TRABAJO ACADMICO N 1Mantenimiento de Procesos de InyeccinVisitas
a planta SMIJose Antonio Galindo Ojeda 1011353Miguel ngel Gil
NezViernes 04 de Diciembre del 2015
IntroduccinLos plsticos, desde su descubrimiento, se han
convertido en uno de los principales materiales para la fabricacin
de multitud de artculos, no slo por su versatilidad sino por la
facilidad de incorporar diferentes elementos para obtener
propiedades especficas. Esta caracterstica es clave para haberle
permitido entrar en un gran nmero de mercados y aplicaciones, sin
disminuir el dinamismo que siempre ha posedo este sector. Debido a
lo citado anteriormente, las tendencias de mercado indican que el
plstico continuar siendo considerado como uno de los materiales de
mayor uso a nivel mundial, factor que ha incrementado las
investigaciones alrededor de este material con el objeto de
satisfacer mayores necesidades de uso, resistencia y facilidad en
la transformacin, promoviendo la innovando en las tradicionales
tcnicas de fabricacin de los plsticos y en la creacin de nuevos
materiales. Eningeniera, elmoldeo por inyeccines un proceso
semicontinuo que consiste en inyectar unpolmero,cermicoo un
metal1en estado fundido (o ahulado) en unmoldecerrado apresinyfro,
a travs de un orificio pequeo llamado compuerta. En ese molde el
material sesolidifica, comenzando acristalizaren
polmerossemicristalinos. La pieza o parte final se obtiene al abrir
el molde y sacar de la cavidad la pieza moldeada.El moldeo por
inyeccin es unatcnicamuy popular para la fabricacin de artculos muy
diferentes. Slo en losEstados Unidos, la industria del plstico ha
crecido a una tasa de 12% anual durante los ltimos 25 aos, y el
principal proceso de transformacin de plstico es el moldeo por
inyeccin, seguido del deextrusin. Un ejemplo de productos
fabricados por esta tcnica son los famosos bloques
interconectablesLEGOy juguetesPlaymobil, as como una gran cantidad
de componentes deautomviles, componentes para aviones y naves
espaciales.Los polmeros han logrado sustituir otros materiales como
sonmadera,metales,fibras naturales,cermicasy hastapiedras
preciosas; el moldeo por inyeccin es un proceso ambientalmente ms
favorable comparado con la fabricacin de papel, la tala derboleso
cromados. Ya que no contamina el ambiente de forma directa, no
emite gases ni desechos acuosos, con bajos niveles de ruido. Sin
embargo, no todos los plsticos pueden serrecicladosy algunos
susceptibles de ser reciclados son depositados en el ambiente,
causando daos al medio ambiente.La popularidad de este mtodo se
explica con la versatilidad de piezas que pueden fabricarse, la
rapidez de fabricacin, el diseo escalable desde procesos
deprototipos rpidos, altos niveles de produccin y bajos costos,
alta o baja automatizacin segn el costo de la pieza,geometrasmuy
complicadas que seran imposibles por otras tcnicas, las piezas
moldeadas requieren muy poco o nulo acabado pues son terminadas con
la rugosidad de superficie deseada, color y transparencia u
opacidad, buena tolerancia dimensional de piezas moldeadas con o
sin insertos y con diferentes colores.
Historia del Plstico
Eldesarrollodel plstico surge, cuando se descubri que las
resinas naturales podan emplearse para elaborar objetos de uso
prctico. Estas resinas como el betn, la gutapercha, la goma laca y
el mbar, son extradas de ciertosrboles, y se tienen referencias de
que ya se utilizaban enEgipto, Babilonia, laIndia,GreciayChina.
EnAmricase conoca otro material utilizado por sus habitantes antes
de la llegada de Coln, conocido como hule ocaucho.
El hule y otras resinas presentaban algunos inconvenientes y,
por lo tanto, su aplicacin resultaba limitada. Sin embargo, despus
de muchos aos de trabajos einvestigacionesse llegaron a obtener
resinas semisintticas, mediante tratamientos qumicos y fsicos de
resinas naturales.
Se puede decir que la primera resina semisinttica fue el hule
vulcanizado, obtenida por Charles Goodyear en 1839 al hacer
reaccionar azufre con la resina natural caliente.
Elproductoobtenido result ser muy resistente a los cambios
detemperaturay a los esfuerzos mecnicos.
