UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE LA MIXTECA Cuarto Semestre, ciclo ciclo escolar 2016-B Procesos de Manufactura Primer Tarea (Segundo Parcial) Capítulo 13: Configuración de los procesos para plásticos.
Dr. Juan M. Espinoza Cuadra. Integrantes: Domínguez Sánchez Jorge Armando Hernández Cruz Héctor Osorio Sierra Daniel Pérez Matadamas Luis Manuel Reyes Castillejos Ángel Adolfo Vásquez Núñez Raúl
Fecha de entrega: Abril 18 de 2016
13.1 ¿Cuáles son las razones por la que son más importantes los procesos de conformado de plástico? Existen muchas razones, pero entre las más importantes tenemos: *Los procesos de acabado generalmente ya no son necesarios. *Las temperaturas requeridas para procesar plásticos o metales son bajas. *Muchos de los procesos son dados de forma neta.
13.2 Identifique las categorías principales de los procesos para conformar plásticos según se clasifican por la configuración geométrica del producto resultante. Las categorías principales serían: Extrusión, Moldeado, formación de hojas de películas, fibras y productos espumados.
13.3 En los procesos de conformación de plásticos la viscosidad es una propiedad importante de un polímero fundido ¿De qué parámetros depende la viscosidad? Dependen de la temperatura y la velocidad de cizallamiento, aunque a veces el peso molecular del polímero tiende a afectar su viscosidad.
13.4 ¿En qué difiere la viscosidad de un polímero fundido de la mayor parte de los fluidos newtonianos? En que la velocidad de cizallamiento afecta el valor del polímero, mientras mayor sea la velocidad de cizallamiento menor será el valor del polímero.
13.5 ¿Qué significa viscoelasticidad, si se le aplica a un polímero fundido? La viscoelasticidad es una combinación de viscosidad y elasticidad, si se le aplica a un polímero la tendencia a volver a su forma anterior es causado por lo exhibido por la expansión en el troquel de la extrusión.
13.6 Defina la expansión de troquel en el proceso de la extrusión La expansión del troquel es la tendencia del material extruido para expandirse en dimensiones transversales de manera inmediata a la salida del orificio del troquel.
13.7. Brevemente describa el proceso de extrusión de plástico. Este proceso consiste en el derretido de polímero, el cual se contrae para fluir a través del orificio de troquel y toma un corte transversal igual a la del orificio.
13.8 El barril y el tornillo de una extrusora son generalmente dividido en tres secciones; identificar las secciones. La sección de alimentación, la sección de compresión y la sección de medición.
13.9 ¿Cuáles son las funciones de la pantalla paquete e interruptor de la placa al final muere del barril de la extrusora? Eliminar la placa del derretimiento del polímero, filtro de suciedad, la presión y guiar el flujo.
13.10. ¿Cuáles son las varias formas de extrusión y correspondiendo al final? Los tipo de formas son huecos como tubos, como alambre y cable, hoja y filamentos, también en forma de rondas o “L”.
13.11 ¿Cuál es la distinción entre hoja plástica y lámina de plástico? La distinción tiene que ver en el tamaño la hoja plástica tiene un grosor mayor de 0,5 mm mientras que la lámina de plástica tiene 0.5 mm menor de tamaño.
13.12 ¿Cual es el proceso de soplado de película para producir esta? El proceso de soplado de película es un proceso muy usado para la producción de pequeñas películas de polietileno para empaquetar. Se usa la extrusión y el soplado para producir un tubo de película delgada, el proceso comienza con la extrusión de un tubo que se se extrae inmediatamente hacia arriba mientras sigue fundido y a la vez expandida por el aire inflado en él a través del mandril de matriz.
13.13 Describe el proceso de calandrado: El calandrado es un proceso para la producción de lámina y película stock ya sea de goma o caucho termoplásticos tales como PVC plastificado. En el proceso, la materia prima inicial es llevada a través de una serie de rodillos para trabajar el material y reducir su espesor a la galga deseada.
