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Universidad Tecnológica Nacional -Ingeniería Química“Matricería e Inyección de termoplásticos” Materia: Docentes:
Ingeniería y sociedad Ing. Santambrosio Lic. Eldy G. Patiño Lic. Sonia María Oddino
Alumnos:
Busetto, Florencia Casals, Daiana Crosetti, Martín Ressia, Nair Romero, Nicolás 1° año - Comisión 2 Septiembre de 2012
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Índice: Sección 1: Agradecimientos……………………………………………………………………………..2 Sección 2: Introducción…………………………… ,…………………………………………………....3 Sección 3: Metodología utilizada………………………………………………………………………..6 Sección 4: Polímeros y plásticos………………………………………………………………………...7 …………………………………………………………… ………………………………………………….19 …………………….19 Sección 5: Maquinaria……………………………… 5.1 Unidad de inyección………………………………….…………………………………......19
5.2 Unidad de potencia……………………………………….…………………………………21 5.3 Ciclo de inyección…………………………………………………………………………..23 5.4 Moldes………………………… ………………………………………………….……… ……………………….………………………………… …………………………...25 ...25 5.4.1 Tipos de moldes……………….………… moldes……………….……………………………………… ………………………………………..25 …………..25 5.4.2 Venteo……………………….……… Venteo……………………….………………………………… ……………………………………………26 …………………26
5.5 Ciclo de moldeo……………………………………………………………… .……………26 5.5.1 Temperatura del proceso…………………………………………….……………27 5.5.2 Colada fría y caliente……………………….……………………….…………….27 5.5.3 Coloración de la pieza………………………………………………… .………....27 5.5.4 Cristalización y deformación de la pieza al enfriarse (contracción)…...…..……..28 ambiental………………………………………………… ……………………………………………… …………………..……29 Sección 6: Impacto ambiental…………………… 6.1 Reciclaje en la industria inyectora…………………………………………………….…....32
Sección 7: Calidad de los termoplásticos y sus productos…………………………………………..…34 Clara)………………………………………………… ………………………………………………….….….36 ………………….….….36 Anexo: HEFU (Agua Clara)………………… Gestión de operaciones y logística………………….………..…………………………….…...36 Entrevista……………..……………………………………………………………… Entrevista……………..………………………………… …………………………………….40 ……….40 Organización de la empresa…………………….……………………………………………...43 Visita a la empresa HEFU……………………… .…………………………………………….42
Conclusión……………………………………………………………………………………… ..……53 ……………………………………………………… ……………………………………………..…..55 …………………..…..55 Referencia bibliográfica……………………………
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Índice: Sección 1: Agradecimientos……………………………………………………………………………..2 Sección 2: Introducción…………………………… ,…………………………………………………....3 Sección 3: Metodología utilizada………………………………………………………………………..6 Sección 4: Polímeros y plásticos………………………………………………………………………...7 …………………………………………………………… ………………………………………………….19 …………………….19 Sección 5: Maquinaria……………………………… 5.1 Unidad de inyección………………………………….…………………………………......19
5.2 Unidad de potencia……………………………………….…………………………………21 5.3 Ciclo de inyección…………………………………………………………………………..23 5.4 Moldes………………………… ………………………………………………….……… ……………………….………………………………… …………………………...25 ...25 5.4.1 Tipos de moldes……………….………… moldes……………….……………………………………… ………………………………………..25 …………..25 5.4.2 Venteo……………………….……… Venteo……………………….………………………………… ……………………………………………26 …………………26
5.5 Ciclo de moldeo……………………………………………………………… .……………26 5.5.1 Temperatura del proceso…………………………………………….……………27 5.5.2 Colada fría y caliente……………………….……………………….…………….27 5.5.3 Coloración de la pieza………………………………………………… .………....27 5.5.4 Cristalización y deformación de la pieza al enfriarse (contracción)…...…..……..28 ambiental………………………………………………… ……………………………………………… …………………..……29 Sección 6: Impacto ambiental…………………… 6.1 Reciclaje en la industria inyectora…………………………………………………….…....32
Sección 7: Calidad de los termoplásticos y sus productos…………………………………………..…34 Clara)………………………………………………… ………………………………………………….….….36 ………………….….….36 Anexo: HEFU (Agua Clara)………………… Gestión de operaciones y logística………………….………..…………………………….…...36 Entrevista……………..……………………………………………………………… Entrevista……………..………………………………… …………………………………….40 ……….40 Organización de la empresa…………………….……………………………………………...43 Visita a la empresa HEFU……………………… .…………………………………………….42
Conclusión……………………………………………………………………………………… ..……53 ……………………………………………………… ……………………………………………..…..55 …………………..…..55 Referencia bibliográfica……………………………
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Sección 1 Agradecimientos y dedicatorias: Queremos agradecer al presidente de la empresa HEFU,Félix Bustos; ingeniero industrial, por otorgarnos la posibilidad de visitar y conocer la fábrica, mediante el señor Sergio Busetto quien nos consiguió la entrevista con él. Agradecemos también a Sebastián Álvarez, encargado del control de calidad en la planta, por guiarnos durante la visita mostrándonos la fábrica y los diferentes procesos de inyección que en ella se realizan, y responder nuestras preguntas a fin de poder realizar el trabajo. También agradecemos a profesores del Instituto Politécnico Superior por otorgarnos material material para poder investigar acerca del tema: los procesos de inyección de termoplásticos y matricería. Agradecemos a las instituciones Instituto Superior Politécnico
EET n°466 “General Manuel Nicolás Savio”
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Sección 2
Introducción El moldeo por inyección es una técnica muy popular para la fabricación de artículos muy diferentes. En la actualidad el plástico es empleado en nuestra vida cotidiana, ha sustituido partes metálicas en la industria automotriz, se usa en la construcción, en empaques, electrodomésticos (lavadoras, licuadoras, refrigeradores, etc.) y en un futuro no muy lejano irá entrando en otras ramas de la industria, por ejemplo en medicina, como sustitutos de articulaciones (articulaciones artificiales), los juegos de toda índole y en artículos deportivos. Los polímeros han logrado sustituir otros materiales como son madera, metales, fibras naturales y cerámicas; el moldeo por inyección es un proceso ambientalmente más favorable ya que no contamina el ambiente de forma directa, no emite gases ni desechos acuosos, con bajos niveles de ruido. Sin embargo, no todos los plásticos pueden ser reciclados ser reciclados y algunos susceptibles de ser reciclados son depositados en el ambiente, causando leves daños al medio ambiente. La popularidad de este método se explica con la versatilidad de piezas que pueden fabricarse, la rapidez de fabricación, el diseño escalable desde procesos de prototipos rápidos, altos niveles de producción y bajos costos, alta o baja automatización según el costo de la pieza, geometrías muy complicadas que serían imposibles por otras técnicas, las piezas moldeadas requieren muy poco o nulo acabado pues son terminadas con la rugosidad de superficie deseada, color y transparencia u opacidad, buena tolerancia dimensional de piezas moldeadas con o sin insertos y con diferentes colores. Las desventajas de este mecanismo radican en que muchas piezas de bajo precio no pueden ser producidas, como botellas. Y además, las matrices tienen un costo elevado, por lo tanto las empresas empres as se especializan en realizar ciertos artículos y no incluyen tanta variedad. El moldeo por inyección es un proceso físico(por que no existe variación en la composición química del plástico en todo el proceso) y reversible(por que el plástico después del proceso tiene las mismas características que al principio) que consiste en inyectar un polímero, en este caso el plástico, en estado fundido en las cavidades de un molde cerrado a presión y frío, a través de un orificio pequeño llamado compuerta. En ese molde el material se solidifica perdiendo su calor. El resultado es un trozo de plástico solido, pero con las formas y dimensiones a las partes huecas h uecas del molde. A este termoplástico solidificado le llamamos inyectada. En la inyectada existen un número de figuras idénticas, a la que llamaremos pieza. También pueden existir unos sobrantes o desechos de material, que provienen de la solidificación de los canales de alimentación a las piezas. Estos sobrantes son llamados coladas. Cada matriz genera un tipo de pieza, se construye expresamente para fabricar esa pieza en concreto. Así cada vez que queramos cambiar de tipo de pieza, se tiene que cambiar la matriz de la máquina.
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Los plásticos incluyen aquellas materias orgánicas que se producen mediante la transformación química de productos naturales o mediante la síntesis de productos primarios a base de la desintegración de carbón, petróleo y gas natural. Generalmente los plásticos se clasifican por su comportamiento al calor en: termoplásticos, termofijos yelastómeros. Los termoplásticos son materiales cuyas macromoléculas están ordenadas a manera de largas cadenas unidas entre sí por medio de enlaces secundarios, su ordenación se puede comparar con una madeja de hilos largos y delgados. La principal característica de estos es que pueden ser llevados a un estado viscoso una y otra vez por medio del calentamiento y ser procesados varias veces. Los termofijos son materiales que están formados prácticamente por una gran molécula en forma de red, con uniones muy fuertes entre molécula y molécula, lo que provoca que estos materiales no se reblandezcan con la aplicación de calor cuando ya han sido transformados. A diferencia de los termoplásticos, estos materiales ya no pueden moldearse por que al aplicarles calor se destruyen las uniones; lo que implica el destrozo del material. Los elastómeros son aquellos que se componen de largas cadenas que se encuentran unidas entre si por muy pocas uniones químicas. Esto les permite un gran movimiento intermolecular que se ve reflejado en su buena flexibilidad. Son materiales que tienen memoria, es decir que al someterlos a un esfuerzo modifican su forma, recuperándola cuando se retira ese esfuerzo. Debido a sus uniones químicas intermoleculares no se les puede volver a procesar, y son plásticos de estructura amorfa. Los motivos por los cuales escogimos este tema, es debido a los productos que fabrican, y el proceso por el cual los realizan. Los cuales están estrechamente ligados a los intereses de nuestra carrera, ya que la materia prima utilizada son polímeros. Dichos polímeros se producen por la unión de cientos de miles de moléculas pequeñas denominadas monómeros que forman enormes cadenas hidrocarbonadas de las formas más diversas. Existen polímeros naturales de gran significación comercial, comercial , Sin embargo, emba rgo, la mayor m ayor parte de los polímeros que usamos en nuestra vida diaria son materiales sintéticos con propiedades y aplicaciones variadas. Lo que distingue a los polímeros de los materiales constituidos por moléculas de tamaño normal son sus propiedades mecánicas. En general, los polímeros tienen una excelente resistencia mecánica debido a que las grandes cadenas poliméricas se atraen. Las fuerzas de atracción intermoleculares dependen de la composición química del polímero y pueden ser de varias clases. De hecho estos son alterados químicamente cambiando su composición para mejorar las propiedades para optimizar sus funciones futuras. Además los polímeros son tratados térmicamente, por ello adquieren el nombre de termoplásticos. Un termoplástico es un plástico que, a relativamente altas temperaturas, es plástico o deformable, se derrite cuando se calienta y se endurece en un estado vítreo cuando se enfría lo suficiente. Lo cual permite fundirlos, para luego ser inyectados en un molde o matriz, y así de este modo darles una forma determina, la cual luego de enfriarse será conservada por el material. Los polímeros termoplásticos tienen la propiedad que les permite después de calentarse y moldearse pueden recalentarse y formar otros objetos.