A mediados del siglo XIX, el inventoringlsAlexander Parkes
obtuvo accidentalmente nitrocelulosa, mediante la reaccin de
lacelulosacon cido ntrico y sulfrico, y la llam "Parkesina", que
conaceitede ricino se poda moldear. Sin embargo debido a su
flamabilidad, no tuvoxitocomercial.
Alrededor de 1860, en losEstados Unidossurgi el primer plstico
de importancia comercial gracias a un concurso para encontrar un
material que sustituyen al marfil en la fabricacin de las bolas de
billar (en esa poca se utilizaban tanto marfil, que se sacrificaba
12,000 elefantes anualmente para cubrir lademanda). Casualmente los
hermanos Hyatt trabajaban con elalgodntratado con cido ntrico,
siendo un producto muy peligroso que poda utilizarse como
explosivo.
Aprovechando la idea de Parkes, sustituyeron el aceito de ricino
por alcanfor y al producto obtenido le llamaron "Celuloide", el
cual hizo posible laproduccinde varios artculos como peines, bolas
de billar y pelculas fotogrficas.
Otro plstico semisinttica que tuvo buena aceptacin comercial fue
el que desarrollaron Krische y Spitteler en 1897, debido a la
demanda de pizarrones blanco en las escuelas alemanas. Este
material se fabric a base de Casena, una protena extrada de
lalecheal hacerla reaccionar con formaldehdo. Su principal
aplicacin fue la elaboracin de botones.
En 1899 Leo H. Baeklan, descubri una resina considerada
totalmente sinttica, "la baquelita", la cual se obtienen mediante
la reaccin del fenol con formaldehdo. Aunque en el siglo XIX se
observ en diversos laboratorios que, poraccinde laluzo del calor,
muchas sustancias simples, gaseosas o lquidas se convertan en
compuestos viscosos o incluso slidos, nunca se imagin el alcance
que tendran estos cambios como nuevas vas de obtencin de
plsticos.
El siglo XX puede considerarse como el inicio de "La Era del
Plstico", ya que en esta poca la obtencin ycomercializacinde los
plsticos sintticos ha sido continuamente incrementada y
elregistrode patente se presenta en nmero creciente. La consecucin
de plsticos sintticos se origin de laQumicaOrgnica que se
encontraba entonces en pleno auge.
En 1907 sali almercadola resina fenlica "Baquelita", mientras
Staundinger trabajaba en la fabricacin de poli estireno y Otto Rhom
enfocaba sus estudios al acrlico, que para 1930 ya se producan
industrialmente.Por su parte el PVC, aunque haba sido sintetizado
desde 1872 por Bauman, fue hasta 1920 cuando Waldo Semon,
mezclndolo con otros compuestos, obtuvo una masa parecida al
caucho, inicindose as la comercializacin del PVC en 1938.
El qumico Herman Staundinger, premio Nbel de 1953 con sus
trabajos revolucionarios iniciados en 1920, demostr que muchos
productos naturales y todos los plsticos, contienen macromolculas.
Este descubrimiento hizo que se considerara como el "Padre de los
Plsticos".Muchos laboratorios de Universidades y
grandesIndustriasQumicas concentraron sus esfuerzos en el
desarrollo de nuevos plsticos, aprendiendo lastcnicaspara encausar
y dirigir casi la voluntad las reacciones qumicas.
Entre los aos de 1930 y 1950, debido a la segundaGuerraMundial
surge la necesidad de desarrollar nuevos materiales que cumplan con
mejores propiedades, mayorresistencia, menorcostoy que sustituyeran
a otros que escaseaban. Es en este perodo, cuando surgieron
plsticos como el Nylon, Polietileno de Bajadensidady el Tefln en un
sector de granvolumen, y laindustriaqumica adquiri de suministrador
importante de materiales.
Otro momento exitoso dentro de lahistoriade los plsticos fue en
1952, cuando K. Ziegler, premio Nbel en 1964 junto con G. Natta,
descubren que el etileno en fase gaseosa resultaba muy lento para
reaccionar. Ambos logran su polimerizacin de manera ms rpida por
contacto con determinadas substancias catalizadas a presin normal y
temperatura baja. Por su parte, G. Natta descubri en 1954 que estos
catalizadores y otros similares daban lugar a las macromolculas de
los plsticos con un lato ordenamiento.
