Diseño y simulación de un molde de inyección de plástico para las tapas del envase de Pegastic de 40g.
La Inyección de plásticos es un proceso semicontinuo que consiste en fundir, mezclar e inyectar un polímero con el fin de producir de piezas plásticas, principalmente se implementa para trasformar la materia, donde los polímeros pasan de estado sólido a líquido y finalmente regresan a estado sólido...
- Autores:
-
Alfonso Leon, Elbert Yesse
Ortiz Murcia, Cesar Armando
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2021
- Institución:
- Universidad Libre
- Repositorio:
- RIU - Repositorio Institucional UniLibre
- Idioma:
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- OAI Identifier:
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- Acceso en línea:
- https://hdl.handle.net/10901/19814
- Palabra clave:
- Molde
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Polipropileno
Diseño
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La Inyección de plásticos es un proceso semicontinuo que consiste en fundir, mezclar e inyectar un polímero con el fin de producir de piezas plásticas, principalmente se implementa para trasformar la materia, donde los polímeros pasan de estado sólido a líquido y finalmente regresan a estado sólido (1). Para llevar a cabo este proceso, es necesario contar con moldes para inyección de plásticos, los cuales son elementos utilizados en áreas de ingeniería; con elaboración precisa y con la geometría preestablecida por su diseño (2). Igualmente se deben tener en cuenta las características presentadas por el material sobre el cual se va a trabajar, en este caso se enfoca el PP (polipropileno); material que presenta buenas características respecto a sus propiedades mecánicas gracias a la densidad que presenta y la resistencia a las altas temperaturas. En el presente trabajo, se hizo un nuevo diseño del molde para la inyección de las tapas de Pegastic de 40g, para tal fin se parte de un molde utilizado por la empresa INDUSTRIAS PLÁSTICAS GR LTDA. la cual maneja un sistema de colada fría, para realizar el nuevo diseño se empleó la herramienta de dinámica de fluidos y el diseño computacional, con un modelo planteado para la industria de tecnología diferente llamada HOT RUNNER o colada caliente, donde será evaluado con tres propuestas de diseño planteadas por el cliente. Por otra parte, se realizó un diseño de experimentos de simulación con el modelo Box-Behnken, a partir de tres parámetros de estudio; la Temperatura de inyección (°C), temperatura del molde (°C) y la configuración geométrica del molde. El rango de variación de temperatura para el molde esta dado entre 0°C y 80°C, la temperatura de inyección esta entre 180°C y 280°C y la configuración geométrica está dada por el tipo de configuración planteada por los autores del proyecto, de acuerdo con el modelo, se realizaron 15 combinaciones de estudio. Como resultado del proceso de análisis de experimentos por el modelo de BoxBehnken se evidencia que la configuración geométrica es uno de los factores con mayor influencia al momento de realizar el diseño del nuevo molde. |
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Igualmente se deben tener en cuenta las características presentadas por el material sobre el cual se va a trabajar, en este caso se enfoca el PP (polipropileno); material que presenta buenas características respecto a sus propiedades mecánicas gracias a la densidad que presenta y la resistencia a las altas temperaturas. En el presente trabajo, se hizo un nuevo diseño del molde para la inyección de las tapas de Pegastic de 40g, para tal fin se parte de un molde utilizado por la empresa INDUSTRIAS PLÁSTICAS GR LTDA. la cual maneja un sistema de colada fría, para realizar el nuevo diseño se empleó la herramienta de dinámica de fluidos y el diseño computacional, con un modelo planteado para la industria de tecnología diferente llamada HOT RUNNER o colada caliente, donde será evaluado con tres propuestas de diseño planteadas por el cliente. Por otra parte, se realizó un diseño de experimentos de simulación con el modelo Box-Behnken, a partir de tres parámetros de estudio; la Temperatura de inyección (°C), temperatura del molde (°C) y la configuración geométrica del molde. El rango de variación de temperatura para el molde esta dado entre 0°C y 80°C, la temperatura de inyección esta entre 180°C y 280°C y la configuración geométrica está dada por el tipo de configuración planteada por los autores del proyecto, de acuerdo con el modelo, se realizaron 15 combinaciones de estudio. Como resultado del proceso de análisis de experimentos por el modelo de BoxBehnken se evidencia que la configuración geométrica es uno de los factores con mayor influencia al momento de realizar el diseño del nuevo