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Otro motivo relevante para escoger el tema es que los productos finales tienen gran impacto en la sociedad por el hecho de que son de uso cotidiano, y sumamente útiles e indispensables para un mayor confort y comodidad en nuestras tareas domesticas. Pero también tienen su aplicación en las industrias, no solo brindando una mejor comodidad para realizar algunas tareas, sino también proveyendo elementos de seguridad. Estos pueden ser: envases herméticos para conservar alimentos, tapas para inodoros, mangos de pinceles, marcos de espejos, tachos de basura, cascos de seguridad, entre otros. Un aspecto importante por el cual elegimos esta fábrica es que está situada en nuestra localidad, por lo cual eso implica una eminente necesidad de estos productos en la región, produciendo la necesidad de un análisis para progresar en su desarrollo y sustentabilidad.
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Sección 3
Metodología utilizada:
Método científico de investigación Búsqueda de realización de procesos Especialización en el proceso especifico a investigar Industrias que realizan el procesos Búsqueda en distintas instituciones con conocimientos sobre el tema a investigar Entrevistas a los operarios de la empresa y a el jefe de control de calidad Armado del informe
Para realizar este trabajo práctico hicimos investigaciones en bibliotecas de distintos establecimientos educativos; los cuales se nombraran en agradecimientos y dedicatorias; en las instalaciones de la fábrica HEFU, sumado a distintas investigaciones en páginas científicas.
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Sección 4
Polímeros y plásticos Los polímeros, del Griego: poly: muchos y mero: parte son macromoléculas (generalmente orgánicas) formadas por la unión de moléculas más pequeñas llamadas monómeros. Los polímeros son unas sustancias formadas por una cantidad finita de moléculas que le confieren un alto peso molecular, que es una característica representativa de esta familia de compuestos orgánicos. El almidón, la celulosa, la seda y el ADN son ejemplos de polímeros naturales, entre los más comunes de estos y entre los polímeros sintéticos encontramos el nailon, el polietileno y la baquelita.
Polimerización La reacción por la cual se sintetiza un polímero a partir de sus monómeros se denomina polimerización. Según el mecanismo por el cual se produce la reacción de polimerización para dar lugar al polímero, ésta se clasifica como "polimerización por pasos" o como "polimerización en cadena". En cualquier caso, el tamaño de la cadena dependerá de parámetros como la temperatura o el tiempo de reacción, teniendo cada cadena un tamaño distinto y, por tanto, una masa molecular distinta. Tipos de polimerización
Existen dos tipos fundamentales de polimerización: Polimerización por condensación: En cada unión de dos monómeros se pierde una molécula pequeña, por ejemplo agua. Debido a esto, la masa molecular del polímero no es necesariamente un múltiplo exacto de la masa molecular del monómero. Los polímeros de condensación se dividen en dos grupos: Los homopolímeros y los copolímeros.
En el caso de que el polímero provenga de un único tipo de monómero se denomina homopolímero y si proviene de varios monómeros se llama copolímero o heteropolímero. Por ejemplo, el poliestireno es un homopolímero, pues proviene de un único tipo de monómero, el estireno, mientras que si se parte de estireno y acrilonitrilo se puede obtener un copolímero de estos dos monómeros.
Polimerización por adición. En este tipo de polimerización la masa molecular del polímero es un múltiplo exacto de la masa molecular del monómero.
Por otra parte, los polímeros pueden ser lineales, formados por una única cadena de monómeros, o bien esta cadena puede presentar ramificaciones de mayor o menor tamaño. También se pueden formar entrecruzamientos provocados por el enlace entre átomos de distintas cadenas. La naturaleza química de los monómeros, su masa molecular y otras propiedades físicas, así como la estructura que presentan, determinan diferentes características para cada polímero. Por ejemplo, si un polímero presenta entrecruzamiento, el material será más difícil de fundir que si no presentara ninguno.
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Los enlaces de carbono en los polímeros no son equivalentes entre sí, por eso dependiendo del orden de los enlaces, un polímero puede ser: atáctico (sin orden), isotáctico (mismo orden), o sindiotáctico (orden alternante) a esta conformación se la llama tacticidad. Las propiedades de un polímero pueden verse modificadas severamente dependiendo de su estereoquímica. En los heteropolímeros los monómeros pueden distribuirse de diferentes maneras, particularmente para polímeros naturales, los monómeros pueden repetirse de forma aleatoria, informativa o periódica. Los monómeros que conforman la cadena de un copolímero se pueden ubicar en la cadena principal alternándose según diversos patrones, denominándose copolímero alternante, copolímero en bloque, copolímero aleatorio, copolímero de injerto. Para lograr este diseño, la reacción de polimerización y los catalizadores deben ser los adecuados. a)
Homopolímero b)Copolímero alternante c)Copolímero en bloque d)Copolímeroaleatorio e) Copolímero de injerto
Finalmente, los extremos de los polímeros pueden ser distintos que el resto de la cadena polimérica, sin embargo es mucho más importante el resto de la cadena que estos extremos debido a que la cadena es de una gran extensión comparada con los extremos.
Propiedades eléctricas Los polímeros industriales en general suelen ser malos conductores eléctricos, por lo que se emplean masivamente en la industria eléctrica y electrónica como materiales aislantes. Para evitar cargas estáticas en aplicaciones que lo requieran, se ha utilizado el uso de antiestáticos que permite en la superficie del polímero una conducción parcial de cargas eléctricas. Evidentemente la principal desventaja de los materiales plásticos en estas aplicaciones está en relación a la pérdida de características mecánicas y geométricas con la temperatura. Sin embargo, ya se dispone de materiales que resisten sin problemas temperaturas relativamente elevadas (superiores a los 200 °C). Las propiedades eléctricas de los polímeros industriales están determinadas principalmente, por la naturaleza química del material (enlaces covalentes de mayor o menor polaridad) y son poco sensibles a la microestructura cristalina o amorfa del material, que afecta mucho más a las propiedades mecánicas. Su estudio se acomete mediante ensayos de comportamiento en campos eléctricos de distinta intensidad y frecuencia. Seguidamente se analizan las características eléctricas de estos materiales.
Propiedades físicas de los polímeros. Las fuerzas responsables del ordenamiento cuasi cristalino, son las llamadas fuerzas de van der Waals. La temperatura tiene mucha importancia en relación al comportamiento de los polímeros.
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A temperaturas más bajas los polímeros se vuelven más duros y con ciertas características vítreas debido a la pérdida de movimiento relativo entre las cadenas que forman el material. La temperatura en la cual funden las zonas cristalinas se llama temperatura de fusión (Tf) Otra temperatura importante es la de descomposición y es conveniente que sea bastante superior a Tf.
Propiedades mecánicas Son una consecuencia directa de su composición así como de la estructura molecular tanto a nivel molecular como supermolecular. Actualmente las propiedades mecánicas de interés son las de los materiales polímeros y éstas han de ser mejoradas mediante la modificación de la composición o morfología por ejemplo, cambiar la temperatura a la que los polímeros se ablandan y recuperan el estado de sólido elástico o también el grado global del orden tridimensional.
Clasificación Existen varias formas posibles de clasificar los polímeros, sin que sean excluyentes entre sí. Según su origen
Polímeros naturales. Existen en la naturaleza muchos polímeros y las biomoléculas que forman los seres vivos son macromoléculas poliméricas. Por ejemplo, las proteínas, los ácidos nucleicos, los polisacáridos (como la celulosa y la quitina), etc. Polímeros semisintéticos. Se obtienen por transformación de polímeros naturales. Por ejemplo, la nitrocelulosa, el caucho vulcanizado, etc. Polímeros sintéticos. Muchos polímeros se obtienen industrialmente a partir de los monómeros. Por ejemplo, el nylon, el poliestireno, el Policloruro de vinilo (PVC), el polietileno, etc.
Según su mecanismo de polimerización Clasificación de Carothers:
Polímeros de condensación. La reacción de polimerización implica a cada paso la formación de una molécula de baja masa molecular, por ejemplo agua. Polímeros de adición. La polimerización no implica la liberación de ningún compuesto de baja masa molecular. Esta polimerización se genera cuando un "catalizador", inicia la reacción. Este catalizador separa la unión doble carbono en los monómeros, luego aquellos monómeros se unen con otros debido a los electrones libres, y así se van uniendo uno tras uno hasta que la reacción termina.
Clasificación de Flory (modificación a la de Carothers para considerar la cinética de la reacción): Polímeros formados por reacción en cadena. Se requiere un iniciador para comenzar la polimerización; un ejemplo es la polimerización de alquenos. En este caso el iniciador reacciona con una molécula de monómero, dando lugar a un radical libre, que reacciona con
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otro monómero y así sucesivamente. La concentración de monómero disminuye lentamente. Además de la polimerización de alquenos, incluye también polimerización donde las cadenas reactivas son iones (polimerización catiónica y aniónica). Polímeros formados por reacción por etapas. El peso molecular del polímero crece a lo largo del tiempo de manera lenta, por etapas. Ello es debido a que el monómero desaparece rápidamente, pero no da inmediatamente un polímero de peso molecular elevado, sino una distribución entre dímeros, trímeros, y en general, oligómeros; transcurrido un cierto tiempo, estos oligómeros empiezan a reaccionar entre sí, dando lugar a especies de tipo polimérico. Esta categoría incluye todos los polímeros de condensación de Carothers y además algunos otros que no liberan moléculas pequeñas pero sí se forman gradualmente, como por ejemplo los poliuretanos.