La dcada de los sesenta se distingui porque se lograron fabricar
algunos plsticos mediante nuevos procesos, aumentando de manera
considerable el nmero de materiales disponibles. Dentro de
estegrupodestacan las llamadas "resinas reactivas" como: Resinas
Epoxi, Poli steres Insaturados, y principalmente Poliuretanos, que
generalmente se suministran en forma lquida, requiriendo del uso
demtodosde transformacin especiales.
En los aos siguientes, el desarrollo se enfoc ala
investigacinqumica sistemtica, conatencinespecial a la modificacin
de plsticos ya conocidos mediante espumacin, cambios de estructura
qumica, copolimerizacin, mezcla con otros polmeros y con elementos
de carga y de refuerzo.
En los aos setentas y ochentas se inici la produccin de plsticos
de altas propiedades como la Polisulfornas, Poliariletercetonas y
Polmeros de Cristal Lquido. Algunas investigaciones en este campo
siguen abiertas.
Las tendencias actuales van enfocadas al desarrollo de
catalizadores para mejorar las propiedades de los materiales y
lainvestigacinde lasmezclasyaleacionesde polmeros con el fin de
combinar las propiedades de los ya existentes.
Plstico
Hace cien aos, al mencionar el trmino plstico, ste se poda
entender como algo relativo a lareproduccinde formas o las artes
plsticas, lapintura, la escultura, el moldeado. En la actualidad,
esta palabra se utiliza con mayor frecuencia y tiene un significado
que implica no sloarte, sino tambintecnologayciencia.
PLSTICOSes una palabra que deriva del griego "Plastikos" que
significa "Capaz de ser Moldeado", sin embargo, esta definicin no
es suficiente para describir de forma clara a la gran variedad
dematerialesque as se denominan.
Tcnicamente los plsticos son sustancias de origen orgnico
formadas por largas cadenas macromoleculares que contienen en
suestructuracarbonoehidrgenoprincipalmente. Se obtienen mediante
reacciones qumicas entre diferentes materias primas de origen
sinttico o natural. Es posible moldearlos medianteprocesosde
transformacin aplicandocalorypresin.
Los plsticos son parte de la granfamiliade los Polmeros.
Polmeros es una palabra de origen latn que significa Poli:"
muchas" y meros: "partes", de los cuales se derivan tambin
otrosproductoscomo los adhesivos, recubrimientos y pinturas.
Caractersticas generales del plstico
Los plsticos se caracterizan por una relacin
resistencia/densidad alta, unas propiedades excelentes para el
aislamiento trmico y elctrico y una buena resistencia a loscidos,
lcalis y disolventes. Las enormes molculas de las que estn
compuestos pueden ser lineales, ramificadas o entrecruzadas,
dependiendo del tipo de plstico. Las molculas lineales y
ramificadas son termoplsticos (se ablandan con el calor), mientras
que las entrecruzadas son termoendurecibles (se endurecen con el
calor).
Fabricacin
La fabricacin de los plsticos y sus manufacturas implica cuatro
pasos bsicos: obtencin de las materias primas,sntesisdel polmero
bsico, composicin del polmero como un producto utilizable
industrialmente y moldeo o deformacin del plstico a su forma
definitiva.
Materias Primas
En un principio, la mayora de los plsticos se fabricaban con
resinas de origen vegetal, como la celulosa (del algodn), el
furfural (de la cscara de la avena), aceites (de semillas),
derivados del almidn o el carbn. La casena de la leche era uno de
los materiales no vegetales utilizados. A pesar de que la produccin
del nylon se basaba originalmente en el carbn, elaireyel agua, y de
que el nylon11 se fabrique todava con semillas de ricino, la mayora
de los plsticos se elaboran hoy con derivados delpetrleo. Las
materias primasderivadasdelpetrleoson tan baratas como abundantes.
No obstante, dado que las existencias mundiales de petrleo tienen
un lmite, se estn investigando otrasfuentesde materias primas, como
la gasificacin del carbn.
Aditivos
Con frecuencia se utilizan aditivos qumicos para conseguir
unapropiedaddeterminada. Por ejemplo, losantioxidantesprotegen el
polmero de degradaciones qumicas causadas por eloxgenoo el ozono.
De una forma parecida, los estabilizadores ultravioleta lo protegen
de la intemperie. Los plastificantes producen un polmero ms
flexible, los lubricantes reducen la friccin y los pigmentos
colorean los plsticos. Algunas sustancias ignfugas y antiestticas
se utilizan tambin como aditivos.