molde.Universidad Libre de Colombia - Facultad de ingeniería - Ingeniería MecánicaPlastic injection is a semi-continuous process that consists of melting, mixing, and injecting a polymer to produce plastic parts, it is mainly implemented to transform matter, polymers go from solid to liquid state and finally return to solid state. To carry out this process, it is necessary to have molds for plastic injection, which are elements used in engineering areas; with precise processing and with the geometry preset by its design. Likewise, the characteristics presented by the material on which you are going to work must be considered, in this case the PP (polypropylene) is focused; material that presents good characteristics regarding its mechanical properties thanks to its density and resistance to high temperatures. In the present work, the mold for the injection of the 40g Pegastic caps will be redesigned, for this purpose, it starts with a mold used by the company INDUSTRIAS PLÁSTICAS GR LTDA. which handles a cold casting system, for the new design was used the fluid dynamics tool and computational design were used, with a model raised for the different technology industry called HOT RUNNER, where this redesign will be evaluated with three design proposals. A design of simulation experiments was carried out with the Box-Behnken model, based on three study parameters, from three study parameters: Injection temperature (°C), mold temperature (° C) and the geometric configuration of the mold. The temperature variation range for the mold is given between 0 ° C and 80 ° C, the injection temperature is between the ranges of 180 ° C and 280 ° C and the geometric configuration is given by the type of configuration proposed by the authors of the project, 15 study combinations were performed. As a result of the process of analysis of experiments by the Box-Behnken model, it is evident that the geometric configuration is one of the most important factors at the moment of designing the new mold.JPGspahttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombiainfo:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2MoldeColada FriaColada CalientePolipropilenoDiseñoMoldHot RunnerCold RunnerPolypropyleneDesingBombas de inyecciónIngeniería MecánicaDiseño y simulación de un molde de inyección de plástico para las tapas del envase de Pegastic de 40g.Tesis de Pregradoinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1finfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisBENITEZ , J.P, MORALES, L.A y TREJO, M. Mejora de la etapa de llenado en moldes de inyección. Distrito Federal, México : Ingeniería. Investigación y Tecnología, 2012. pág. 404.. PRADA, Ricardo y ACOSTA, Julio. El moldeo en el proceso de intección de plásticos para el logro de objetivos empresariales. Bogotá, Colombia : Dimension Empresarial, 2017. pág. 172.GIRON, Iván. Estudio de las propiedades y aplicaciones industriales. Guatemala : Universidad San Carlos Guatemala, Septiembre de 2005.BENITEZ, MORALES y TREJO. op. cit. pág. 407ALBARRAN, Jose Manuel. Diseño y fabricación de un molde para inyección en plástico. Madrid : Escuela técnica superior de ingeniería, 2014.AGUILAR, Alejandre. Manual de inyección de plásticos. 2008 : s.n., MANUAL DE INYECCIÓN DE PLÁSTICOS”JUAREZ, David , y otros. Estudio y análisis del moldeo por inyección de materiales polímeros termoplásticos. Bogotá, Colombia : Revista ciencias, 2012.JUAREZ, y otros. op. cita pág 79.FERREIRA, y otros. Diseño Box-Behnken: una alternativa para la optimización de métodos analíticos. Ámsterdam : Elsevier, 2007. págs. 179-186.GUTIERREZ, Humberto y SALAZAR, Roman. Anásilis y diseños de experimentos. 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Barcelona : REVETE, 2007, pág. 517.PEDRAZA, Patricia. Especificacion de la calidad de la materia prima. s.l. : IC, 2014.GROOVER, Mikell. Fundamentos de manufactura moderna. Mexico DF : ISBN, 2004, pág. 317.RODRIGUEZ, Julian, CASTRO, Lucas y REAL, Juan. Procesos industriales para materiales no metalicos. 2. Madrid : VISION LIBROS , 2011, pág. 11.KALPAKJIAN, Serope. Manufactura ingenieria y tecgnologia. Mexico DF : PRENTICE-HALL INC, 2020, pág. 283.BELTRAN, Maribel y MARCILLA , Antonio. Tecnología de polímeros. Procesado y propiedades. Alicante : Universidad de alicante, 2012, pág. 164.JAVIERRE, Carlos y FERNANDEZ, Angel. Criterios de diseño mecánico en tecnologías industriales. Zaragoza : ISBN, 2012.HERNANDEZ , Hector y ESPEJO, Edgar. Mecánica de fractura y análisis de falla. Bogota D.C : s.n., 2012, pág. 314.DILAN , Hector. Moldeo Universal: Método Sistemático de Optimización de Moldeo Por Inyección. s.l. : INDEPENDENTLY, 2019.Castillo Garijo, Juan Antonio. El Molde: Partes básicas. 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