Según su composición química
Polímeros orgánicos. Posee en la cadena principal átomos de carbono. Polímeros orgánicos vinílicos. La cadena principal de sus moléculas está formada exclusivamente por átomos de carbono.
Según sus aplicaciones Atendiendo a sus propiedades y usos finales, los polímeros pueden clasificarse en: Elastómeros. Son materiales con muy bajo módulo de elasticidad y alta extensibilidad; es decir, se deforman mucho al someterlos a un esfuerzo pero recuperan su forma inicial al eliminar el esfuerzo. En cada ciclo de extensión y contracción los elastómeros absorben energía, una propiedad denominada resiliencia. Plásticos. Son aquellos polímeros que, ante un esfuerzo suficientemente intenso, se deforman irreversiblemente, no pudiendo volver a su forma original. Hay que resaltar que el término plástico se aplica a veces incorrectamente para referirse a la totalidad de los polímeros. Fibras. Presentan alto módulo de elasticidad y baja extensibilidad, lo que permite confeccionar tejidos cuyas dimensiones permanecen estables. Recubrimientos. Son sustancias, normalmente líquidas, que se adhieren a la superficie de otros materiales para otorgarles alguna propiedad, por ejemplo resistencia a la abrasión. Adhesivos. Son sustancias que combinan una alta adhesión y una alta cohesión, lo que les permite unir dos o más cuerpos por contacto superficial.
Según su comportamiento al elevar su temperatura Para clasificar polímeros, una de las formas empíricas más sencillas consiste en calentarlos por encima de cierta temperatura. Según si el material funde y fluye o por el contrario no lo hace se diferencian dos tipos de polímeros:
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Termoplásticos, que fluyen (pasan al estado líquido) al calentarlos y se vuelven a endurecer (vuelven al estado sólido) al enfriarlos. Su estructura molecular presenta pocos (o ningún) entrecruzamientos. Ejemplos: polietileno (PE), polipropileno (PP), cloruro de polivinilo PVC. Termoestables, que no fluyen, y lo único que conseguimos al calentarlos es que se descompongan químicamente, en vez de fluir. Este comportamiento se debe a una estructura con muchos entrecruzamientos, que impiden los desplazamientos relativos de las moléculas. Elastómero, plásticos con un comportamiento elástico que pueden ser deformados fácilmente sin que se rompan sus enlaces o modifique su estructura.
La clasificación termoplásticos / termoestables es independiente de la clasificación elastómeros / plásticos / fibras. Existen plásticos que presentan un comportamiento termoplástico y otros que se comportan como termoestables. Esto constituye de hecho la principal subdivisión del grupo de los plásticos y hace que a menudo cuando se habla de "los termoestables" en realidad se haga referencia sólo a "los plásticos termoestables". Pero ello no debe hacer olvidar que los elastómeros también se dividen en termoestables (la gran mayoría) y termoplásticos (una minoría pero con aplicaciones muy interesantes).
Pl ásti co : deriva del griego plastiko que significa “capaz de ser moldeado”
Los plásticos son materiales formados por moléculas muy grandes llamadas polímeros, formadas a su vez por moléculas más pequeñas y sencillas que se repiten constantemente (monómeros) constituidas por largas cadenas de átomos que contienen Carbono. La unión de estas pequeñas moléculas se lleva a cabo bajo determinadas condiciones de presión y temperatura. El plástico es una sustancia sintética de estructura macromolecular, ya que está constituido por gran cantidad de moléculas de hidrocarburos, alcoholes y demás compuestos orgánicos, es decir el plástico es una sustancia orgánica dada su cantidad de carbono entre sus numerosas moléculas. Por el hecho de necesitar calor o presión para que se produzca, el plástico es una sustancia realizada mediante reacciones endotérmicas. La formación del plástico, mediante polimerización, sería de la siguiente manera:
H HHHHHH C = C ----------------------------> C - C - C - C - C H HHHHHH
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Siendo H hidrógeno y C carbono los elementos primarios constituyentes de los plásticos.
Características principales de los plásticos:
Generalmente poseen una superficie lisa y se pueden colorear; por lo que no se necesita pintarlos Son malos conductores de calor, pero se dilatan fuertemente por el efecto de este. La estabilidad al calor y de forma son limitados
Tienen una superficie impermeable
Se fabrican de materias primas económicas y técnicamente fáciles de obtener
No son conductores de la electricidad Pueden manufacturarse por colado, laminación, inyección o soplados
Compuestos Principales:
A)
Materia básica (elemento 1 y elemento 2): Monómeros que entran en reacción química.
B) Cargas: se añaden para abaratar el producto y mejorar sus propiedades físicas, químicas o mecánicas. C) Aditivos: mejoran las cualidades del polímero. Incrementan la flexibilidad y la resistencia, y mejoran los pigmentos. D)
Catalizadores: inician y aceleran el proceso de polimerización.
Los plásticos son materiales flexibles, resistentes, poco pesados, aislantes de la electricidad y el calor, económicos, moldeables, de fácil fabricación y combinación y resultan muy útiles en la producción, envase y embalaje de múltiples productos.
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Clasificaciones a) Según su procedencia: Plásticos naturales: se obtienen directamente de las materias primas vegetales (la celulosa, el látex) o materias primas animales (la caseína) Plásticos sintéticos: se elaboran a partir de compuestos derivados del petróleo, el gas natural o el carbón. La mayoría de los plásticos pertenecen a este grupo. b)
Según su estructura:
Termoplásticos: se deforman con el calor, solidifican al enfriarse y son reciclables. Termoestables: sufren un proceso de curado cuando le aplican presión o calor. Elastómeros: son muy elásticos, no soportan bien el calor, no son reciclables.
Clasificación internacional de los plásticos: Reciclaje y reúso del plástico: Si bien existen más de cien tipos de plásticos, los más comunes son solo seis y se los identifica con un numero dentro de un triangulo a los efectos de facilitar su clasificación para el reciclado, ya que sus características diferentes de los plásticos exigen generalmente un reciclaje por separado.
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PET (Polietileno tereftalato) Se elabora a partir del ácido tereftálico y etilenglicol, por condensación
Ventajas y beneficios -Barrera a los gases -Transparente - Irrompible -Liviano - impermeable - Atóxico - Inerte (al contenido)
Aplicaciones: -Envases de gaseosas, aceites, cosmética -Frascos varios (mayonesa,salsa,etc.) - Bolsas para horno - Bandejas para microondas
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PEAD (polietileno de alta densidad) Fabricado a partir del etileno. Es muy versátil y se lo puede transformar en diversas formas: inyección, soplado, extrusión y rotomoldeo.
Ventajas y Beneficios: -Resistencia a las bajas temperaturas -Irrompible -Liviano -Impermeable -Atóxico -Inerte (al contenido)
Aplicaciones: -Envases para detergentes, lavandinas, aceites, automotores, shampoo, lácteos - Bolsas para supermercado -Baldes y tambores para pintura, helados, aceites -Bazar, cajones para pescados, gaseosas, cervezas -Caños para gas, telefonía, agua
PVC (policloruro de vinilo) Se produce a partir de dos materias primas naturales: gas 43% y sal común (cloruro de sodio). Para su procesamiento es necesario el agregado de aditivos especiales. Se obtienen productos rígidos o totalmente flexibles (inyección, extrusión, soplado).
Ventajas y beneficios: -Ignífugo
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-Irrompible - Resistente a la intemperie - Impermeable -Atóxico -Inerte (al contenido)
Aplicaciones: -Envases para agua mineral, jugos y aceites -Perfiles para marcos de ventanas y puertas -Caños para desagües, mangueras -Películas flexibles para envasado (film) -Cables -Juguetes, papel vinílico (decoración). Órganos artificiales.
PEBD (polietileno de baja densidad) Se produce a partir del gas natural al igual que el PEAD. Versátil y se procesa de diversas formas: inyección, soplado, extrusión y rotomoldeo.
Ventajas y beneficios: -Flexible -Liviano -Económico -Transparente -Atóxico -Impermeable -Inerte (al contenido)
Aplicaciones: -Bolsas de todo tipo: supermercado, panificación, congelado, industriales.
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- Películas para: agro, recubrimiento de acequinas -Envasado automático de alimentos y productos industriales. - Streech film, base para pañales descartables -Bazar. Tubos y pomos (cosméticos, medicamentos, alimentos) - Tuberías para riego
PP (polipropileno) Se obtiene de la polimerización del propileno. Es rígido de alta cristalidad, elevado punto de fusión, excelente resistencia química y de más baja densidad. Es transformado en la industria por los procesos de inyección, soplado y extrusión/termoformado.
Ventajas y beneficios: -Barrera a los aromas -Irrompible - Económico - Transparente en películas -Atóxico -Impermeable -Brillo -Resistente a la temperatura. Hasta 135°
Aplicaciones: -Película/film (alimentos, cigarrillos, chicles). Bolsas tejidas -Películas para: agro, recubrimiento de acequias - Envases industriales (bolsas grandes) - Hilos, cabos, cordelería. Fibras para tapicería.
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- Bazar. Alfombras, cajas de batería, paragolpes y autopartes - Caños para agua caliente
PS (poliestireno) El PS es moldeable a través de procesos de inyección, extrusión/termoformado, soplado. Existen dos tipos de PS: el PS Cristal y el PS alto impacto.