Muchos plsticos se fabrican en forma de material compuesto, lo
que implica la adicin de algn material de refuerzo (normalmente
fibras devidrioo de carbono) a lamatrizde la resina plstica. Los
materiales compuestos tienen la resistencia y la estabilidad de
losmetales, pero por lo general son ms ligeros. Las espumas
plsticas, un material compuesto de plstico ygas, proporcionan una
masa de gran tamao pero muy ligera.
Algunos objetos elaborados a base de plstico.Sillas de
PlsticoTapas de Plstico
Objetos de Plstico
Tipo de Plsticos
Si bien existen ms de cien tipos de plsticos, los ms comunes son
slo seis, y se los identifica con un nmero dentro de un tringulo a
los efectos de facilitar su clasificacin para el reciclado, ya que
las caractersticas diferentes de los plsticos exigen generalmente
unreciclajepor separado.
PETPolietileno Tereftalato
CaractersticasSe produce a partir del cido Tereftlico y
Etilenglicol, por poli condensacin; existiendo dos tipos: grado
textil y grado botella. Para el grado botella se lo debe post
condensar, existiendo diversoscolorespara estos usos.Usos y
AplicacionesEnvases para gaseosas, aceites,aguamineral, cosmtica,
frascos varios (mayonesa, salsas, etc.). Pelculas transparentes,
fibras textiles, laminados de barrera (productos alimenticios),
envases al vaco, bolsas para horno, bandejas paramicroondas, cintas
devideoy audio, geotextiles (pavimentacin /caminos); pelculas
radiogrficas.
PEADPolietileno de Alta Densidad
CaractersticasEl polietileno de alta densidad es un termoplstico
fabricado a partir del etileno (elaborado a partir del etano, uno
de los componentes delgas natural). Es muy verstil y se lo puede
transformar de diversas formas: Inyeccin, Soplado, Extrusin, o
Rotomoldeo.
Usos y AplicacionesEnvases para: detergentes, lavandina, aceites
automotor, shampoo,lcteos, bolsas para supermercados, bazar y
menaje, cajones para pescados, gaseosas y cervezas, baldes para
pintura, helados, aceites, tambores, caos para gas,telefona, agua
potable,minera, drenaje y uso sanitario, macetas, bolsas
tejidas.
PVCCloruro de Polivinilo
CaractersticasSe produce a partir de dos materias primas
naturales: gas 43% y sal comn (*) 57%.Para su procesado es
necesario fabricar compuestos con aditivos especiales, que permiten
obtener productos de variadas propiedades para un gran nmero de
aplicaciones. Se obtienen productos rgidos o totalmente flexibles
(Inyeccin - Extrusin - Soplado). (*) Cloruro de Sodio (2 NaCl)
Usos y AplicacionesEnvases para agua mineral, aceites, jugos,
mayonesa.Perfiles para marcos de ventanas, puertas, caos para
desages domiciliarios y deredes, mangueras, blster para
medicamentos,pilas,juguetes, envolturas para golosinas, pelculas
flexibles para envasado (carnes, fiambres, verduras), film
cobertura, cables, cuerina, papel vinlico (decoracin), catteres,
bolsas parasangre.
PEBDPolietileno de Baja Densidad
CaractersticasSe produce a partir del gas natural. Al igual que
el PEAD es de gran versatilidad y se procesa de diversas formas:
Inyeccin, Soplado, Extrusin y Rotomoldeo.Su transparencia,
flexibilidad, tenacidad yeconomahacen que est presente en una
diversidad de envases, slo o en conjunto con otros materiales y en
variadas aplicaciones.
Usos y AplicacionesBolsas de todo tipo: supermercados,
boutiques, panificacin, congelados, industriales, etc.Pelculas
para: Agro (recubrimiento de Acequias), embasamiento automtico
dealimentosy productos industriales (leche, agua, plsticos, etc.).
Streech film, base para paales descartables. Bolsas para suero,
contenedores hermticos domsticos. Tubos y pomos (cosmticos,
medicamentos y alimentos), tuberas para riego.PPPolipropileno
CaractersticasEl PP es un termoplstico que se obtiene por
polimerizacin del propileno. Los copolmeros se forman agregando
etileno durante elproceso. El PP es un plstico rgido de alta
cristalinidad y elevado punto defusin, excelente resistencia qumica
y de ms baja densidad. Al adicionarle distintas cargas (talco,
caucho, fibra de vidrio, etc.), se potencian sus propiedades hasta
transformarlo en un polmero deingeniera. (El PP es transformado en
la industria por los procesos de inyeccin, soplado y extrusin/
termoformado).
