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CONTRACCIÓN,

CÁLCULO PRÁCTICO

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CONTRACCIÓN, CÁLCULO PRÁCTICO

C O N T R A C C I Ó N , C Á L C U L O P R Á C T I C OC O N T R A C C I Ó N , C Á L C U L O P R Á C T I C OC O N T R A C C I Ó N , C Á L C U L O P R Á C T I C OC O N T R A C C I Ó N , C Á L C U L O P R Á C T I C O

CONSIDERACIONES DE DISEÑO

MOLDEO

En diseño, tanto la pieza como el método de proceso se han de considerar.

Más material del necesario en la cavidad del molde.Resultante en tensiones en la pieza.

TENSIONES DE MOLDEOCausas: * Overpacking * Contracciones incontroladas

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MOLDEO

FACTORES QUE AFECTAN LA CONTRACCIÓN:* Propiedades del Material * Geometría de la pieza * Manufacturación

Contracciones

Disminución del espacio entre cadenas depolímero a temperaturas de enfriamiento.

Tienen que ser acomodadas en el diseñodel molde.

Contracciones

Post-Dimensiones de la pieza de plástico difieren de lasDimensiones de la cavidad del molde.

Imold - Ipart Vmold - Vpart

SI = o SV = Imold Vmold

Algunos materiales tienen contracciones diferentes y requieren diferentes

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MOLDES DE INYECCIÓNPolímeros Amorfos vs cristalinos & Contracción

MOLDES DE INYECCIÓN

POLÍMEROS AMORFOS VSCRISTALINOS & CONTRACCIÓN

POLÍMEROS AMORFOS OCRISTALINOS

¿ Cuál se contrae más ?¿ Y por qué ?

CONTRACCIÓNAmorfos Contracción es más Consistente * Más fácil de predecir * Más fácil de Adaptar Herram.Cristalinos Más Contracción * Debido a la Cristalización * Diferente diseño de Herram.

CONTRACCIÓN Enfriamientocausa una Re-ducción de Vo-lumen o Con-tracción en to-dos losPolímeros.

P o l í m e r oAmorfo:Menor espacioentre cadenasmole-culares.

TEMPERATURA DE CRISTALIZACIÓN (Tc) CONTRACCIÓN ES AFECTADAPOR LA CRISTALIZACIÓN

En la Tc el Polímero empieza a construir una estructuracristalina sobre enfriamiento.

La Cristalización causa una Reducción de Volumen:Contracción más alta en Polímeros Cristalinos.

POLÍMEROS CRISTALINOSSE CONTRAEN MÁS

POLÍMEROS CRISTALINOS TIENEN MÁS ALTA CONTRACCIÓN

Herramienta paraResina Amorfa

Herramienta paraResina Cristalina

Herramienta paraResina Amorfa

Herramienta paraResina Cristalina

Resina Crista-lina se con-trae más debi-do a:

* Cristaliza-ción.* ReducciónAdicional deVolumen.

Para la mismaparte

* Las herramien-tas para ResinaCristalina son li-geramente másgrandes que lasde la Resina A-morfa.

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MOLDES DE INYECCIÓNPolímeros Amorfos vs cristalinos & Contracción

ENFRIAMIENTO LENTOO

ENFRIAMIENTO RÁPIDO

¿ Cuál incrementa el porcentajede Cristalinidad ?

¿ Y por qué ?

ENFRIAMIENTO LENTO INCREMENTAEL PORCENTAJE DE CRISTALINIDADEnfriando lentamente:* Más tiempo para formar Regiones Cristalinas.* Importante para propiedades

La más alta Cristalinidad:* < posibilidad de Contr. Adicional

GRADO DE CRISTALINIDAD

* El Polímero Cristalino enfriado más lento es el de mayor grado de Cristalinidad.

* El Polímero Cristalino enfriado más rápido es el de menor grado de Cristalinidad.

GRADO DE CRISTALINIDADCONTRACCIÓN

Enfriando lentamente:* Más Cristalización.* Mayor grado de Contr. de Molde.Pero:* Mayor tiempo de Ciclo.* Menor Productividad.

