presión sobre el plástico,. La maquina Arburg AllAround mencionada en el ejemplo tiene una máxima de presión de Inyección de 1470 bares (Para el material el proveedor nos esta pidiendo 1000 bares que representa el 68% de la capacidad, el cual esta dentro del rango de uso) Presión de empaque será del 50 al 75% como máximo de la 1ª Inyección. 500 bares @ 750 bares sobre el plástico
¿ Ahora que Posición e transferencia daremos ?
86.6
3.5
3.5
79.6 mm DOSIFICACION 83.1mm 86.6 mm 1ª Presión de Inyección ALTA @ 1000 bares
PESE
0 1ª Intensión llene hasta el 95/98% sobre el peso de 65 gramos, dosifique hasta 60mm. RVISE EL PESO…….?
2ª Inyección llene hasta 95/98% sobre el peso de 65 gramos, dosifique hasta 70 mm. REVISE EL PESO…?
2ª Presión de EMPAQUE @ « CERO » Y TIEMPO DE SOSTENIMIENTO EN CERO
Cuando usted este en peso……..DEBIO HABER PESADO Y VERIFICADO QUE ESTA ENTRE EL 90/ 95% ,
SOLO AHORA DEBERA ESTAR,PENSANDO EN LA TRANSFERENCIA
Sobre este llenado de haber logrado el volumen en peso …de 90/95% ; revise
el touch Screen ? La maquina cuanta presión tomo para dar este llenado ?
900 / 1000 / 1100 bares ? Debe ser debido a la viscosidad del plástico ! Si usted tiene la ventana de Temperaturas estará entre 950-1050 bares, proceda a tomar el promedio,1000 bares.
Resumen : a. Ya tiene, posiciones de cojín, posición de dosificación, descompresión. b. Tiene la presión de Inyección como referencia del material a inyectar PA6.10 que nos sugiere 1000 bares sobre el plástico. c. Después de haber llenado de entre 90/95% en peso, solo con 1ª presión de inyección y 2ª en CERO de Empaque. d. Sabemos físicamente de la maquina cuanta presión tomo ralamente, esta es la base para nosotros, y rectificar temperaturas, de barril, contrapresión y RPM. e. Después de haber ajustado, tomamos la presión que tomo la maquina y sabemos que tomaremos entre 50/75% para la 2ª Presionad e Empaque. (500 bares) f. Ahora veamos como Transferir de 1ª a 2ª , sobre POSICION.
86.6
3.5
3.5
79.6 mm DOSIFICACION 83.1mm
MANTENGA LA DOSIFICACION ESTABLECIDA EN LA 1ª DEL 90/95%
86.6 mm
1ª Intención de TRANSFERIR @ 20% de 86.6 = 17.32 de aquí empiece y evalúa ( adelantada )
17.32 mm
0 2ª Presión de EMPAQUE @ 500 bar
1ª Presión de Inyección ALTA @ 1000 bares
2ª Presión de EMPAQUE @ 500 bar. Y tiempo de sostenimiento ALTO, por ejemplo 10 segundos
Revise y Analice: SIEMPRE PESE EL DISPARO…REVISE CONTRA LOS 65 GRAMOS ANALICE…USTE D ESTARA LA TRANSFERENCIA TRAZADA, TIRO CORTO INTENCIONADO CUANDO HAYA VISTO EL PESO,DETERMINE QUE TAN LEJOS ESTAR USTED. NO DOSIFIQUE MAS…….
MUEVA LA TRANSFERENCIA, HACIA ADELANTE,LO QUE HARA ES MOVER EN DISTANCIA ACRECANDOSE HACIA LA PSICION «ADELANTE» DEL HUSILLO,LO QUE HACE ESTA TENER MAS EN POSICION LA 1ª PRESION ALTA.ESTO HARA METER MAS MATERIAL.
DESPUES DE ESTO, REVISE EL PESO,DEBIO HABER SUBIDO……SIN EMBARGO YA SUBIRA MAS PORQUE YA NO HAY MATERIAL.
