FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC
CONTRACCIÓN,
CÁLCULO PRÁCTICO
11FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC
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
22FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC
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
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
33FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC
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
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.
44FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC
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
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.
55FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC
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
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
66FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC
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
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
77FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC
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
MOLDEO
Alabeo creado por variaciones de grosor
Anisotropía y Gradientes de Contracción
Contracciones más elevadas en dirección perpendicular flujo
88FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC
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
99FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC
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
MOLDEO
Contracciones y Manufactura
1010FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC
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
MOLDEO
Alabeo debido a Gradientes de Presiones
1111FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC
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
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
%
1212FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC
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
LONGITUD DE RECORRIDO DEL FLUJO
1313FUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGICFUNDACIÓ ASCAMM CENTRE TECNOLÒGIC
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
CONTRACCIÓN