13.14 Fibras de polímeros y filamentos que se utilizan en varias aplicaciones; ¿cuál es la aplicación más importante comercialmente? Textiles, este sector produce los elementos necesarios para desarrollar otros más como ropa, calzado, telas, y diversos productos básicos, para el consumo humano.
13.15 Técnicamente, ¿cuál es la diferencia entre una fibra y un filamento? Una fibra es una hebra larga y delgada de material cuya longitud es al menos 100 veces su diámetro; filamento es una fibra de longitud continua.
13.16 Entre los materiales de fibras sintéticas, cuales son los más importantes? El poliéster es el más importante comercialmente, seguido de nylon, acrílico y rayón.
13.17 Describa brevemente el proceso de moldeo por inyección. El moldeo por inyección es un proceso en el que un polímero se calienta a un estado altamente plástico y es forzado a fluir a alta presión en la cavidad del molde, donde se solidifica. Luego el objeto es removido de la cavidad.
13.18 Una máquina de moldeo por inyección se divide en dos componentes principales.Nombrelos. Los componentes de una máquina de moldeo por inyección son la unidad de inyección y la unidad de cierre.
13.19 ¿Cuáles son los dos tipos básicos de unidades de sujeción? Las unidades de sujeción son: La abrazadera de palanca mecánica y el hidráulico. Además, hay unidades hidromecánicas que combinan accionamientos hidráulicos y mecánicos.
13.20 ¿Cuál es la función de las puertas, en los moldes de inyección? La función de las puertas en un molde de inyección es para constreñir el flujo de plástico fundido en la cavidad, lo que aumenta la velocidad de cizallamiento y reduce la viscosidad de la masa fundida del polímero. 13.21 ¿Cuáles son las ventajas de un molde de tres placas sobre un molde
de dos placas de moldeo por inyección? A medida que se abre el molde, el molde de tres placas automáticamente separa la parte o partes del moldeado a partir del sistema de canal.
13.22 La matriz de extrusión para una preforma de polietileno utilizada en el moldeo por soplado tiene un diámetro medio de 18,0 mm. El tamaño de la apertura del anillo en la matriz es de 2,0 mm. El diámetro medio de la preforma se observa a hincharse a un tamaño de 21,5 mm después de salir del orificio de la boquilla. Si el diámetro del recipiente moldeado por soplado es ser 150 mm, determinar (a) el espesor de pared correspondiente del recipiente y (b) el espesor de pared de la preforma. (a) rs = Dp / Dd = 21,5 / 18,0 = 1,194 tm = tp Dp / Dm = rs td Dp / Dm = (1,194) (2,0) (21,5) /150.0 = 0,342 mm (b) tp = rs td = (1.194) (2,0) = 2,388 mm
13.23 A parisón se extruye desde una boquilla con diámetro exterior = 11,5 mm y de diámetro interior = 7,5 mm. El hinchamiento en la matriz observada es de 1,25. El parisón se usa para moldear por soplado un recipiente de bebida cuyo diámetro exterior = 112 mm (un tamaño estándar botella de
refresco de 2 litros). (A) ¿Cuál es el espesor de la pared correspondiente del contenedor? (B) Obtener un 2 litros de soda botella de plástico vacía y (con cuidado) que cortan a través del diámetro. Usando un micrómetro, medir el espesor de la pared de comparar con su respuesta en (a). (a) Dd = (11,5 + 7,5) / 2 = 9,5 mm, y td = (11/05 a 07/05) / 2 = 2,0 mm tm = (1,25) 2 (2,0) (9,5) / 112 = 0,265 mm (= 0,010) (b) El valor medido debe estar cerca de valor calculado. Algunos espesores de pared son menos.