Ventajas y beneficios: -Brillo -Liviano -Ignífugo -Irrompible -Inerte -Fácil Limpieza
Aplicaciones: -Potes para lácteos, helados, dulces, etc. -Envases varios: vasos, bandejas, para cosmética, maquinas de afeitar - Heladeras: contrapuertas, anaqueles -Bazar: cubiertos, platos -Juguetes, casetes, blíster - Aislantes: planchas de PS espumado
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Sección 5
Máquina inyectora
Unidad de inyección Está conformada por el tornillo y el barril de inyección, la boquilla y las resistencias alrededor del barril. El material sólido ingresa por la tolva a la zona de alimentación del tornillo, en esta zona es transportado, por efecto de la rotación del tornillo dentro del barril, hacia la zona de fusión donde se plastifica; finalmente el material es bombeado hacia la parte delantera del tornillo en la zona de dosificación. Durante el proceso de plastificación del material el tornillo gira constantemente. Cuando se va a realizar la inyección hacia el molde, el tornillo deja de girar y actúa a manera de pistón, haciendo fluir el plástico fundido hacia el molde y llenando las cavidades. Es bien sabido que la conductividad térmica de los plásticos es muy inferior a la de los metales, por lo que su procesamiento debe hacerse en capas delgadas para que la transferencia de calor sea lo más rápida posible y sostenible económicamente.
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Esto se logra aprovechando el fenómeno de plastificación, que consiste en la fusión de la capa de material directamente en contacto con la superficie del barril, la cual transmite el calor, por convección forzada, al material sólido en las capas inferiores hasta que se plastifica completamente la masa de material. La función principal de la unidad de inyección es la de fundir, mezclar e inyectar el polímero. Para lograr esto se utilizan husillos de diferentes características según el polímero que se desea fundir. El estudio del proceso de fusión de un polímero en la unidad de inyección debe considerar tres condiciones termodinámicas: 1. Las temperaturas de procesamiento del polímero. 2. La capacidad calorífica del polímero 3. El calor latente de fusión El proceso de fusión necesita de un aumento de la temperatura del polímero, que resulta del calentamiento y la fricción de este con la cámara y el husillo. La fricción y esfuerzos cortantes son básicos para una fusión eficiente, dado que los polímeros no son buenos conductores de calor. Un incremento en temperatura disminuye la viscosidad del polímero fundido; lo mismo sucede al incrementar la velocidad de corte. Por ello ambos parámetros deben ser ajustados durante el proceso. Existen, además, cámaras y husillos fabricados con diferentes aleaciones de metales, para cada polímero, con el fin de evitar el desgaste, la corrosión o la degradación. La unidad de inyección es en origen una máquina de extrusión con un solo husillo, teniendo la cámara calentadores y sensores para mantener una temperatura programada constante. La profundidad del canal del husillo disminuye de forma gradual desde la zona de alimentación hasta la zona de dosificación. De esta manera, la presión en la cámara aumenta gradualmente. El esfuerzo mecánico, de corte y la compresión añaden calor al sistema y funden el polímero más eficientemente que si hubiera únicamente calentamiento, siendo ésta la razón fundamental por la cual se utiliza un husillo y no una autoclave para obtener el fundido. Una diferencia sustancial con respecto al proceso de extrusión es que durante la dosificación el husillo retrocede transportando el material hacia la parte anterior de la cámara. Es allí donde se acumula el polímero fundido para ser inyectado. Esta cámara actúa como la de un pistón; el husillo entonces, se comporta como el émbolo que empuja el material. Tanto en inyección como en extrusión se deben tomar en cuenta las relaciones de PVT (Presión, volumen, temperatura), que ayudan a entender cómo se comporta un polímero al fundir. En cualquier polímero, las relaciones entre presión, volumen y temperatura son muy importantes para obtener un proceso de inyección eficiente, ya que el volumen de un polímero aumenta al ascender la temperatura del mismo. El comportamiento de los polímeros amorfos y semicristalinos en el paso de enfriamiento es muy diferente, lo que debe ser tenido en cuenta si se quiere obtener una pieza de alta calidad. Para diseño de equipo de proceso es necesario conocer las relaciones de PVT de los polímeros que se utilizarán, en su forma final, es decir aditivados.
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Unidad de potencia Es el sistema que suministra la potencia necesaria para el funcionamiento de la unidad de inyección y de la unidad de cierre. Los principales tipos de sistemas de potencia se pueden clasificar como. Sistema de motor eléctrico con unidad reductora de engranajes Sistema de motor hidráulico con unidad reductora de engranajes Sistema hidráulico directo Sistema de potencia eléctrico: El sistema eléctrico se utiliza generalmente en máquinas relativamente pequeñas. Este sistema se emplea tanto para el giro del tornillo como para la apertura y cierre del molde. La máquina emplea dos sistemas mecánicos de engranajes y palancas acodadas, uno para el cierre del molde y otro para el tornillo. Cada uno accionado por un motor eléctrico independiente. El accionamiento del tornillo cuando realiza la inyección lo ejecuta un cilindro hidráulico. En los sistemas con motor eléctrico, la velocidad puede ajustarse sólo en un determinado número de valores, lo cual puede ocasionar problemas en la reproducción de parámetros de operación y dificultar la obtención de piezas con una calidad constante. Los motores eléctricos generan grandes torques de arranque, por lo que debe tenerse precaución al usar tornillos con diámetros pequeños para evitar que se rompan. Sistema de potencia hidráulico: Los motores hidráulicos son los más comúnmente utilizados, su funcionamiento se basa en la transformación de la potencia hidráulica del fluido en potencia mecánica. A diferencia de los sistemas electromecánicos, donde la potencia es transmitida a través de engranajes y palancas, en un sistema con fluidos estos elementos se sustituyen, parcial o totalmente, por tuberías de conducción que llevan el fluido a presión a los pistones de inyección y de cierre del molde. El fluido que más se utiliza es el aceite debido, principalmente, a sus propiedades lubricantes en aplicaciones que involucran grandes cargas. En los sistemas hidráulicos es común utilizar presiones que varían entre los 70 y 140 kg/cm2. Las ventajas del motor hidráulico con respecto al eléctrico pueden resumirse principalmente en: Fácil variación de velocidades, regulando el volumen de fluido. La relación entre el torque y la velocidad es aproximadamente lineal. El límite de torque se determina por la presión limitante y el torque de arranque es aproximadamente igual al de funcionamiento. Permite arranques y paradas rápidos debido al pequeño momento de inercia. Permite relaciones bajas de peso potencia, lo que posibilita alcanzar altas velocidades de inyección del material.
Unidad de control Este sistema básicamente contiene un controlador lógico programable (PLC) y controladores PID para las resistencias eléctricas del barril y de la boquilla. El PLC permite programar la secuencia del ciclo de inyección y recibe señales de alarma, por sobrepresión o finales de carrera, para detener el ciclo. Los
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controladores PID son los más adecuados para el control de temperatura debido a su elevada velocidad de respuesta para mantener la temperatura a los niveles requeridos.
Unidad de cierre Consiste de una prensa conformada por dos placas portamoldes, una móvil y otra fija. El sistema de accionamiento de la placa móvil puede ser un mecanismo de palancas acodadas, accionado hidráulicamente, un cilindro hidráulico o un sistema eléctrico de tornillo sin fin accionado por un motor. Es una prensa hidráulica o mecánica, con una fuerza de cierre suficiente para contrarrestar la fuerza ejercida por el polímero fundido al ser inyectado en el molde. Si la fuerza de cierre es insuficiente el molde tenderá a abrirse y el material escapará por la unión del molde. Es común utilizar el área proyectada de una pieza (área que representa perpendicularmente a la unidad de cierre el total de la cavidad) para determinar la fuerza de cierre requerida, excluyendo posibles huecos o agujeros de la pieza. El parámetro fundamental para dimensionar una unidad de cierre es su fuerza para mantener el molde cerrado. Usualmente se da este valor en toneladas (t). Otros parámetros importantes en una unidad de cierre son: la distancia mínima entre placas, la distancia máxima de apertura, las dimensiones de las placas y la distancia entre columnas, la carrera del sistema de expulsión. Estos datos se utilizan para dimensionar los moldes.
Parámetros de una inyectora Las principales características utilizadas para dimensionar y comparar máquinas inyectoras son: Capacidad o fuerza de cierre: usualmente se da en toneladas (ton) Capacidad de inyección: es el volumen de material que es capaz de suministrar la máquina en una inyección (cm3/inyección). Es común dar este valor en gramos, tomando como referencia la densidad del poliestireno. Presión de inyección: es la presión máxima a la que puede bombear la unidad de inyección el material hacia el molde. Usualmente se trabaja a un 60% de esta presión o menos.
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Capacidad de plastificación: es la cantidad máxima de material que es capaz de suministrar el tornillo, por hora, cuando plastifica el material; se da en kg/h. Velocidad de inyección: es la velocidad máxima a la cual puede suministrar la unidad de inyección el material hacia el molde; se da en cm3/s.
Ubicación de los puntos de inyección Los puntos de inyección siempre se deben de ubicar en la sección más gruesa de la pieza para permitir el flujo de las secciones gruesas a las delgadas. Las consideraciones cosméticas pueden dictar la ubicación de los puntos de inyección; sin embargo, no se aconseja el flujo a través de una sección delgada hacia una sección más gruesa.
Dimensiones de la máquina La efectividad de una máquina de inyección se basa en la cantidad de presión que esta pueda generar, por dos razones principales: 1. Incrementando la presión se puede inyectar más material 2. Incrementando la presión se puede disminuir la temperatura, que se traduce en menor costo de operación. Las máquinas se venden dependiendo de su fuerza de cierre expresada en toneladas, y van desde 10 Ton las más pequeñas, hasta 3.000 Ton las de mayor capacidad. Las maquinas utilizadas en la empresa son de 450 y 580 ton. Es aconsejable utilizar el cañón más largo posible si se necesita mezclar compuestos, y también hacer énfasis en el husillo adecuado. Aunque las dimensiones de la máquina dependen principalmente de la cantidad de polímero que se necesita para llenar la pieza deseada, es común que los proveedores de máquinas vendan equipos más o menos estándares. Las principales características para determinar las dimensiones de una máquina son: la capacidad de cierre, dimensiones del molde, carrera o recorrido del molde, presión de inyección, capacidad volumétrica de inyección, características de plastificado y velocidad de inyección.
Duración del Ciclo de Inyección El tiempo que tarda un ciclo de inyección, permite establecer el costo y rentabilidad de una producción. El cierre y apertura del molde consumen el mismo tiempo. La suma de estas etapas es el tiempo de ciclo en vacío, que es una constante de la máquina y la indica el fabricante; de igual manera, el fabricante señala el número máximo de ciclos en vacío por minuto.
