simulación de moldeo por inyección

SIMULACIÓN MOLDEO POR INYECCIÓN

Tecnología de Fabricación

Escuela Politécnica Superior de Linares

PRÁCTICA 01:

SIMULACIÓN MOLDEO POR

INYECCIÓN

2

REALIZADO POR: ISMAEL PADILLA

ÍNDICE

1. Descripción del proceso de moldeo por inyección.

2. Descripción del proceso para importar y realizar una simulación del moldeo

por inyección.

3. Descripción de los posibles defectos del moldeo y sus causas.

4. Descripción de las técnicas a usar para evitar defectos.

5. Bibliografía.

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1. DESCRIPCIÓN DEL PROCESO DE MOLDEO POR INYECCIÓN.

En ingeniería, el moldeo por inyección es un proceso que consiste en inyectar un polímero en estado fundido en un molde cerrado a presión y frío, a través de un orificio pequeño llamado compuerta o entrada. En ese molde el material se solidifica, comenzando a cristalizar en polímeros semicristalinos. La pieza final se obtiene al abrir el molde y sacar la pieza moldeada.

En definitiva es un proceso similar a la fundición pero en este caso con plásticos, y con una alimentación por presión.

Esquema de la maquinaria necesaria para el proceso:

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2. DESCRIPCIÓN DEL PROCESO PARA IMPORTAR Y REALIZAR UNA SIMULACIÓN DEL MOLDEO POR INYECCIÓN.

Para la realización de la simulación usaremos el software Autodesk Simulation

Moldflow Adviser.

Una vez abierto el programa, importamos la pieza facilitada en docencia virtual

mediante la opción importar y mantenemos sus dimensiones por defecto.

Seleccionamos una limpieza automática para separar los defectos del modelo

importado y comprobaremos su idoneidad para determinar qué tipo de análisis es el

adecuado.

Como el modelo importado es grueso y de gran tamaño se recomienda el análisis 3D.

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Una vez finalizada la operación de importación del modelo de pieza, debemos de

seleccionar el punto de inyección del material. Para ello, se recomienda un análisis de

posición de entrada.

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Declaramos como algoritmo localizador de entradas 1 y ejecutamos el análisis.

Obtenemos un resumen de análisis.

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Obtenemos también unos resultados indicadores de resistencia de flujo y de idoneidad

de la posición de entrada.

Una vez finalizado el estudio acerca de la posición de entrada, se concluye que la

zona central es la zona óptima para la ubicación del punto de inyección. Procedemos a

establecerlo:

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Una vez situado el punto, procedemos a realizar un 2º análisis más extenso acerca de

las operaciones llenado y compactación del molde, así como la calidad de

refrigeración, análisis de rechupes y análisis deformación y contracción de la pieza.

Se procede a analizar el proceso de moldeo por inyección según el uso de Flexirene

MS20, fabricado por Polimeri Europa y de bajo uso energético, dejando las

características del proceso (como temperatura del molde o presión máxima de

inyección de la máquina) de forma predeterminada acorde con el material.

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Una vez finalizado el asistente del análisis, procedemos a la instalación de un

bebedero próximo al punto de inyección y de una entrada de material antes de iniciar

el análisis.

Para ello modificamos la geometría del molde de la pieza así como definimos un plano

de partición de las dos placas utilizadas en el proceso de inyección.

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Para la creación de la entrada, hay que indicar la posición de inicio de la entrada (la

zona superior del bebedero) y un punto de inyección (el que hemos definido con

anterioridad).

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Tras todos los cambios efectuados satisfactoriamente, estamos en condiciones de

proceder al análisis objeto de este informe.

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Tras unos minutos de análisis obtenemos un resumen final y una serie de resultados.

Todo ello queda generado en un informe exportado por el propio software (el cuál se

explica cómo generarlo y se adjunta).

Para generar el informe seleccionamos que el estudio, agregamos todos los elementos

y generamos un documento de Microsoft Word o un HTML según convenga.