13.24 Una operación de moldeo por soplado se utiliza para producir una botella con un diámetro de 2,250 y un grosor de pared de 0,045. La preforma tiene un espesor de 0,290. La relación de hinchamiento observado es 1,30. (A) ¿Cuál es el diámetro requerido de la preforma? (B) ¿Cuál es el diámetro de la matriz? (a) Dp = TMDM / tp = (0,045) (2,250) /0.290 = 0,349 (b) Dd = Dp / rs = 0,349 / 1,30 = 0.268 en
13.25 Una operación de extrusión se utiliza para producir una preforma cuya diámetro medio = 27 mm. Los diámetros interior y exterior de la matriz que produjeron la preforma son 18 mm y 22 mm, respectivamente. Si el espesor mínimo de la pared del recipiente moldeado por soplado es ser de 0,40 mm, lo que es el diámetro máximo posible del molde de soplado. Dd = (22 + 18) / 2 = 20 mm, y td = (22-18) / 2 = 2 mm rs = 27/20 = 1,35 Reordenando la ecuación. (13.22) en el texto, Dm = rsd3tdDd / tm = (1,35) 2 (2) (20) / (0,40) = 182,25 mm
13.26 una operación de moldeo rotacional es para ser utilizado para moldear un balón de juego hueca de polipropileno. La pelota será de 1,25 pies de diámetro y su espesor de pared debe ser de 3/32. ¿Qué peso de polvo de PP deben cargarse en el molde con el fin de cumplir con estas especificaciones? La gravedad específica de la nota PP es 0,90, y la densidad del agua es 62,4 lb / ft3. ρ Densidad = gravedad específica del polímero x ρagua = 0,90 (62,4 lb / ft3) = 56.2 lb / ft3 Convertir a lb / in3: ρ = 56.2 lb / ft3 / (1728 in3 / ft3) = 0,0325 lb / in3 = Volumen π (OC3 - Di3) / 6 = 0,16667 π [(1.25x12) 3 - (1.25x12 - 3 / 16) 3] = 10,91 in3 peso W = (10.91) (0,0325) = 0,355 lb
13.27 ¿Cuál es la forma del material de partida en el termoformado?
Respuesta: Termoformado comienza con una lámina o película termoplástica. 13.28 ¿Cuál es la diferencia entre un molde positivo y un molde negativo en el termoformado? Respuesta: Un molde positivo tiene una forma convexa; un molde negativo tiene una cavidad cóncava.
13.29 ¿Por qué los moldes son generalmente más costosos en el termoformado mecánico que en presión o vacío de termoformado? Respuesta: En el termoformado mecánico, se requiere que se emparejan las mitades del molde; mientras que en el otro procesos de termoformado, sólo se requiere una forma de molde.
13.30 ¿Cuáles son los procesos por los cuales se producen espumas de polímero? Respuesta: Existen varios procesos de formación de espuma: (1) la agitación mecánica - la mezcla de una resina líquida con aire, y luego el endurecimiento del polímero por medio de calor o reacción química; (2) mezclar un agente físico de soplado con el polímero - un gas tal como nitrógeno (N2) o pentano (C5H12), que puede ser disuelto en la masa fundida de polímero bajo presión, de manera que el gas sale de la solución y se expande cuando la presión se reduce posteriormente; y (3) mezclar el polímero con compuestos químicos, llamados agentes de expansión químicos, que se descomponen a temperaturas elevadas para liberar gases tales como CO2 o N2 dentro de la masa fundida.
13.31 ¿Cuáles son algunas de las consideraciones generales que los diseñadores de productos deben tener en cuenta cuando el diseño de componentes de plástico? Respuesta: Algunas de las consideraciones generales son los siguientes: (1) Los plásticos no son tan fuertes o rígido como metales y no debe ser utilizado en aplicaciones en las que se encuentran altas tensiones. (2) Impacto la resistencia de los plásticos en general es buena, mejor que muchos cerámicos. (3) Las temperaturas de uso de los plásticos están limitados en relación a los metales de ingeniería y cerámicos. (4) La expansión térmica es mayor para los plásticos que para los metales; cambios tan dimensionales debido a las variaciones de temperatura son mucho más significativas que para los metales. (5) Muchos tipos de plásticos se degradan con la luz solar y de otras formas de radiación.