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El tiempo total del ciclo se compone del tiempo en vacío (tv), el tiempo de inyección (ti), el tiempo de aplicación de la presión de sostenimiento (tp), el tiempo de plastificación (tf) y el tiempo de solidificación o enfriamiento (ts). Tiempo de inyección (ti): También se denomina tiempo de llenado del molde, es el tiempo necesario para que el material pase del barril a las cavidades en el molde. Este tiempo puede abarcar entre el 5 y el 30% del tiempo de ciclo total.
Para calcular ti, se requiere conocer el volumen que puede desplazar la máquina por segundo o sea la velocidad de inyección, que es indicada por el fabricante de la máquina. En algunos casos la velocidad de inyección es indicada en gramos de poliestireno. Para conocer la capacidad de inyección con otro material, se determina así: Debe observarse que esta relación es deducida suponiendo que el material comienza a solidificarse al entrar en contacto con las paredes de la cavidad del molde, reduciendo así, paulatinamente, el área a través de la cual puede circular el material fundido que va entrando. Por lo cual, si se aumenta la temperatura del molde mayor será el tiempo de inyección, pues mayor tiempo se requerirá para que el material se solidifique. Tiempo de presión de sostenimiento (tp): En esta etapa lo que se busca es compensar la contracción que sufre el material durante la solidificación, para evitar hendiduras y distorsiones pronunciadas de la pieza. No existe una manera analítica de estimar este tiempo, por lo que en la práctica lo que se hace es determinar con prueba y error, el tp adecuado para que el producto salga con la calidad deseada; esto es, sin distorsiones inadmisibles o con las dimensiones dentro de la tolerancia permitida. No se justifica mantener la presión de sostenimiento durante todo el tiempo de solidificación de la pieza pues esto hace aumentar el tiempo de ciclo y el gasto de energía. Tiempo de solidificación o de enfriamiento (ts): Este tiempo transcurre entre el final de la aplicación de la presión de sostenimiento y el comienzo de la apertura del molde. En este tiempo se debe asegurar que el material ha solidificado y que al extraer la pieza, no se distorsionará. Ts es el tiempo más largo del ciclo, llegando a alcanzar entre el 50 y el 85% del tiempo total. Debe anotarse que este tiempo es teórico y sólo se utiliza para estimar el tiempo de enfriamiento requerido; por lo que el tiempo real deberá establecerse inyectando la pieza y mirando su calidad.
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Molde El molde es el espacio donde se genera la pieza, para producir un producto diferente simplemente se cambia el molde, al ser una pieza intercambiable que se atornilla en la unidad de cierre. Las partes del molde son: Cavidad: es el volumen en el cual la pieza será moldeada. Canales o ductos: son conductos a través de los cuales el polímero fundido fluye debido a la presión de inyección. El canal de alimentación se llena a través de la boquilla, los siguientes canales son los denominados bebederos y finalmente se encuentra la compuerta. Canales de enfriamiento: Son canales por los cuales circula refrigerante (el más común agua) para regular la temperatura del molde. Su diseño es complejo y específico para cada pieza y molde, esto en vista de que la refrigeración debe ser lo más homogénea posible en toda la cavidad y en la parte fija como en la parte móvil, esto con el fin de evitar los efectos de contracción diferencial. Cabe destacar que al momento de realizar el diseño de un molde, el sistema de refrigeración es lo último que se debe diseñar. Barras expulsoras: al abrir el molde, estas barras expulsan la pieza moldeada fuera de la cavidad, pudiendo a veces contar con la ayuda de un robot para realizar esta operación.
Comúnmente se utiliza el acero bonificado. Este acero es un material que se puede pulir fácilmente, es ideal como molde ya que es efectivo con cualquier tipo de plástico corrosivo.
Tipos de moldes Sistemas de dos placas Sistemas de tres placas Todos ellos pueden contener carros manuales o hidráulicos.
Moldes de dos placas Los moldes de dos placas o A y B son los más sencillos y comunes de todos los tipos de moldes. Estos moldes utilizan un lado A estacionario y un lado B móvil. La granza fundida se inyecta por medio de una corredera en el lado A y a lo largo de un sistema de colada entra a la cavidad o cavidades del molde.
Moldes de tres placas Los moldes de tres placas son una modificación del sistema de dos placas en la cual se añade una placa central entre las placas móvil y estacionaria. La placa central aísla la corredera y el sistema de colada, de las piezas.
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El sistema de colada se forma entre la placa estacionaria y la central, y las piezas moldeadas se forman entre la placa central y la móvil. Al abrirse el molde, las piezas permanecen en la placa móvil y se expulsan desde ahí. Sin embargo, el sistema de colada y la corredera se separan de las piezas moldeadas y permanecen entre las placas central y estacionaria. Un sistema expulsor accionado por resortes que se encuentra en la placa central expulsa la colada. Existen varios aspectos de este sistema que lo hacen más ventajoso que el sistema de dos placas. En primer lugar, el corte de los puntos de inyección se realiza durante el proceso de expulsión de la pieza, no como una operación secundaria. En segundo lugar, existe mucha mayor libertad para seleccionar el número y ubicación de los puntos de inyección por medio de la colocación de los conos de inyección a través de la placa central. Se pueden colocar puntos de inyección en varios sitios de las piezas más grandes para facilitar el llenado.
Venteo Los orificios de ventilación en la cavidad del molde, permiten que el gas (aire) que se encuentra presente en la cavidad escape mientras la resina la llena. El error más común con la ventilación es el añadir aditivos espumantes desde la tolva. Los espumantes generan gas, aire o agua que queda atrapado en células abiertas o cerradas del polímero. El venteo inadecuado puede hacer que el gas se comprima en la cavidad y se caliente entonces hasta el punto de causar marcas de quemaduras en la pieza y un depósito en la superficie del molde. Las velocidades de inyección relativamente rápidas necesarias en la mayoría de las variedades de granza requieren que se utilice una cantidad considerable de venteo. La ubicación de los orificios de ventilación depende de la distribución de la cavidad y puede predecirse con exactitud por medio de la simulación del flujo. También se pueden usar inyecciones cortas para descubrir las áreas donde se requiere el venteo. Por lo general, los orificios de ventilación se deben colocar opuestos a los puntos de inyección.
Ciclo de moldeo En el ciclo de moldeo se distinguen 6 pasos principales (aunque algunos autores llegan a distinguir hasta 9 pasos): 1. Se cierra el molde vacío, mientras se tiene lista la cantidad de material fundido para inyectar dentro del barril. El molde se cierra en tres pasos: primero con alta velocidad y baja presión, luego se disminuye la velocidad y se mantiene la baja de baja presión hasta que las dos partes del molde hacen contacto, finalmente se aplica la presión necesaria para alcanzar la fuerza de cierre requerida. 2. El tornilla inyecta el material, actuando como pistón, sin girar, forzando el material a pasar a través de la boquilla hacia las cavidades del molde con una determinada presión de inyección. 3. Al terminar de inyectar el material, se mantiene el tornillo adelante aplicando una presión de sostenimiento antes de que se solidifique, con el fin de contrarrestar la contracción de la pieza durante
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el enfriamiento. La presión de sostenimiento, usualmente, es menor que la inyección y se mantiene hasta que la pieza comienza a solidificarse para lograr que la pieza tenga las dimensiones adecuadas, pues al enfriarse tiende a contraerse. 4. El tornillo gira haciendo circular los gránulos de plástico desde la tolva y plastificándolos. El material fundido es suministrado hacia la parte delantera del tornillo, donde se desarrolla una presión contra la boquilla cerrada, obligando al tornillo a retroceder hasta que se acumula el material requerido. 5. El material dentro del molde se continúa enfriando en donde el calor es disipado por el fluido refrigerante. Una vez terminado el tiempo de enfriamiento, la parte móvil del molde se abre y la pieza es extraída. En cuanto al consumo de potencia en cada una de las etapas del ciclo, se observa que en el cierre del molde apenas se requiere la potencia necesaria para vencer la fricción generada al desplazar la placa móvil. La etapa de inyección necesita la potencia máxima durante un período muy corto. El desplazamiento de la unidad de inyección y la apertura del molde requieren muy poca potencia. 6. La unidad de cierre vuelve a cerrar el molde y el ciclo puede reiniciarse.
Temperatura de proceso La temperatura de operación de cada termoplástico no es estándar, y varía según el proveedor (de acuerdo con el peso molecular, ramificación del polímero, polidispersidad y aditivos). Es por tanto necesario solicitarle una Hoja de Especificaciones donde se encuentre tanto el índice de fluidez como la temperatura de trabajo, que además es un rango de temperaturas, y la temperatura de degradación, con lo cual se obtiene un intervalo dentro del cual se puede trabajar el material eficientemente.
Colada fría y caliente Existen dos tipos de colada. La colada fría es el remanente de polímero solidificado que queda en los canales, y que es necesario cortar de la pieza final. La colada caliente mantiene al polímero en estado fundido para continuar con la inyección. Con esta técnica se ahorra una considerable cantidad de plástico, aunque presenta algunos inconvenientes: los pigmentos deben tener mayor resistencia a la temperatura, el polímero aumenta su historia térmica, el molde debe ser diseñado especialmente para esto.
Coloración de la pieza La coloración de las piezas a moldear es un paso crítico, puesto que la belleza de la pieza, la identificación y las funciones ópticas dependen de este proceso. Básicamente existen tres formas de colorear una pieza en los procesos de inyección: 1. Utilizar plástico del color que se necesita (precoloreados). 2. Utilizar un plástico de color natural y mezclarlo con pigmento en polvo o colorante líquido. 3. Utilizar un plástico de color natural y mezclarlo con concentrado de color.
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La elección cómoda y limpia es el uso del concentrado de color, el cual se diseña con características de índice de fluidez y viscosidad acordes al polímero que se desea procesar. Con los concentrados de color se puede cambiar de un color a otro de manera rápida, sencilla y limpia. Los pigmentos en polvo presentan mayores problemas de coloración que los concentrados de color y estos más que los precoloreados; sin embargo, los precoloreados son los más caros y presentan una historia térmica mayor. Los problemas de procesamiento más comunes con relación al color de una pieza son: líneas de color más o menos intenso, puntos negros, ráfagas, y piel de naranja. Los colores finales en la pieza pueden ser translúcidos, sólidos, pasteles, metálicos, perlados, fosforescentes, fluorescentes, etc. Algunos polímeros como el ABS son más difíciles de colorear que otros como el polietileno, por su alta temperatura de proceso y su color amarillento. Debe tomarse en cuenta también la teoría del color, ya que los pigmentos son substractivos y la luz es aditiva; además, si como color objetivo se tiene una pieza de metal, vidrio, líquido, papel o polímero diferente al polímero final, es posible que bajo diferente luz sea igual o distinto el color final del objetivo. Por ello debe decidirse cuál será la luz bajo la cual los colores deben ser observados.