REGRESE A LA POSICION ANTERIOR DE LA TRANSFERENCIA, Y DOSIFIQUE SOLO 1-2 mm AHORA VUELVA A PROCEDER, PESE,ANALICE Y EVALUE CONTRA EL PESO TOTAL DE 65 GRAMOS.
VUELVA A MOVER LA TRANSFERENCIA…..SOLO ESTA NO DOSIFIQUE MAS. REVISE ANALICE Y VUELVA A PESAR.
HASTA LOGRAR EL PESO,DESEADO Y LA MEJOR TRANSFERENCIA. SE DARA CUENTA QUE ESTAR EN PESO Y POSICIOND E TRANSFERENCIA CUANDO EL COJIN NO VARIE (~ 0.05mm)
CUANDO SUCEDIÓ Y ESTABILICE, AHORA PROCEDA HACER EL ESTUDIO DE PESO CONTRA TIEMPO DE SOSTENIMIENTO A PUNTO CONGELADO.
DE ACUERDO A LOS DEFECTOS SUPERFICALES,REVISE,VELOCIDADES A ESCALONAR,PARED GRUESA
VELOCIDAD BAJA, PARED DELGADA
VELOCIDAD ALTA
EMPIECE CON BAJA VELOCIDAD ALTAS EN ASCENDNETE Y BAJE AL TERMINAR.
1 ounce (oz) : 28.35 grams (g) 1 pulgada = 25.4 mm
100 Mpa = 1000 bar
12)Tarea de lo anterior EN CLASE <> Determine: dosificación de la maquina, cojín-partes-descompresión , distancia de transferencia. Presión de Inyección, Presión de Sostenimiento. Marque sobre la escala lineal de dosificación. > Nombre de la pieza :Housing seat
> Peso en gramos x 1 cav = 450 gramos peso total del disparo > Material : PP + GF30 > Maquina: Milacron 1125 t 1 Oz = 28.35 gramos Se anexa tabla del material a trabajar PP Co RTP105 Tabla de especificaciones de la maquina Milacron 1125 T
1 ounce (oz) : 28.35 grams (g) 1 pulgada = 25.4 mm
100 Mpa = 1000 bar
EN CLASE <> Determine: dosificación de la maquina, cojín-partes-descompresión , distancia de transferencia. Presión de Inyección, Presión de Sostenimiento. Marque sobre la escala lineal de dosificación. > Nombre de la pieza :Horse Housing Syringe > Peso12 gramos x 32 cav = 384 gramos peso total del disparo > Material : PP Co > Maquina: Engel 250 1 Oz = 28.35 gramos Se anexa tabla del material a trabajar PPCo BASELL Tabla de especificaciones de la maquina Milacron 1125 T
Pregunta : ¿ Para que sirve la 1ª fase de inyección, fase de empaque y fase de sostenimiento. ? 1ª fase de inyección llenara cerca del 95/98% Empaque , Esta es usada para empacar la parte y compensar la contracción que empieza darse dentro o interior de la cavidad. Sostenimiento, Sostener el plástico en el punto en el cual el gate o punto de inyección se sella o se congela.
Pregunta : ¿ Cual es la diferencia entre Fase de empaque y fase de sostenimiento. ? En teoría, tienes que empacar la parte hasta llegar la parte al peso teórico (Volumen x densidad solido ) y luego detener el movimiento del tornillo. Recuerda, que hay mucha presión de plástico en la cavidad. Si la puerta no está congelada, y se libera la presión del tornillo, el plástico saldrá de la cavidad. Esto es generalmente visto como un rechupe alrededor del punto de inyección . Así que cuando se dice, se para el movimiento del husillo, la presión detrás del punto de inyección debe ser igual a la presión frente del punto haciendo que el plástico derretido y estacionario, lo que le permite congelar.(Defecto visto como gota caliente, una corona alrededor. En la práctica, en primer lugar el tamaño del punto de inyección debe ser grande lo suficiente como para llegar a la fase de sostenimiento, eso es todo debe permitir el embalaje completo . Entonces si puedes, y si esto es una parte grande o de gran peso , mira el dibujo para ver si puede obtener un peso de parte del CAD. Alcance el peso de la pieza y detenga el movimiento del tornillo. Si esta es una parte pequeña, tiene que hacer piezas con diferentes presiones de empaque y tiempos de sostenimiento y a veces evaluarlos para conseguir partes con stress y/o alabeo (pandas). Si tu parte es clara, míralos bajo una placa polarizada. El mismo llevará a cabo si se trata de una gran parte.
