Riqueza Alimentaria: Servicio a comedores industriales

Facultad de Ingeniera y Arquitectura

Administracin de la tecnologa

Tercer Parcial

Proyecto

Proceso de elaboraciones cubetas por proceso de inyeccin de plsticoIng. Brenda Crdenas

Pamela J. Hernndez Rodrguez 688321Antonieta Cant Garca 702015

Ivn Orlando Martnez Ulloa 706999

Monterrey, Nuevo Len a 21 de abril de 2015ndice Introduccin 3Proceso estndar del mercado actual 4

Descripcin detallada del proceso de inyeccin de plstico para cubetas 8

Principios cientficos 12

Tecnologa alterna: Modelo Rotacional 14

Conclusiones 16

Bibliografa/Fuentes de informacin 17

Introduccin

Como parte de este proyecto se explicara el proceso de elaboracin de cubetas por medio de la inyeccin de plstico y toda la tecnologa que este proceso implica.

El moldeo por inyeccin es unatcnicamuy popular para la fabricacin de artculos muy diferentes tal como botellas PET, vasos, cubetas, platos, recipientes para comida conocidos como topers, etc. La inyeccin, es un proceso adecuado para piezas de gran consumo. La materia prima se puede transformar en un producto acabado en un solo paso. Con la inyeccin se pueden obtener piezas de variado peso y con geometras complicadas. Para la economa del proceso es decisivo el nmero de piezas por unidad de tiempo (produccin).

El diseo actual de la mquina de moldeo por inyeccin ha sido influido por la demanda de productos con diferentes caractersticas geomtricas, con diferentes polmeros involucrados y colores. Adems, su diseo se ha modificado de manera que las piezas moldeadas tengan un menor costo de produccin, lo cual exigerapidezde inyeccin, bajastemperaturas, y un ciclo de moldeo corto y preciso.Proceso estndar del mercado actual Moldeado por prensado en inyeccin: Este moldeado se utiliza para el moldeo de resinas duro plsticas y en algunos casos termoplsticos. El calor y la presin necesaria para la polimerizacin (para fundir) de la resina se realiza en una cmara de caldeo y compresin, en ella previamente calentada se aplica el desmoldarte y una determinada cantidad de resina en forma de polvo o en forma granulada. Cuando la resina se hace plstica, se transfiere al molde propiamente dicho mediante un mbolo en la cmara de caldeo. Por medio de bebederos o canales de transferencia, despus de curado el plstico se abre el molde y se extrae la pieza.

El moldeado por transferencia fue desarrollado para facilitar el moldeo de productos complicados con pequeos agujeros profundos o numerosos insertos metlicos. En el moldeado por prensado, la masa seca vara la posicin de los insertos y pasadores metlicos que forman los agujeros, en el moldeado por transferencia por el contrario, la masa plstica licuada fluye alrededor de estas partes metlicas, sin cambiarle la posicin.

Inyeccin: El proceso de inyeccin es el principal mtodo de la industria moderna en la produccin de piezas plsticas, la produccin es en serie, principalmente se moldea termoplsticos y para el moldeo de los duro plsticos se tiene que realizar modificaciones. El material plstico en forma de polvo o en forma granulada, se deposita para variasoperacionesen una tolva, que alimenta una cilindro de caldeo, mediante la rotacin de un husillo o tornillo sin fin, se transporta el plstico desde la salida de la tolva, hasta la tobera de inyeccin, por efecto de la friccin y del calor la resina se va fundiendo hasta llegar alestadolquido, el husillo tambin tiene aparte del movimiento de rotacin un movimiento axial para darle a la masa lquida la presin necesaria para llenar el molde, actuando de sta manera como un mbolo.

Una vez que el molde se ha llenado, el tornillo sin fin sigue presionando la masa lquida dentro del molde y ste es refrigerado por medio deaireo por agua a presin hasta que la pieza se solidifica. Lasmquinaspara este trabajo se denominan inyectora de husillo impulsor o de tornillo sin fin, tambin se le denomina extrusora en forma genrica.

En grfico adjunto tenemos un corte transversal de una parte de un inyector de plstico en la que se observa:

1.- Tolva.