Cristalización y deformación de la pieza al enfriarse (contracción) Debe tenerse en cuenta que la razón de este fenómeno se debe al cambio de densidad del material, que sigue un propio comportamiento fisicoquímico, particular para cada polímero. De acuerdo con las relaciones de PVT anteriores, se infiere que la parte moldeada sufrirá una contracción Los polímeros semicristalinos modificarán más su tamaño dependiendo de la temperatura en la cual se les permita cristalizar. Las cadenas que forman ocupan menos espacio (mayor densidad) que las cadenas en estado amorfo. Por ello, el grado de cristalinidad afecta directamente a la densidad final de la pieza. La temperatura del molde y el enfriamiento deben ser los adecuados para obtener piezas de calidad.
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Sección 6
Impacto Ambiental EL PLÁSTICO Y LA SOCIEDAD Actualmente se utiliza una cantidad enorme de plásticos, con tendencia a sustituir a los materiales naturales tales como maderas, metales, etc. Debido ante todo a sus ventajas más importantes que son: resistencia a la corrosión y agentes químicos, aislamiento termino, acústico y eléctrico, resistencia a los impactos, y además, una buena presencia estética. Usos:
Construcción: Las tuberías, las puertas, las ventanas, las paredes y los techos a veces están constituidos por plástico por diferentes razones. Alimentación: Los alimentos suelen estar envueltos en plásticos para su mejor conservación, a su vez cuando se envasan al vacío deben estar protegidos por un plástico especial. Sanidad: Los plásticos se utilizan para la fabricación de marcapasos, válvulas cardiacas, prótesis, pomadas y cremas. Hogar: Hoy en día en todos los hogares hay gran cantidad de productos plásticos, desde los electrodomésticos más complejos (televisión, aspirador, etc.), hasta los utensilios más sencillos (escobas, platos, botes, etc.) Estos usos a pesar de tener tantas ventajas, traen consigo ciertos inconvenientes debido a que el plástico tiene graves efectos contaminantes.
Impacto ambiental: generalización En la actualidad existe una mayor concientización sobre los daños al ambiente que causan las distintas actividades que el hombre realiza. Las nuevas generaciones crecen con esta influencia gracias a los medios de comunicación e instituciones, pudiendo así día a día, tomar verdadera consciencia de los graves problemas ecológicos existentes en cada ecosistema, región y ambiente. El cambio climático, el agujero en la capa de ozono, el efecto invernadero, el smog, las acumulaciones de desechos, tanto urbanos como industriales, en zonas aledañas a las grandes civilizaciones; son todas consecuencias del consumismo descontrolado, el crecimiento demográfico, la falta de cuidados mínimos al entorno al que pertenecemos. Dejando de lado las políticas consumistas, las mayores responsables de la contaminación son las actividades industriales, los medios de transporte y el uso desmesurado de energía eléctrica. Es necesario distinguir que las industrias químicas, eléctricas y petrolíferas que son las que mayor contaminación producen; son las que se capacitan y buscan por distintos medios disminuir este daño que producen.
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Poco a poco las empresas tanto del primer mundo como del tercer mundo están recapacitando por distintas causas como por decisión propia, exigencia gubernamental y hasta en algunas oportunidades por exigencia de sus mismos clientes. A esto se le suman ciertas normas impuestas como la ISO 14000 con las cuales se pueden obtener resultados positivos como:
Reducir multas y sanciones Realizar una evolución sustentable de la empresa Reducir costos de tratamiento de desechos y traslado de los mismos, entre otros beneficios
ISO 14000 es un grupo de estándares de naturaleza voluntaria que describen los procedimientos de gerencia y administración que hacen a una empresa más efectiva y responsable con respecto al ambiente. Estos estándares se han basado en sistemas de gestión y como tales no establecen objetivos específicos de ejecución. Los objetivos específicos deben establecerlos las gerencias ejecutivas de las empresas, considerando los impactos ambientales y las circunstancias propias. Mediante el uso de estos estándares, una empresa puede planear, implementar y controlar un sistema de gestión ambiental que mejore continuamente el desempeño de sus sistemas administrativos, particularmente en lo que se refiere al ambiente, pero también la administración de la empresa en general. Muy importante es la posibilidad de que un tercero acreditado, certifique a través de una auditoría independiente el cumplimiento con la norma.
La norma es aplicable a cualquier organización que quiera: 1.
Implementar, mantener y mejorar un sistema de gestión ambiental;
2.
Asegurarse de su conformidad con su política ambiental establecida;
3.
Demostrar tal conformidad a terceros;
4. Solicitar la certificación/registro de su sistema de gestión ambiental por una organización externa; 5.
Realizar una autodeterminación y una auto declaración de conformidad con esta norma
La norma se desarrolla a través de los siguientes pasos: 1.
Política ambiental.
2.
Planificación.
3.
Implementación.
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4.
Control y acciones correctivas.
5.
Revisión por Dirección.
Impacto ambiental: Industrias Normalmente las políticas ambientales de cualquier empresa surgen de la idea de una mejora continua la cual busca, principalmente, beneficios propios y con estos la inserción de los productos en la sociedad y permitirle a la misma gozar de los diferentes usos sin acarrear con estos problemas al medio ambiente. Los plásticos son polímeros sintéticos, obtenidos generalmente a partir de hidrocarburos derivados del petróleo. Un polímero es un compuesto que consiste en moléculas de cadena larga, cada una de las cuales está hecha de unidades que se repiten y conectan entre sí. En una sola molécula de polímero puede haber miles, incluso millones, de unidades. Tienen altos pesos moleculares, son ligeros, resistentes a la corrosión y al ataque microbiológico, impermeables y de bajo costo, por lo que son útiles en aplicaciones diversas. Al adentrarnos en el impacto ambiental de las industrias de Inyección de Termoplásticos es necesario e imprescindible considerar en primer lugar a la materia prima. La mayoría de los plásticos sintéticos no pueden ser degradados por el entorno. A diferencia de la madera, el papel, las fibras naturales o incluso el metal y el vidrio, no se oxidan ni se descomponen con el tiempo. El método más práctico para solucionar este problema es el reciclaje, que se utiliza, por ejemplo, con las botellas de bebidas gaseosas fabricadas con tereftalato de polietileno. En nuestro caso, el reciclaje es un proceso bastante sencillo. A la empresa le significa un beneficio económico muy importante, ya que como bien se sabe los materiales que ya no cumplen con su función original tienen un costo menor que si se comprara el material virgen. Otro beneficio que trae consigo el reciclaje, alejándonos de lo económico, es que si los desechos plásticos fueran quemados se despediría cloro, pudiendo generar la formación de corrosivos como el ácido clorhídrico, así como sustancias tóxicas y cancerígenas como las dioxinas y furanos. Afirmando entonces que la única vía útil y mas sustentable por el momento es el reciclaje. Hemos descrito la rentabilidad que significa reciclar los materiales y reutilizarlos luego como materia prima. Para completar un eco balance y justificar las practicas de una industria que trabaja con plásticos se debe incluir también la energía consumida en la producción, el transporte y eliminación, emisiones, vertidos, etc. Las emisiones que se generan a la atmosfera no son justamente originadas por la producción, si no que se trata de los gases y partículas emitidas por el transporte de materias primas y de materiales terminados. Este problema si bien es en parte ajeno a la empresa, lo que esta aporta para reducir el impacto de los gases combustibles generados por el transporte es aprovechar al máximo la capacidad de los camiones que trasladan la materiales así esto significase el empleo de camiones de mayor capacidad con gastos elevados de dinero.
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Respecto a efluentes líquidos específicamente se producen aguas servidas domiciliarias en los servicios higiénicos y en el comedor. Es de gran importancia destacar que la planta cuenta con instalaciones particulares de aguas servidas, esto les permite reutilizar no sólo los “desechos” sólidos si no también los líquidos, es decir, cada máquina utilizada en los procesos de matricera e inyección cuenta con un sistema de calentamiento y enfriamiento por circuito cerrado, el cual no genera efluentes líquidos permitiendo la reutilización. Por otro lado tenemos los empaques. Estos permiten diseños adecuados al producto en cuanto a forma, tamaño, materiales y duración. Son higiénicos, seguros y reducen riesgos de contaminación. Son resistentes e inertes, por lo tanto protegen y conservan su contenido. Son livianos y permiten transportar iguales volúmenes de producción con menor peso de empaque y menor costo de transporte. De acuerdo con las características, naturaleza del material y uso, muchos son reutilizables (en el caso de los envases) y casi todos se pueden reciclar.
Reciclaje en la industria inyectora.
Los beneficios del reciclado son: La conservación de recursos, La reducción de contaminantes, Ahorros de energía, Creación de puestos de trabajos, Menor necesidad de rellenos sanitarios e incineradores.