Usos y AplicacionesPelcula/Film (para alimentos, snack,
cigarrillos, chicles, golosinas, indumentaria). Bolsas tejidas
(para papas, cereales). Envases industriales (Big Bag). Hilos
cabos, cordelera. Caos para agua caliente. Jeringas descartables.
Tapas en general, envases. Bazar y menaje. Cajones para bebidas.
Baldes para pintura, helados. Potes para margarina. Fibras para
tapicera, cubrecamas, etc. Telas no tejidas (paales descartables).
Alfombras. Cajas de batera, paragolpes y
autopartes.PSPoliestireno
CaractersticasPS Cristal: Es un polmero de estireno monmero
(derivado del petrleo), cristalino y de alto brillo.PS Alto
Impacto: Es un polmero de estireno monmero con oclusiones de
Polibutadieno que le confiere alta resistencia al impacto.Ambos PS
son fcilmente moldeables a travs de procesos de: Inyeccin,
Extrusin/Termo formado, Soplado.
Usos y AplicacionesPotes para lcteos (yogurt, postres, etc.),
helados, dulces, etc. Envases varios, vasos, bandejas de
supermercados y rotiseras. Heladeras:Contrapuertas, anaqueles.
Cosmtica: envases,mquinasde afeitar descartables. Bazar: platos,
cubiertos, bandejas, etc. Juguetes, casetes, blisteres, etc.
Aislantes: planchas de PS espumado.Trabajo de Visita
SMI San Miguel Industrias Pet S.AEmpresa peruana con cerca de 70
aos de experiencia en el sector industrial concentrada en el
negocio de envases PET desde 1995, lderes de produccin y
comercializacin de preformas y envases PET con operaciones en Per,
Colombia, Ecuador, Panam y el Salvador.SMI es el principal
proveedor de envases PET en el Per, abasteciendo a cerca del 70%
del mercado y cuentan con la nica planta de reciclaje PET en
nuestro pas que les permite la produccin de envases PET de hasta
100% resina reciclada..
Planta de Inyeccin de PlsticoEs un rea dedicada a la fabricacin
y maquinacin de artculos de plstico por el proceso de inyeccin.Cabe
decir que en las plantas dedicadas a la elaboracin de plstico
tambin cuenta con un rea de proceso llamado soplado, para darle
forma a las preformas. En que consiste el proceso de Inyeccin de
PlsticoEl moldeo por inyeccin es una de las tecnologas de
procesamiento de plstico ms famosas, ya que representa un modo
relativamente simple de fabricar componentes con formas geomtricas
de alta complejidad. Para ello se necesita una mquina de inyeccin
que incluya un molde. En este ltimo, se fabrica una cavidad cuya
forma es idntica a la de la pieza que se desea obtener y para su
tamao se aplica un factor de contraccin el cual se agrega en las
medidas de la cavidad para que al enfriarse la pieza moldeada se
logren las dimensiones deseadas. La cavidad se llena
conplsticofundido, el cual se solidifica, manteniendo la forma
moldeada.Los polmeros conservan su forma tridimensional cuando son
enfriados por debajo de suTgTemperatura de transicin vtrea - y, por
tanto, tambin de su temperatura de fusin para polmeros
semicristalinos. Lospolmeros amorfos, cuya temperatura til es
inferior a su Tg, se encuentran en un estado termodinmico de
pseudoequilibrio. En ese estado, no existen movimientos de rotacin
y de relajacin (desenredo de las cadenas) del polmero. Es por esta
causa que, en ausencia de esfuerzos, se mantiene la forma
tridimensional. Los polmeros semicristalinos poseen, adems, la
caracterstica de formar cristales. Estos cristales proporcionan
estabilidad dimensional a la molcula, la cual tambin es en la regin
cristalina termodinmicamente estable. Laentropade lasmolculasdel
plstico disminuye drsticamente debido al orden de las molculas en
los cristales.Inyectora Husky
Partes de Inyectora comn
En que consiste el proceso de Soplado de PlsticoEl moldeo por
inyeccin-soplado consiste en la obtencin de una preforma del
polmero a procesar, similar a un tubo de ensayo, la cual
posteriormente se calienta y se introduce en el molde que alberga
la geometra deseada, en ocasiones se hace un estiramiento de la
preforma inyectada, despus se inyecta aire, con lo que se consigue
la expansin del material y la forma final de la pieza y por ltimo
se procede a su extraccin. En muchas ocasiones es necesario
modificar el espesor de la preforma, ya sea para conseguir una
pieza con diferentes espesores o para lograr un espesor uniforme en
toda la pieza, pues en la fase de soplado no se deforman por igual
todas las zonas del materiales. La ventaja de usar preformas
consiste en que estas se pueden inyectar y almacenar, producir
diferentes colores y tamaos, los cuales pueden hacerse en lugares
distintos a donde se realizar el soplado. Las preformas son
estables y pueden ser sopladas a velocidad alta segn la demanda
requerida.Tipos de Soplado de Plstico Moldeo por extrusin-sopladoEl
moldeo por extrusin soplado es un proceso de soplado en el que la
preforma es una manga tubular, conformada por extrusin, llamada
prison, el cual se cierra por la parte inferior de forma hermtica
debido al pinzamiento que ejercen las partes del molde al cerrarse,
posteriormente se sopla, se deja enfriar y se expulsa la pieza.
