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 categorí categorías as principa principales les serían: serían: Extrusió Extrusión, n, Moldead Moldeado, o, formació formación n de hojas 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 formas de extrusión 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 peque pequeña ñas s pelícu películas las de poliet polietile ileno no para para empaq empaquet uetar. ar. Se usa usa la extru extrusió sión n y el soplado para producir un tubo de película delgada, el proceso comienza con la extrusión de un tubo que se se extrae inmediatamente inmediatamente hacia hacia arriba mientras 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 filame amentos que se utiliza zan n en varias apli aplicac cacio ione nes; s; ¿cuál ¿cuál es la apli aplica caci ción ón más más impo import rtan ante te come comerc rcia ialm lmen ente te? ? Textiles, este sector produce los elementos necesarios para desarrollar otros más como como ropa ropa,, calz calzad ado, o, tela telas, s, y dive divers rsos os prod produc ucto tos s bási básico cos, s, para para el cons consum umo o 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.
13.166 Entr 13.1 Entree los los mate materi rial ales es de fibr fibras as sint sintét étic icas as,, cual cuales es son son los los más más importantes? El poliéste poliésterr es el más importante importante comercial comercialment mente, e, seguido seguido de nylon, nylon, acrílico acrílico y rayón.
13.17 Desc scrriba breve vem ment ente el proce cesso de moldeo por inyecció ción. El moldeo por inyección es un proceso en el que un polímero se calienta a un estad estado o altame altamente nte plásti plástico co y es forza forzado do a fluir fluir a alta alta presió presión n en la cavid cavidad ad 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 Los compo componen nentes tes de una una máquin máquina a de molde moldeo o por por inyecc inyección ión son la unidad unidad de inyección y la unidad de cierre.
13.1 13 .199 ¿Cuá ¿Cuále less son son los dos dos tipo tiposs bási básico coss de unid unidad ades es de suje sujeci ción ón? ? Las unidades de sujeción son: La abrazadera de palanca mecánica y el hidráulico. Además, hay unidades hidromecánicas que combinan accionamientos hidráulicos 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 plástico fundido fundido en la cavidad, cavidad, lo que aumenta aumenta la velocida velocidad d de cizallamien cizallamiento to 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 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 15 1500 mm, mm, dete determ rmin inar ar (a) (a) el es espe peso sorr de pared pared corre corresp spon ondi dient entee del 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 diámetro interior = 7,5 mm. El hinchamiento hinchamiento en la matriz observad observadaa 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 refresco de 2 litros). litros). (A) ¿Cuál es el espesor de la pared correspon correspondient diente e 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 botella con un diámetro diámetro de 2,250 y un grosor grosor de pared de 0,045. 0,045. La preforma 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 espe es peci cifi fica caci cion ones es? ? La grav graved edad ad es espe pecí cífi fica ca de la nota nota PP es 0,90 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 (OC3 - Di3) / 6 = 0,16667 0,16667 π [(1.25x1 [(1.25x12) 2) 3 - (1.25x12 (1.25x12 - 3 / 16) 3] = 10,91 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.
13.299 ¿Por 13.2 ¿Por qué qué los los molde oldess son son gene generralm alment ente más más cost costos osos os en el termoformado mecánico que en presión o vacío de termoformado? termofor forma mado do mecán mecánico ico,, se requie requiere re que que se empareja emparejan n las Respuesta: En el termo 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? Existen varios varios procesos procesos de formació formación n de espuma: (1) la agitación agitación Respuesta: Existen 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) (3) mezc mezcla larr el polí políme mero ro con con comp compue uest stos os quím químic icos os,, llam llamad ados os agen agente tes s de expansión químicos, que se descomponen a temperaturas elevadas para liberar gases tales como CO2 o N2 dentro de la masa fundida.
13.311 ¿Cuá 13.3 ¿Cuále less son al algu guna nass de la lass consi conside dera raci cion ones es gene genera rale less que que los los dise diseña ñado dore ress de prod produc ucto toss deben deben tene tenerr en cuen cuenta ta cuan cuando do el dise diseño ño de componentes de plástico? consideraciones generales son los siguientes: Respuesta: Algunas de las consideraciones (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 tempe temperat ratura uras s de uso de los plástic plásticos os están están limita limitado dos s en relaci relación ón a los metales de ingeniería y cerámicos. (4) La expan expansió sión n térmic térmica a es mayor mayor para para los plást plástico icos s que para para los metales 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.