En este proceso se recogen los restos de plásticos de los procesos de fabricación de la industria. El procesamiento de materiales plásticos utilizados consiste en trocear el material para introducirlo posteriormente en una máquina extrusora-granceadora. El material obtenido se moldea mediante los métodos tradicionales. Solamente puede aplicarse a los termoplásticos, que son aquellos que se funden por acción de la temperatura. Este tipo de reciclado presenta dos problemas fundamentalmente; el primero es que el plástico ya utilizado pierde parte de sus propiedades, lo que obliga a emplearlos en la fabricación de otro tipo de productos con menos exigencias; el segundo, es la dificultad para separar los distintos tipos de plásticos. El proceso de reciclado se puede realizar varias veces, pero se debe de tener en cuenta que cada vez que se lleva a cabo, el material tiende a perder entre los 5 y 10% de sus propiedades mecánicas, que con el agregado de ciertos aditivos se pueden restituir. Para el reciclaje debe realizarse la molienda dentro de un molino de cuchillas giratorias, las cuales tienen como función triturar los restos de plásticos hasta convertirlas en hojuelas con dimensiones específicas, dichas cuchillas están unidas a unos porta cuchillas; los porta cuchillas están unidos a un eje rotatorio por medio de cuñas colocado sobre un par de chumaceras. En un extremo del eje está acoplado un volante de inercia, el cual tiene como función almacenar energía para moderar las fluctuaciones de la velocidad a la que gira el eje cuando se esté triturando y por el otro extremo del eje
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está unida una polea que es parte del sistema de transmisión de potencia. Para determinar la capacidad del molino se debe tomar en cuenta la cantidad de plástico que se quiere triturar, la velocidad con la que el material será alimentado y cómo el material será transportado después de obtenido. Todos estos factores ayudan a determinar el tamaño apropiado de la trituradora, el sistema de alimentación, la cámara de molienda, la disposición del rotor y las cuchillas, la velocidad de giro del rotor, la potencia del motor, la configuración de la criba y el sistema de extracción del material molido. También es necesario conocer apropiadamente las características del material que se pretende moler, ya que en base a estas características se determinará el material de la cuchilla y sus respectivas dimensiones. La utilización de este equipo se ve bien justificada tanto en lo económico como ambiental, ya que el consumo del plástico es muy elevado y es necesario realizar actividades de reciclaje y reutilización de estos materiales. Además los productos resultantes de la molienda en el equipo pueden utilizarse para un siguiente proceso y así convertir el plástico en nuevos productos de uso común. Este tipo de maquinaria no consume demasiada energía. La única contaminación considerable que acarrea su uso es la contaminación sonora, debido al fuerte ruido que provoca el contacto de la cuchilla trituradora con los trozos de plástico de grandes tamaños. Para solucionar este inconveniente los operarios cuentan con orejeras que los protegen de los ruidos de todas las maquinarias de la fábrica en general. Respecto a la contaminación sonora que recibe el medio en donde está situada la empresa es mínima gracias a que sus paredes cuentan con paneles aislantes.
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Sección 7 Calidad de los termoplásticos y sus productos En sentido amplio, la calidad es una característica o propiedad formada por varias consideraciones técnicas (por tanto, objetivas) y estéticas (por tanto, subjetivas) bien definidas. La percepción por parte del público en general es que un producto de alta calidad funciona de manera confiable y tal y como se espera a lo largo de un período de tiempo. La calidad del producto es uno de los aspectos de mayor importancia de la manufactura, porque influencia de manera directa la capacidad de mercadeo del producto antes de su venta y la satisfacción del cliente después. De manera tradicional, el aseguramiento de la calidad se ha obtenido al inspeccionar las piezas de su manufactura. Estas son inspeccionadas para asegurarse que se apegan a las especificaciones. Detalladas y normas, tales como dimensiones, acabado superficial, y propiedades mecánicas y físicas. Sin embargo, la calidad no puede ser inspeccionada en una unidad individual del producto una vez que éste ha sido fabricado. La práctica de inspeccionar productos una vez fabricados, ha sido por tanto remplazada con rapidez por una visión “más amplia de que la calidad debe estar incorporada en un producto desde la etapa de diseño, a través de todas las etapas subsecuentes de manufactura y ensamble”. Dado que los productos se fabrican utilizando varios procesos de manufactura, pudiendo tener cada uno de ellos una variación significativa en su desempeño, incluso dentro de un período corto de tiempo, el control de los procesos es un factor crítico en la calidad de los productos, por lo que, el objetivo es controlar los procesos y no los productos. La producción de productos defectuosos puede resultar muy costosa para el fabricante, creando dificultades en las operaciones de ensamble, necesitando reparaciones en el campo, y dando como resultados la no satisfacción del cliente. Contrario a la opinión general del público, los productos de baja calidad no necesariamente cuestan menos en su manufactura que los productos de alta calidad. Aunque se puede describir de varias maneras, la integridad del producto es un término que se puede utilizar para definir el grado en el cual un producto es adecuado para su propósito pretendido, llena una necesidad real del mercado, funciona de una manera confiable dentro de su vida esperada y puede ser mantenido con una facilidad relativa. La integridad del producto también ha sido definida como la experiencia total del producto en relación con el cliente, o como la totalidad de las cualidades necesarias para concebir, producir, y poner en el mercado con éxito al producto. La administración total de calidad y el aseguramiento de la calidad son ahora la responsabilidad de todos los que están involucrados en el diseño y manufactura de un producto. Nuestra concientización de la importancia tecnológica y económica de la calidad incorporada en el producto ha sido aumentada aun más por pioneros en el control de la calidad incorporada en el producto ha sido aumentada aun más por pioneros en el control de la calidad, principalmente Deming, Taguchi, y Juran.
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Ellos hicieron notar la importancia del compromiso por parte de la administración a la calidad del producto, el orgullo de un trabajo bien hecho en todos los niveles de la producción, y el uso de técnicas poderosas como el control estadístico de los procesos y los diagramas de control para la vigilancia en línea de la producción de piezas y para identificar con rapidez fuentes y problemas de calidad. La meta principal es impedir que ocurran defectos, en vez de detectarlos, y rechazar productos defectuosos una vez fabricados. Desarrollos de importancia en el aseguramiento de la calidad incluyen la implementación del diseño experimental, una técnica en el cual los factores involucrados en un proceso de manufactura, así como sus interacciones, se estudian de una manera simultánea, por ejemplo, mediante el uso de esta herramienta se pueden identificar de inmediato variables que afectan la precisión dimensional o el acabado superficial en una operación de maquinado, y este conocimiento puede hacer posible que se tomen acciones preventivas apropiadas. La tendencia principal hacia la manufactura y competitividad global ha creado una necesidad para la aceptación internacional en el uso y en el consenso en la relación con el establecimiento de métodos de control de calidad. Esta necesidad ha resultado en la serie ISO 9000 de la International OrganizationforStandardization of Quality, Management and QualityAssuranceStandars, así como en el QS 9000. Un registro de una empresa para ese estándar, que es una certificación de procesos de calidad y no una certificación de productos, significa que la empresa cumple con las prácticas consistentes, según se especifica en su propio sistema de calidad. ISO 9000 y QS 9000 han influenciado de manera permanente la forma en que las empresas llevan a cabo los negocios en el comercio mundial, y se han convertido en la norma mundial de calidad.
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Anexo: HEFU (Agua Clara) Gestión de operaciones y logística En un sentido amplio podemos definir una empresa como una unidad orgánica (organización) que estructura (reúne) una serie de elementos materiales (capital, instalaciones, equipos), una serie de elementos humanos (accionistas, directivos, empleados) y una serie de elementos jurídicos (estatutos, normas, procedimientos) para cumplir con el logro de: Objetivos económicos, tendientes a obtener beneficios de lo producido a partir de una mayor eficiencia y productividad. Objetivos técnicos, diseñando y fabricando determinados artículos o proveyendo determinados servicios de una determinada calidad, para competir dentro de un mercado de determinadas características. Objetivos humanos, mediante una retribución, promoviendo, capacitando y motivando satisfacciones al personal.
Función principal de la empresa: “Crear y mantener un cliente” Para lograrlo es necesario: Conocer a sus clientes - Entender sus necesidades - Diseñar y desarrollar productos que las satisfagan - Producirlos - Hacerlos llegar al mercado en tiempo y forma y a un precio competitivo -
Evolución de la Gestión Empresaria 1era Etapa – Tradicional COMPRAS CONTROL (materia prima) PRODUCCION VENTAS DISTRIBUCION 2da Etapa – Integración Interna GESTION DE MATERIALES GESTION DE PRODUCCION DISTRIBUCION DE PRODUCTOS
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3era Etapa – Integración Externa PROVEEDORES CADENA INTERNA DE SUMINISTROS CLIENTES
Entidades independientes
Proveedores y Clientes independientes de la empresa Relaciones formales Información y costos de operación se comparten muy poco Compras, control de la producción y distribución trabajan en forma independiente Optimización por área de responsabilidades Cada unidad controla sus propios inventarios Sistemas y procedimientos de control incompatible con proveedores y clientes.
Integración Interna
Flujo ininterrumpido de información y control de materiales - de distribución a compras - integrando marketing, administración y finanzas y operaciones Mayor interés en eficiencia y enlaces electrónicos con clientes y proveedores Enfoque táctico más que estratégico
Integración de la cadena de abastecimiento
Abarca a proveedores y clientes De centrada en el producto a → centrada en el cliente Identificación de prioridades competitivas para cada segmento Trabajo conjunto compartiendo beneficios de mejorar el flujo de materiales y servicios Mejor comprensión de proveedores -organización -capacidades - fortalezas y debilidades Participación temprana en el diseño
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Función operacional en las organizaciones La función o sistema operacional es aquella parte de la organización que existe fundamentalmente para generar y fabricar los productos/servicios de la organización. En algunas organizaciones el producto es un bien físico (autos, galletitas, jabones, etc.) en otras se trata de servicio (seguros, atención médica, etc.). Por lo tanto al hablar de operaciones englobamos la producción de bienes y servicios, pero todas tienen elementos básicos que comparten: Procesos de conversión, Insumos, Producto resultantes, Retroalimentación.
Producción Con un enfoque tradicional es el proceso de transformación capaz de convertir insumos en bienes y servicios. Los insumos a considerar son: Energía, Materia Prima y materiales, Mano de Obra, Capital, Información. Con un enfoque actual podemos definirla como: producción es el proceso para lograr el objetivo empresarial de crear valor para el cliente, el miso valor diseñado para la función de desarrollo y comercializado por la función de desarrollo y comercializado por la función de marketing, y de la manera más productiva posible.