Moldeo por coextrusin-sopladoMediante esta tcnica de soplado se
consigue productos multicapa. Esto puede interesar por diversas
cuestiones como son; incluir diferentes caractersticas de
permeabilidad, disminuir el costo de los materiales, al poder
utilizarse materiales reciclados o de menor calidad, combinar
caractersticas pticas de los polmeros o crear efectos de colores
iridiscentes.El prison extruido incluye todas las capas necesarias
que en forma de tubo ingresan al molde, en la misma forma que el
prison de monocaparazoneraz. Adems el control de espesor del prison
se puede llevar a cabo al igual que en el proceso de
extrusin-soplado.
Proceso de Soplado
Trabajos que se Realizan en SMIEntre los trabajos que se
realizan en la empresa, en estas 2 visitas pudimos observar los
siguientes: Elaboracin de preformasDescripcin del procesoEn
principio, el proceso de fabricacin de botellas PET y PLA se divide
en dos pasos. Primero se inyectan las preformas en moldes de hasta
144 cavidades en las que la rosca o la boquilla para el tapn de la
botella final est incluida. En el segundo paso la preforma adopta
su forma final en una mquina de moldeo por estirado
soplado.Materiales recicladosPara la fabricacin de preformas, se
utiliza sobre todo PET, disponible virgen en forma de granzas. Para
aplicaciones especiales, se procesa tambin PLA, que se recupera de
materias primas renovables como el maz.Hoy en da se reciclan cada
vez ms PET y PLA en el proceso de produccin. Para garantizar
botellas de calidad es preferible utilizar autntico triturado de
botellas de PET y PLA. Si se utiliza triturado amorfo, debe ser
cristalizado antes del secado.Coloreado de material:Para la
produccin de botellas de color, o bien se utiliza una unidad de
dosificacin para la dosificacin volumtrica o gravimtrica de un
masterbatch coloreado en la entrada de la mquina, o bien se lleva
el colorante a la entrada de material con un sistema de dosificacin
de lquidos. As se fabrican comnmente botellas transparentes azules,
verdes o marrones. Para el embotellamiento de leche, las botellas
PET se colorean con tintes blancos u opacos.
Preparacin de material:Previamente a la fabricacin de preformas
el PET o PLA se debe secar, sino, pueden aparecer ralladuras o
degradaciones por hidrlisis en la preforma. Como material virgen,
el PET retiene normalmente hasta aprox. 0.1% de humedad inicial y
por lo tanto se seca durante aprox. 6 horas de 160 C a 175 C para
conseguir un contenido en humedad residual de un mximo de 50 ppm.
En cuanto al PLA con una humedad inicial de hasta 0,25%, se
consigue una humedad residual inferior al 0.01% con un secado de
entre 4 y 8 horas a una temperatura entre 60 C y 100 C.