INCREMENTADA CRISTALINIDADINCREMENTADA CONTRACCIÓN

* Incrementada Resistencia Química * Incrementada Estabilidad Dimensional * Incrementada Temperatura de Flexión

(DTUL) * Menor posibilidad de Contracción Adicional

CONTRACCIÓN POST-MOLDEO Completando Cristalización, calentandopor arriba Tg estabilizará las dimensionesde las partes: * Contracción libre: Partes con dimensio-nes no críticas se moverán libremente du-rante la Cristalización * Contracción Fixturizada: Dimensionescríticas están sujetas durante la Cristaliza-ción para mantener tolerancia.

EN EL PROCESO...

Incrementar la longitud de corriente de unPolímero Cristalino y bajar la posibilidad dedegradación incrementa la temperatura demoldeo.Incrementando la temperatura de moldeo,baja el enfriamiento, y por lo tanto seincrementa el porcentaje de Cristalizaciónen la parte final.

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MOLDES DE INYECCIÓNPolímeros Rellenos vs Vacíos & Contracción

MOLDES DE INYECCIÓN

POLÍMEROS RELLENOS VSVACÍOS & CONTRACCIÓN

EXPANSIÓN TERMAL (CTE)

Expansión termal es la tendencia a * Expandirse en caliente * Contraerse en fríoAltos módulos reforzados tienen * Baja Expansión TermalPolímeros con Refuerzos * Más baja Expansión Termal

EXPANSIÓN TERMAL & CONTRACCIÓN Las fibras de vidrio se orientan en la Dirección del Flujo

Direccióndel Flujo

Dirección delFlujo

Flujo Transversal

Flujo Transversal

Más baja Expansión Termal de fibra de vidrio:Menor contracción en flujo y mayor en flujo transversal

CONTRACCIÓN ANISOTRÓPICA Las fibras de vidrio se orientan en la Dirección del Flujo

Materialvacío

Materialrelleno

Contr.IsotrópicaIgual en todas

direcciones

Contr.AnisotrópicaNO Igual en todas

direcciones

Contracción en Polímero GF es anisotrópica debido a la bajacontracción a lo largo de las fibras en direc. de flujo

< Temp

MATERIAL DICTA HERRAMIENTAS

Herram.Polím.relleno

Herram.Polím.vacío

El diseño de herramientas debe adaptarse para contracciónanisotrópica cuando se usan polim. rellenos.

CONTRACCIÓN & ORIENTACIÓN FIBRASCAUSA ALABEO

Flujo Multidireccional

Herramientas deben modificars para controlar flujo de resina

MODIFICACIÓN DE HERRAMIENTAS

Un flujo unidireccional minimizará contracción y por lo tanto alabeo

SITUACIÓN PUERTASituación puerta está fuertemente influenciada por el contenido

de vidrio del material

Puertas de fin son preferidas en material rellenos de vidrio paraminimizar alabeo

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MOLDEO

FACTORES QUE AFECTAN ALABEO:

* Gruesos de pared diferentes* Ratio de enfriamiento diferente* Gradiente de presiones* Anisotropía

( Gradiente de Contracciones crea Alabeo )

Contracciones y Geometría de pieza( Tensiones debidas a Contracciones )

Grosores de pared NO uniformes se enfrían de formadiferente creando grandes tensiones de moldeo.

Defectos Contracciones Indeseadas

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MOLDEO

Alabeo creado por variaciones de grosor

Anisotropía y Gradientes de Contracción

Contracciones más elevadas en dirección perpendicular flujo

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MOLDEO

Contracciones y Manufactura

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MOLDEO

Alabeo debido a Gradientes de Presiones

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CONTRACCIÓN DE DISTINTOS POLÍMEROS TERMOPLÁSTICOS

HDPE

LDPE

PP

PS

PVC r

PVC f

SAN

ABS

PMMA

POM

PPO

PA 6

PA 6,6

PC

PETP

PBTP

%

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LONGITUD DE RECORRIDO DEL FLUJO

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CONTRACCIÓN