Productividad Es la cantidad de producto o servicio que obtenemos por cada unidad de recurso que utilizamos. Utilización Es la relación entre la capacidad utilizada y la disponible. Vale tanto para la gente como para los equipos. La Performance Es la rapidez y exactitud con la que se realiza el trabajo. PRODUCTIVIDAD REAL = PROD TEORICA x %UTILIZACION x %PERFORMANCE
Papel estratégico en las operaciones Tradicionalmente las misiones se centraban en la producción de bajo costo. Después surgió el movimiento de la calidad. Actualmente el desafío consiste en tener misiones múltiples como ser calidad, rentabilidad y satisfacción del cliente. Después de evaluar el potencial dentro de un sector de la industria hay que implantar una estrategia general para toda la organización, y las prioridades en base a los siguientes criterios de decisión:
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Capacidad Tiene como fin proporcionar a la empresa suficiente capacidad de producción (ni poca ni demasiada). Incluye: Planeación de la capacidad (a corto, mediano y largo plazo), Pronósticos, Planeación de las instalaciones, Planeación agregada, Programación de la actividades. Inventarios Es un activo muy importante que debe administrarse de acuerdo con las operaciones. Incluye: Fecha y volumen de los pedidos, Compra y Almacenamiento de MP Y PT (materia prima y productos terminados). Fuerza de trabajo Esta área de decisión se ocupa del manejo de la fuerza de trabajo en las operaciones. Incluye: Administración de RR.HH, Diseño y Estudio (medición del trabajo), Productividad, Incentivos. Calidad La función de operaciones hoy es responsable de la calidad de los bienes y servicios productivos. Incluye: Planeación de la calidad, Control y Aseguramiento de la calidad.
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Entrevista Matricería e Inyección de termoplásticos Entrevistado: Sebastián Álvarez; Jefe General de control de calidad. El proceso de inyección de termoplásticos, ¿es un proceso físico y reversible? Sí, es un proceso físico; todas las fabricaciones que realizamos pueden ser reutilizadas nuevamente; luego de pasarlos por una serie de tratamientos no invasivos.
¿Qué tipo de maquinaria se utiliza? Nosotros nos manejamos con maquinaria extranjera y hace poco adquirimos algunos picaderos argentinos; las maquinas no varían demasiado en funcionamiento sino en tamaño y capacidad de producción. La máquina de mayor porte que tenemos son las que realizan las partes para lavarropas y heladeras; poseen un peso de 450 y 580 toneladas respectivamente.
¿Qué capacitación es necesaria para manejar las maquinas? Los operarios reciben una capacitación, al ingresar a la empresa, sobre el manejo de la maquinaria y los cuidados a tener antes de realizar las tareas. Existe un sector de empleados capacitados especialmente en el mantenimiento y programación de las maquinas, los cuales son los únicos autorizados a programarlas y manejarlas.
¿Tienen proveedores de las matrices o son fabricantes? Nosotros realizamos la mayoría de las matrices, pero sí, tenemos clientes que nos envían las matrices que necesitamos para un producto específico. Por ejemplo uno de nuestros clientes es la empresa “GAFFA”, ellos nos otor gan las matrices para ciertos productos.
¿Cuáles son los criterios de seguridad e higiene que implementan? ¿Son completamente respetados tanto por operarios como el resto del personal de la planta? ¿Existe algún tipo de sanción por no respetarlos? Utilizamos las normas de seguridad IRAM 15 e ISO 9000. En las instalaciones se encuentran pegadas todas las precauciones necesarias para un buen manejo en las instalaciones. En la actualidad muchas empresas han comprendido que tienen la obligación ética y el derecho de generar y fomentar medidas que protejan el medio ambiente. ¿Qué medidas tomaron respecto a este tema? ¿Se informa e instruye a sus empleados sobre estas medidas? Los procesos que realizamos no generan efluentes ni desechos tóxicos; todos los desechos generados son reutilizados; son pasadas por los picadores en los cuales se separan por color para mantener la calidad del producto. En ciertos procesos utilizamos agua, que también es recuperada para volver a utilizar.
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¿Que alcance tiene la empresa a nivel comercial? Tenemos una variedad de clientes bastante amplia. Nos manejamos en un ámbito nacional mayormente; ya que somos nosotros quienes distribuimos la mercadería. Así mismo, tenemos clientes – por ejemplo Easy, Gaffa- que se encargan de exportar nuestros productos por su cuenta, hacia otros países de América del Sur.
¿Quiénes son los proveedores de la materia prima? Tenemos diversos proveedores de materia prima, pero además reciclamos nuestros propios desechos de los cortes en las inyecciones, reutilizando la materia. Por otro lado algunos pedidos nos llegan con la materia prima, por ejemplo los pedidos de Gaffa nos llegan con el material necesario para realizar el producto. En algunos casos cuando los pedidos no satisfacen al cliente, los recibimos, son procesados por los picaderos, obteniéndose así los gránulos de plástico necesarios para poder realizar nuevamente el producto.
¿Se genera algún tipo de desperdicio? Difícilmente, ya que la materia que se produce como desperdicio, se procesa en los picaderos, y vuelve a ser utilizada en conjunto de la materia prima.
Usted ¿conoce la historia del inicio de la empresa? Esta empresa inicio con dos socios; el señor Bustos y otro socio. Ellos eran empleados de una empresa que realizaba la misma tarea que hoy realizamos nosotros. Cuando esa empresa dio a la quiebra; el dueño de la empresa le obsequio al señor Bustos y su socio una maquina inyectora. Con ese maquina comenzaron y poco a poco la empresa fue creciendo hasta llegar a ser lo que es hoy. El otro socio decidió venderle su parte al señor Félix; pasando a ser el único propietario
¿Trabajan ingenieros en la fábrica, en la actualidad? El señor Bustos es ingeniero industrial; en la actualidad es el único ingeniero. Si bien él es el dueño; no esta ajeno a las actividades que realizamos. Personalmente controla todos los informes y el funcionamiento de toda la planta.
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Organización de la empresa HEFU
HEFU
Gerencia
Control calidad
Producción
Matrices
Instalaciones
Oficina técnica
Fabricación
Stock
Puesta a punto
Diseño
Materia prima
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Visita a las instalaciones de la empresa HEFU Maquinaria de inyección
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Picaderos
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Secadora
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Torno para realizar matrices
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Seguridad laboral
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Distribución de la empresa
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Conclusión Después de analizar este procedimiento, concluimos que esta serie de pasos dan por resultado productos de alta calidad, con un terminado detallista, de producción rápida debido a que permite su fabricación en serie, de manera automatizada, y a un bajo costo. Lo que lo hace muy ventajoso a la hora de elegir un método para moldear termoplásticos. Además gracias a las propiedades de los polímeros, que admiten ser fundidos y moldeados más de una vez, lo hace un proceso sin ningún tipo de desperdicio, ya que todo el excedente, piezas fallidas, o sobrantes, es reutilizado para la fabricación de piezas nuevas. También observamos que los polímeros son materiales con propiedades muy variadas. Son malos conductores eléctricos, por lo tanto son excelentes para la fabricación de material de seguridad para prevenir accidentes con altos voltajes. Su rigidez varía según la temperatura, a temperaturas bajas son más duros, y a altas temperaturas se vuelven más dóciles. Las propiedades mecánicas están muy ligadas a la composición del polímero, por lo cual estos son alterados para un aprovechamiento total, o un aumento de dichas propiedades dependiendo del fin para el cual serán utilizadas. A su vez son impermeables, sus superficies son lisas, son malos conductores del calor pero se dilatan al entrar en contacto con este, y pueden moldearse por diversos procesos. Asimismo, hay muchos tipos de polímeros que se clasifican de muchas formas, Según su origen, Según su composición química, Según sus aplicaciones, etc. Nuestro trabajo se centro principalmente en la subdivisión determinada termoplásticos. De los cuales notamos que tienen la capacidad de pasar de estado sólido a líquido si se los expone a altas temperaturas. Lo cual lo hace muy conveniente a la hora de reciclar los excedentes, y permite darle forma mediante moldes prefabricados. Una desventaja que tienen los polímeros es que no se degradan con facilidad, demoran siglos en hacerlo, lo cual causa un importante impacto ambiental. Unos de los métodos para solucionar esto es el reciclaje, que gracias a las propiedades de los termoplásticos lo hace una labor muy sencilla, lo cual trae acarreado otros beneficios, como, la conservación de recursos, la reducción de contaminantes, menor necesidad de rellenos sanitarios o incineradores y de este modo se reduce drásticamente el impacto generado en el medioambiente. El proceso de inyección de termoplásticos es un proceso rápido y eficaz. Esto convirtió a la inyección en una técnica muy usada por distintas empresas, ya que mediante su facilidad y bajo costo, pueden crearse piezas de buena calidad, y buen diseño final. Desde hace ya muchos años la industria del plástico se ha visto inmersa en un crecimiento continuo y es de tal importancia en la actualidad que cada vez más productos son elaborados con este material. Dentro de las piezas que fabrica la empresa HEFU podemos encontrar, marcos para espejos, baldes, soportes para pinceles, tapas de sanitario, distintos tipos de apliques, envases, etc. El proceso comienza con el desarrollo de la matriz, la cual se produce en la misma fábrica (con excepción de algunos casos,
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en donde los pedidos llegan ya con la matriz moldeada). Luego se define la materia prima a utilizar (la calidad, el color, y el tipo) y si se va a reutilizar algún elemento ya moldeado, se lo envía al picadero que se encarga de convertirlo en materia prima reutilizable. Esto evita que se generen desperdicios, ya que los productos que salen con fallas, con rebordes, o con falta de material, no son desechados, sino que pueden volver a utilizarse, sin generar contaminación o daño alguno al medio ambiente, y generando una pérdida mínima a la empresa. Una vez colocado el molde dentro de la unidad de inyección, un operario realiza su “puesta a punto” siguiendo los pasos brindados por el encargado general, para que la inyección sea óptima. Se coloca la materia prima, y se abre lugar al proceso de inyección. Las piezas al salir son revisadas por el operario, quien va descartando aquellas que puedan tener algún tipo de falla, y en caso de encontrarse con una serie seguida de piezas inutilizables, detiene la máquina y junto al encargado revisan la puesta a punto. Una vez finalizado el proceso de inyección, distintos empleados se encargan de registrar la cantidad de piezas realizadas, y organizarlas para su posterior entrega. La realización de este trabajo ha sido una de las experiencias más satisfactorias durante el desarrollo del año. Ya que permitió que realmente nos encontremos con un trabajo, que pasado el tiempo es a lo que nos lleva esta carrera. Y la posibilidad de recorrer una fábrica, entrevistar a uno de los gerentes, y poder dialogar con los empleados, genera una experiencia y un aprendizaje que dentro del aula es difícil de conseguir.