Leyenda1 Silo2 Cristalizacin3 Unidad de Secado4 Mezcla y secado
posterior5 Soplante6 Dosificacin de color con MINICOLOR7 Aire
acondicionado del molde
Secado de MaterialEn el caso de SMI el sistema de secado es a
gas.Usualmente es conveniente que el sistema de secado se instale
encima de la inyectora para que, tras el secado, el material sea
transportado directamente dentro de la maquina procesadora por un
tubo de gravedad, sin dispositivos de transporte adicionales.Esta
es la nica forma de transportar el material a la unidad de
plastificacin sin perdidas de temperatura significativas ni consumo
de energa adicional.Con el fin de minimizar las prdidas de calor,
el calentador de secado se situa directamente frente a la tolva de
secado.Secador a Gas
Leyenda1 aire de proceso2 Secador de aire seco 3 Opcional:
Filtro para polvo muy fino4 Intercambiador de temperatura tubular5
Temperatura de material/aire de retorno6 Aire de regeneracin del
intercambiador de temperatura7 Soplante con control de frecuencia8
Quemador9 Cmara de combustin
Aire acondicionado y deshumidificacion del moldeLos moldes en un
taller de moldeo por inyeccin siempre deben ser tratados con aire
fro y deshumidificado proveniente de un sistema de aire
acondicionado para alejar el aire ambiental hmedo del molde
enfriado y enfriar rpidamente las preformas tras la inyeccin.Sin
deshumidificacin del molde las reas superficiales del molde
enfriado se cubriran inmediatamente de condensacin al abrirse en un
ambiente de aire hmedo. La humedad hasta en pequeas cantidades
puede provocar ralladuras en las preformas. Enfriamiento de agua
por medio de un chillerUnenfriador de aguaowater chilleres un caso
especial demquina frigorficacuyo cometido es enfriar un medio
lquido, generalmente agua. En modobomba de calortambin puede servir
para calentar ese lquido. Elevaporadortiene un tamao menor que el
de los enfriadores de aire, y la circulacin del agua se hace desde
el exterior mediante bombeo mecnico.En el caso de SMI se utiliza
bsicamente para la regulacin de temperatura en el proceso de
inyeccin, tanto en la inyectora como en el molde.
Modelo de chiller Shirsti Aircon
Mantenimiento en SMIEl personal de mantenimiento en SMI se
encarga del buen estado y la preservacin de los moldes de inyeccin,
preformas y soplado, del mismo inyector, del chiller, secador de
material y del robot encargado de recolectar la preforma. Como
observamos mucho ms nfasis en los trabajos mecnicos. Mantenimiento
de MoldesUn mantenimiento deficiente del molde acarrea un deterioro
de la calidad de la pieza y de las condiciones de moldeo hasta el
punto que se requerir un procesado agresivo en vistas a obtener
piezas de calidad aceptable. Para compensar las inyectadas cortas o
las rebabas en los productos detectadas por los operarios, stos
tienden a aumentar las presiones de inyeccin y luego incrementar
las fuerzas de cierre para mantener el molde cerrado durante la
inyeccin. Esto conduce a un proceso degenerativo de aumento de la
fuerza de cierre, que a su vez conlleva un desgaste acelerado del
molde. El resultado es la inactividad innecesaria y costosa que
hubiera podido evitarse mediante la simple aplicacin de un programa
de mantenimiento vlido.El programa de mantenimiento de moldes debe
considerarse como un programa preventivo integrado dentro de
fbrica. Puesto que los programas de mantenimiento repercuten en la
produccin, en la organizacin de los turnos, en los presupuestos de
operacin y en los niveles del personal, deben tener el apoyo de la
direccin y ser utilizados como una herramienta por el personal de
la planta.Los operarios, junto con los departamentos de ingeniera y
produccin, y de acuerdo con las recomendaciones del fabricante del
molde, deben elaborar un programa de mantenimiento eficaz y
operativo. Los programas de mantenimiento pueden variar segn el
tipo de molde, las resinas usadas, el tipo de canales, las
variables de proceso, as como del entorno de funcionamiento.