A continuación mostramos el proceso para generar el informe y los diferentes gráficos

y conclusiones generadas:

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Pieza para simulacion Practica_estudio (Polimeri Europa):Varianza de temperatura

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Pieza para simulacion Practica_estudio (Polimeri Europa):Varianza de tiempo de

refrigeración

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Pieza para simulacion Practica_estudio (Polimeri Europa):Calidad de refrigeración

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Pieza para simulacion Practica_estudio (Polimeri Europa):Tiempo de llenado

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Pieza para simulacion Practica_estudio (Polimeri Europa):Flujo del plástico

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Pieza para simulacion Practica_estudio (Polimeri Europa):Confianza de llenado

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Pieza para simulacion Practica_estudio (Polimeri Europa):Predicción de la calidad

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Pieza para simulacion Practica_estudio (Polimeri Europa):Presión de inyección

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Pieza para simulacion Practica_estudio (Polimeri Europa):Pérdida de presión

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Pieza para simulacion Practica_estudio (Polimeri Europa):Temperatura en el frente

del flujo

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Pieza para simulacion Practica_estudio (Polimeri Europa):Temperatura media

26


Pieza para simulacion Practica_estudio (Polimeri Europa):Tiempo para alcanzar la

temperatura de expulsión

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Pieza para simulacion Practica_estudio (Polimeri Europa):Atrapamientos de aire

28


Pieza para simulacion Practica_estudio (Polimeri Europa):Contracción volumétrica

en la expulsión

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Pieza para simulacion Practica_estudio (Polimeri Europa):Líneas de soldadura

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Pieza para simulacion Practica_estudio (Polimeri Europa):Estimación de rechupes

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Pieza para simulacion Practica_estudio (Polimeri Europa):Rechupes sombreados

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Pieza para simulacion Practica_estudio (Polimeri Europa):Indicador de deformación,

todos los efectos

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General

Número

de

versión

2013

Nombre

del

estudio

pieza_para_simulacion_practica_estudio_(polimeri_europa).sdy

Ubicación

del

estudio

C:\Users\PROPIETARIO\Documents\My ASMA 2013

Projects\Practica1\pieza_para_simulacion_practica_estudio_(polimeri_europa).sdy

Nombre

de la

pieza

Pieza para simulacion Practica.stl

Idoneidad

del

modelo

El modelo importado es grueso y de gran tamaño y es adecuado para el

análisis 3D.

Resolución

del análisis

Predeterminado

Material

Fabricante del material

Polimeri Europa

Nombre comercial del material

Flexirene MS20

Impacto medioambiental

Temperatura de masa fundida

190.0 (C)

Temperatura del molde

29.0 (C)

Puntos de inyección

1

Presión máxima de inyección de la

máquina

180.000

(MPa)

Tiempo de inyección seleccionado

Automático

Conmutación velocidad/presión

Automático

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Perfil de compactación

Tiempo (s)

% Final de la presión de llenado

0.00

80.00

10.00

80.00

Tiempo de refrigeración

Automático

Tiempo de máquina con molde

abierto

5.00 (s)

Advertencias del modelo

Ninguno

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Molde

Dimensiones del molde

X

51.20 (mm)

Y

89.60 (mm)

Z

50.00 (mm)

Material del molde

Fabricante del material

Generic

Nombre comercial del material

Tool Steel P-20

Placas de moldes

Placa del molde Grosor de la placa del molde

Placa A 25.00 (mm)

Placa B 25.00 (mm)

Equidistancias del molde

Simétrico

25.00 (%)

+

-

X

5.12

5.12

mm

Y

8.96

8.96

mm

Z

23.76

16.00

mm

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Sistema de canales

Bebedero

Forma Coordenada inicial Coordenada final Descripción

25.48, 35.84,

34.00 25.48, 35.84,

9.00 Frío, Circular, Diámetro (6.00

mm)

Entradas

Forma Coordenada

inicial Coordenada

final Descripción

25.48, 35.84,

34.00 21.17, 35.98,

10.24 Frío, Circular cónico, Diámetro inicial

(3.00 mm), Diámetro final (1.00 mm)

Llenado Tiempo de análisis: 254.94 (s)

Su pieza se puede rellenar fácilmente con una calidad

aceptable usando los puntos de inyección actuales.