2.-MotorHidrulico.

3.-Husillo sin fin.

4.-Sistemade calefaccin del husillo.

5.- Molde

El polmero se inyecta en un molde para la preforma, y el espaciado interior se consigue con un mandril. Esta tcnica slo emplea termoplsticos y su uso se extiende principalmente a envases y objetos huecos como lo son las cubetas, vasos, botellas, etc.

Proceso estndar: En primer lugar, con el polmero fundido, lo inyectamos en un molde con un mandril en su interior, encargado de hacerle el agujero central a la preforma de tubo. Se observa que el material inyectado llega hasta el final del molde, con una forma determinada, que corresponder con la forma de la rosca del tapn. Luego, se deja enfriar y se van acumulando para su posterior tratamiento. Una vez tenemos la preforma fra, la introduciremos en otro molde, agarrando la zona de la rosca del tapn con el mismo y dejndolo sujeto. Hay que tener en cuenta que el mandril interior es hueco en su interior y se deja permanentemente en la preforma fra. Este nuevo molde tiene su superficie caliente, lo que hace que de nuevo, el polmero vuelva a ser conformado con facilidad, ya que se encuentra a la temperatura de reblandecimiento, salvo la zona del cuello, que permanece slida y rgida en todo momento del proceso. Al insuflarle aire obtenemos la forma final y tras el enfriamiento, retiramos el mandril.

Ventajas de este proceso:

Las preformas se pueden inyectar y almacenar, por lo que podemos guardarlas para realizar el soplado ms tarde.

Las preformas son estables y pueden ser sopladas a velocidad alta segn la demanda requerida. Por eso, el proceso de inyeccin y soplado se usa para la produccin de objetos de plstico en grandes cantidades.

El proceso de inyeccin y soplado ofrece mejor control sobre el peso y grosor de las paredes del componente terminado, tambin mejora la precisin sobre reas no sopladas como el cuello.

El uso de preformas es muy comn en la fabricacin de botellas de PET como las utilizadas en los refrescos.

Las caractersticas ms importantes del proceso de inyeccin son las siguientes:

La pieza se obtiene en una sola etapa.

Se necesita poco o ningn trabajo final sobre la pieza obtenida.

El proceso es totalmente automatizable.

Las condiciones de fabricacin son fcilmente reproducibles.

Las piezas acabadas son de una gran calidad.

Descripcin detallada del proceso de inyeccin de plstico para cubetas En lo que al proceso de elaboracin de cubetas de plstico respecta tenemos que las industrias fabrican cubetas de plstico mediante el proceso de inyeccin de plstico en moldes, usando diferentes procesos de termo formado. El proceso de obtencin de una pieza de plstico por inyeccin, sigue un orden de operaciones que se repite para cada una de las piezas. Este orden, conocido como ciclo de inyeccin, se puede dividir en las siguientes etapas:

a) Cierre del molde.

b) Inyeccin: 1) Fase de llenado y 2) Fase de mantenimiento.

c) Plastificacin o dosificacin y enfriamiento

d) Apertura del molde y expulsin de la pieza.

1. Cierre del molde

Con el cierre del molde se inicia el ciclo, preparndolo para recibir la inyeccin del material fundido. En esta fase se aplica la tuerza de cierre, que es aquella que hace la mquina para mantener cerrado el molde durante la inyeccin. Depende de la superficie proyectada de la pieza y de la presin real (presin especfica), que se tiene en la cavidad del molde

2. Inyeccin:

En esta etapa se producen dos fases: fase de llenado y fase de mantenimiento:

2.1 Fase de llenado:

Una vez cerrado el molde y aplicada la fuerza de cierre, se inicia la fase de llenado del molde (inyeccin). El husillo de la unidad de inyeccin inyecta el material fundido, dentro del molde y a una presin elevada; al inyectar, el husillo avanza sin rotacin. La duracin de esta etapa puede ser de dcimas de segundo hasta varios segundos, dependiendo de la cantidad de material a inyectar y de las caractersticas del proceso.

La finalidad de esta fase es llenar el molde con una cantidad suficiente de material. En la inyeccin son muy importantes las siguientes variables:

Velocidad de inyeccin.