A veces, debido al diseño de la parte, no puedes empacar la parte hacia fuera cerca de los últimos puntos para llenar y no puede comunicarse con el peso teórico 'en las secciones'. Así el peso total podría ser menor. Tienes que usar un juicio allí.
Pregunta , ¿ Entonces se entiende que debes llenar la parte con Alta presión-Alta Velocidad para Empacar con baja velocidad y presión de empaque? Primero, Tú no usas Alta presión para llenar, primero llenas la cavidad con VELOCIDAD y suficiente presión para llenar el molde sin hacer lento el husillo. Los sensores-transductores de la cavidad son usados como un aviso hacia la transferencia y para decirle a la velocidad de inyección y la presión para empacar al 50-60% de la presión del sistema, cuando la parte esta al 95-98% llena. Entonces el empacar es en BAJA VELOCIDAD suficiente para suministrar al husillo con GPM o flujo atrás del husillo para que la bomba acumule presión necesaria para empacar y sellar el punto de inyección y completar la parte. Pregunta: El uso de un tornillo lento con ciclo largo tiempo ¿Mis técnicos me dicen que necesitan usar un tornillo de alta velocidad para obtener el material mezclado adecuadamente, es esto cierto? Altas velocidades de rotación (RPM) agregará cizalla al material. Excesivamente altas velocidades también causará degradación debido a la ruptura de las cadenas del polímero excesiva calentamiento, especialmente si los polímeros son semicristalinos y se ven obligados a través de la zona de transición antes de que estén listos para derretirse. Ambos de estos resultados no son consistentes & confiables y agregarán la variabilidad en su proceso. En general, buena mezcla requiere shear-corte-mezcla, temperatura o ambas cosas. Si necesitas más atrás el flujo de velocidad de corte , entonces debe añadir presión trasera en el proceso. Si el material necesita más calor para mezclar o fundir correctamente, entonces usted debe aumentar las zonas medias y delanteras para aumentar la temperatura de fusión. En cualquier caso, usted debe documentar la temperatura derretimiento (sonda-sensor insertada en purga), contrapresión (presión de plástico) y tiempo de recuperación (en segundos) cuando la mezcla es adecuada para que su perfil de fusión puede ser fácilmente duplicada en el futuro.
En la más recientes moldeadoras eléctricas ,No hay típicamente derretimiento, cuando una baja velocidad del husillo(RPM) para ciclos largos. Esto resultara en inyección eléctrica máquinas de moldeo por, no hay normalmente sin detrimento a utilizando una velocidad lenta de tornillo para tiempos de ciclo más largo. Esto sólo resultará en un derretimiento mas uniforme temperatura MELT. Pregunta: La experiencia afirma que la recuperación debería consumir el 80% del tiempo de enfriamiento. ¿Algunos de nuestros tiempos de enfriamiento son casi 2 minutos, a este esfuerzo excesivo están expuestas en nuestras nuevas máquinas eléctricas? En realidad esto no agrega la tensión adicional en el servo motor. Mientras la máquina puede mantener un tiempo de recuperación consistente, usted debe usar una velocidad lenta de tornillo cuando sea posible. Se han visto máquinas de moldeo todas eléctricas capaces de mantener los tiempos de recuperación consistente con velocidades de rotación inferior a 10 RPM.
Pregunta: Dicen que tengo un proceso con tiempo de llenado de .94seg y 36mm DIA de tornillo. ¿Cuando cambié a un tornillo de 50mm, cuál es la fórmula para que coincida con la misma tasa de llenado/shear /? Velocidad de la máquina B = (Velocidad de la máquina A) * [(Maquina A Radio) ^ 2 / (Máquina B radio) ^ 2] Por ejemplo. Velocidad de maquina B = (Velocidad de maquina A) * [(18)^2 / (25)^2] = (Velocidad de maquina) * 0.518
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