Tiempo real de llenado

1.16 (s)

Presión real de inyección

32.046 (MPa)

Área de fuerza de cierre

29.2564 (cm^2)

Fuerza máx. de cierre durante el llenado

0.074 (tonelada)

Conmutación de velocidad/presión a % volumen

99.84 (%)

Conmutación de velocidad/presión en tiempo

1.16 (s)

Peso total de la pieza al final del llenado

21.424 (g)

Volumen de inyectada

28.3770 (cm^3)

Volumen de la cavidad

27.5880 (cm^3)

Volumen del sistema de canales

0.7890 (cm^3)

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Anomalía de tiempo de ciclo

Advertencias del solucionador

Ninguno

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Llenado+compactación Tiempo de análisis: 254.94 (s)

Su pieza se puede rellenar fácilmente con una calidad

aceptable usando los puntos de inyección actuales.

Fuerza máxima de cierre durante el ciclo

4.191 (tonelada)

Esfuerzo de cizalla máx. de la pared

0.631 (MPa)

Peso total de la pieza

21.424 (g)

Tiempo de refrigeración

88.12 (s)

Tiempo del ciclo

104.27 (s)

Perfil de compactación

Tiempo

Presión

0.00

(s)

25.637

(MPa)

10.00

(s)

25.637

(MPa)


Ninguno

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Calidad de refrigeración Tiempo de análisis: 12.62 (s)

Su pieza tendrá graves problemas de refrigeración y puede

causar problemas con la expulsión.

Para obtener ayuda sobre la forma de mejorar la calidad de la

pieza, consulte el gráfico de calidad de refrigeración y use el

consultor de resultados.

Varianza máxima de la temperatura

12.7 (C)

Varianza mínima de la temperatura

-5.2 (C)

Varianza máxima del tiempo de refrigeración

28.64 (s)

Varianza mínima del tiempo de refrigeración

-64.15 (s)


Ninguno

Rechupe Tiempo de análisis: 7.80 (s)

Menos del 1% del modelo tiene rechupes.

Consulte Cálculo de rechupes.

Profundidad del rechupe

0.63 (mm)

Profundidad media del rechupe

0.53 (mm)

Porcentaje del modelo con propensión a rechupes

0.08 (%)


Ninguno

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Deformación Tiempo de análisis: 14.68 (s)

No se han establecido restricciones de deformación.

Consulte Indicador de deformación, todos los efectos para

establecer la restricciones.

Deflexión nominal máx.

3.48 (mm)

Porcentaje que supera la deflexión nominal máxima

0.00 (%)

El porcentaje está dentro de la deflexión nominal

máx.

100.00

(%)

Puntos de referencia


Ninguno

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3. DESCRIPCIÓN DE LOS POSIBLES DEFECTOS DEL MOLDEO Y SUS CAUSAS.

Defectos más comunes en el proceso de moldeo

Poros y burbujas. Causado por reducción de presión antes de tiempo adecuado.

Tensiones internas. Causado por extracción sin alcanzar presión atmosférica.

Líneas de soldadura. Causado por el encuentro de dos frentes de plásticos fríos.

Tensiones congeladas. Causado por no determinar de forma adecuada el tiempo de

compactación.

En nuestro estudio no aparecen ninguno de estos problemas pero si otros.

Para el moldeo usando Flexirene MS20 fabricado por Polimeri Europa, el único

problema grave que aparece es respecto a calidad de refrigeración. Se nos informa de

que “la pieza tendrá graves problemas de refrigeración y puede causar problemas con

la expulsión.”

4. DESCRIPCIÓN DE LAS TÉCNICAS A USAR PARA EVITAR DEFECTOS.

Los problemas con la refrigeración vienen dados por la temperatura (-5.2 °C - 12.7 °C)

y el tiempo de refrigeración (28.64 s).

Las posibles causas de una mala refrigeración pueden ser:

Enfriamiento demasiado intensivo.

Diseño inadecuado de la pieza

Tiempo de enfriamiento demasiado breve (28.64 s).

Cómo posibles soluciones podemos:

Incremente el tiempo de enfriamiento dentro del molde.

Utilizar un polímero reforzado.

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5. BIBLIOGRAFÍA

Apuntes sobre moldeo de inyección de la asignatura.

http://es.wikipedia.org/wiki/Moldeo_por_inyección

http://www.quiminet.com/articulos/evite-los-errores-mas-comunes-en-el-

moldeo-por-inyeccion

www.metalactual.com/revista/27/procesos_moldes

tecnologiadelosplasticos.blogspot.com

www.monografias.com › Ingenieria

http://www.monografias.com/Ingenieria/index.shtml

simulación de moldeo por inyección

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