Presin de inyeccin.

Temperatura del material.

Tan pronto como el material que se moldea contacta con el molde en la operacin de inyeccin, comienza a enfriarse y a solidificar. Por este motivo la inyeccin debe ocurrir rpidamente, con lo que la cavidad se llena mientras que el material se encuentre fundido.

3. Plastificacin y dosificacin

Despus de aplicar la presin de mantenimiento, comienza a girar el husillo; de forma que el material va pasando progresivamente de la tolva de alimentacin a la cmara de inyeccin, homogeneizndose tanto su temperatura como su grado de mezcla. Esta fase se realiza en forma paralela a la etapa de enfriamiento, acelerando as el tiempo total de ciclo. A medida que el husillo va transportando el material hacia delante, ste sufre un retroceso debido a la acumulacin que se produce en la zona delantera. El retroceso del husillo finaliza cuando ste ha llegado a una posicin definida con anterioridad. En este momento ya est todo preparado para poder inyectar la siguiente pieza. En la etapa de plastificacin tambin intervienen otros factores importantes como:

La velocidad de giro del husillo.

La contrapresin.

La succin.

4. Apertura de molde y explosin de la cubeta:Cuando se considera que el material de la pieza ha alcanzado la temperatura denominada de extraccin, el molde se abre y se expulsa la pieza de su interior para reiniciar el ciclo de inyeccin.

5. Enfriamiento: Esta fase comienza simultneamente con la de llenado (inyeccin), dado que el materia empieza a enfriarse tan pronto y toca la pared del molde. Finaliza cuando la pieza alcanza la temperatura adecuada para su extraccin. De esta forma, esta fase del ciclo se solapa con las anteriores. En ocasiones es necesario esperar un tiempo, entre la etapa de plastificacin y la de apertura de molde, para que se produzca el enfriamiento requerido de la pieza. El objetivo de ello es conseguir una consistencia tal, que impida su deformacin al ser expulsada. Las variables que ms afecta en esta fase es la temperatura de molde.

La fase de mantenimiento termina cuando solidifica el bebedero o el punto de inyeccin. A partir de entonces ya no entra ms material en la cavidad. Durante las fases de llenado y mantenimiento, el material dentro de la cavidad ya ha comenzado a solidificar contra la pared del molde que est ms fra. Las capas ms externas solidifican antes. El tiempo de enfriamiento empieza con la inyeccin.

Durante la fase de enfriamiento se prepara el material en la unidad de plastificacin, para la prxima inyeccin para la elaboracin de una cubeta ms.

Principios cientficos Los principios cientficos aplicados a la tecnologa y proceso actual estn fundamentados mediante los siguientes conceptos:

Presin: es la fuerza o empuje que se ejerce sobre una cosa, puede ser fuerza ejercida o influencia por unida de superficie de contacto.

Temperatura de inyeccin y de molde: es la propiedad que establece el equilibrio trmico entre dos cuerpos.

Distancia de carga: La distancia de carga en el cilindro debe ser suficiente, para que se pueda llenar aproximadamente el 90-99 % del molde, durante la fase de inyeccin. Adems, se debe tener en cuenta la existencia de un cojn de material, suficiente para aplicar posteriormente la presin de mantenimiento.

Fundicin: La fundicin es la conversin de una sustancia slida en una lquida por la accin del calor. Se ve implcita en el tratamiento trmico del proceso en el cual se incluye la transformacin o descomposicin del material slido del plstico transformndolo con temperatura por encima de la un grado crtico. La combinacin de temperaturas y procesos aplicados en el material comprendern la fundicin del todo con el fin de mejorar sus propiedades y adecuarlo para los siguientes procesos, aqu entra la maleabilidad del material. Los propsitos generales del tratamiento trmico son la eliminacin de tensiones internas, homogeneizacin de las estructuras de moldeo, afino de grano y cambio de estructura.

Tiempo de inyeccin: El tiempo de inyeccin se relaciona con la velocidad de inyeccin de manera inversa. As, tiempos de inyeccin pequeos implican velocidades muy elevadas. Adems, la velocidad de inyeccin tambin est relacionada directamente con la presin de inyeccin.

Enfriamiento: El enfriamiento es la disminucin de la temperatura de un cuerpo. Se ve implcito en el tratamiento trmico del proceso en el cual se ven combinaciones de operaciones que comprenden el enfriamiento del material, en este caso plstico. Esto con el fin de mejorar sus propiedades y adecuarlos al tamao y forma requerida del producto en el proceso en relacin a la condicin original del material. Los propsitos generales del tratamiento trmico son la eliminacin de tensiones internas, homogeneizacin de las estructuras de moldeo, afino de grano y cambio de estructura. As mismo el recorrido en el proceso ayudar a darle un tratamiento trmico de templado al plstico con el que se est trabajando.

Tecnologa alterna: Modelo Rotacional El moldeo rotacional o roto moldeo es un mtodo para transformar plsticos, que generalmente se encuentran en polvo, para obtener artculos huecos. De una forma simple el proceso se puede describir, tal y como se muestra en la siguiente imagen:

En este proceso una cantidad de plstico frio, en polvo o lquido, se introduce en la mitad del molde tambin frio. El molde se cierra y se hace rotar en torno a dos ejes en el interior del horno. Cuando la superficie metlica del molde se calienta lo suficiente, el plstico que se encuentra sobre su base en el interior comienza a fundir y se adhiere a las paredes internas del molde. El plstico va fundiendo en capas sucesivas y gracias a la rotacin biaxial cuando todo el plstico ha fundido el interior del molde debe estar completamente recubierto. En ese momento puede comenzar la etapa de enfriamiento mientras continua la rotacin del molde. Una vez solidificado el plstico, el molde se desplaza hacia la zona de carga y descarga donde se extrae la pieza. Este proceso se puede emplear tambin para materiales termoestables, siendo todas las etapas descritas iguales, solo que en este caso el material no funde si no que polimeriza sobre la superficie del molde y de modo que el diseo del molde debe ser tal que permita la extraccin de las piezas.

A diferencia de lo que ocurre con las otras tcnicas de transformacin descritas, el calentamiento y enfriamiento del plstico tienen lugar en el interior de un molde en el que no se aplica presin. Conclusiones En conclusin con este trabajo pudimos analizar ms de cerca cuales son los procesos mediante los cuales se pueden producir cubetas de plstico. Primero analizamos el mtodo ms utilizado y hasta se podra decir que comn, que es el proceso de inyeccin, se vio cada paso del proceso detenidamente, para poder llegar al entendimiento de este. Despus buscamos otros procesos mediante los cuales se podran producir las cubetas de plstico, y encontramos unos muy interesantes, empezando por el que incluimos en el trabajo.

El modelo rotacional, el cual se encarga de producir plsticos huecos que se encuentran en estado de polvo.

Tambin encontramos otros como:

-El moldeo en vaco, que es un moldeo en arena en la que no se emplea ningn aglutinante, ya que la pieza queda suficientemente consistente gracias al vaco creado durante su realizacin en la caja de moldear.

-El moldeo por compresin, es un proceso de conformado de piezas en el que el material, generalmente un polmero, es introducido en un molde abierto al que luego se le aplica presin para que el material adopte la forma del molde y calor para que el material retcule y adopte definitivamente la forma deseada.Lamentablemente de los ltimos dos no encontramos informacin tan detallada como nos hubiera gustado por lo tanto no se incluyeron en el desarrollo del trabajo.

En pocas palabras con este trabajo lo que nosotros rescatamos en cuanto al enfoque de la materia, es la tecnologa que se tiene que utilizar para desarrollar un producto tan cotidiano como lo es una cubeta de plstico y como la tecnologa y los procesos deben de ir de la mano para llegar a un resultado satisfactorio, que en la mayora de los casos es un producto o un servicio.Bibliografa/Fuentes de informacinhttp://chadine1999.blogspot.mxhttp://www.espatentes.com/pdf/2229834_a1.pdfhttp://www.izaro.com/contenidos/ver.php?id=es&se=3&su=31&co=1406038431https://www.youtube.com/watch?v=OupNXLiwqLshttps://www.youtube.com/watch?v=YK2QVj-1bgEhttps://www.youtube.com/watch?v=ecAbNM1QhHo117