Molde
Pasos para un buen mantenimiento de moldes1. SeguridadEl
funcionamiento de los moldes de inyeccin implica la utilizacin de
equipos capaces de soportar altas presiones, temperaturas y
velocidades elevadas. Todos los operarios deben ser conscientes de
las medidas de seguridad y ponerlas en prctica.Como medidas de
proteccin del personal, los operarios deben llevar indumentaria y
gafas de proteccin mientras se encuentren en las zonas donde se
procese plstico en fusin, como en las boquillas del molde, la
boquilla de la mquina o la zona de alimentacin de la mquina. Deben
usar dispositivos de cierre y sealizacin de las fuentes de
alimentacin, segn las normativas locales. De no poder ser as
durante una deteccin de avera elctrica, se recomienda la instalacin
de una seal de peligro claramente visible para los dems.El orden en
el rea de funcionamiento, incluyendo los suministros de materiales
y embalajes, forma parte de los pasos de seguridad importantes del
proceso, tanto durante el mantenimiento como durante el
funcionamiento normal. Ello contribuye a dejar el acceso necesario
para poder realizar cambios de molde, utilizar herramientas y dejar
el paso libre en caso de emergencia. Mantener siempre el suelo
limpio, libre de aceite, agua, cualquier lquido o resina para
evitar resbalones y cadas del personal.Hay que extremar
precauciones y revisar frecuentemente el estado de mangueras o
conductos de agua y aire a fin de que no estn deshilachados o
gastados, as como de los cables elctricos y si es necesario,
reemplazarlos inmediatamente. Las conexiones elctricas deben
mantenerse siempre en perfectas condiciones y usar los fusibles
correctos para los controladores, teniendo en cuenta que un fusible
de 15 A no ofrece ninguna proteccin para una carga de 3 A.Hay que
cerrar todas las presiones hidrulicas o de aire y descargar las
presiones residuales antes de ajustar o retirar mangueras o
conexiones y bloquear o sealizar el suministro de energa. La
manipulacin de componentes de moldes implica el movimiento de
cargas pesadas y poco manejables. Para poder levantar un molde
adecuadamente, se recomienda la utilizacin de un dispositivo de
elevacin. Este dispositivo deber ser el adecuado para poder
manipular todo el molde en su conjunto, incluyendo el canal
caliente. Se debe usar un dispositivo de cierre para mantener las
mitades del molde juntas. Cuando se usen cncamos de elevacin, se
debe comprobar que el tope est bien alojado contra la pieza y que
se use la direccin adecuada para la elevacin.2. Montaje seguroLos
pernos y abrazaderas de montaje pueden llegar a aflojarse durante
el ciclo de moldeo y por tanto deben ser revisados y apretados
regularmente para sustituir los posibles tornillos gastados o
daados y comprobar el estado de la brida de montaje del molde en
vistas a detectar cualquier seal de desgaste o de envejecimiento.
De no hacerlo, se pueden producir graves daos o accidentes. Para
equipos de cambio rpido de molde, referirse a las recomendaciones
originales del fabricante en cuanto a su mantenimiento.Los moldes o
mquinas que no hayan sido niveladas como es debido, estn sometidas
a una carga desigual y a un consiguiente desgaste acelerado. Usar
un nivel electrnico para comprobar la nivelacin de la mquina y
posteriormente la del molde constituye un paso importantsimo en
vistas a reducir el desgaste del equipo. Este aspecto deber ser
comprobado regularmente.3. Requisitos de limpieza de molde y de la
maquinaLimpiar cuidadosamente las superficies de cierre, tapas,
orificios de ventilacin y planos de separacin, utilizando los
limpiadores y tiles adecuados. Por ejemplo, un sistema de limpieza
industrial del tipo "dry-ice" (proyeccin de un chorro de partculas
de hielo seco) como el Power DFX de Husky, puede resultar muy
ventajoso para acelerar el proceso y la profundidad de la limpieza,
al tiempo que se evita el uso de disolventes agresivos. Si el
usuario no dispone de este tipo de sistema de limpieza basado en la
proyeccin de partculas de hielo seco, se recomienda la utilizacin
de gamuzas de limpieza suave, no abrasiva, a fin de reducir las
posibilidades de daar o redondear los cantos afilados. Objetos como
por ejemplo cepillos de nylon o tiles de madera podrn ser
utilizados. Una contaminacin grave puede requerir un desmontaje
completo y todo tipo de residuos presentes debidos al proceso de
limpieza debern ser eliminados de la cara del molde. Los
disolventes para limpieza debern usarse con moderacin a fin de
prevenir la eliminacin del lubricante presente en las reas de
difcil acceso.4. Requisitos de lubricacinDespus de la limpieza, las
guas, platos de desgaste y levas deben ser lubrificadas de nuevo a
fin de mantener un funcionamiento sin problemas. Se debe usar
nicamente lubrificantes de alta calidad, ya que una calidad
inferior conducira a un desgaste prematuro. Tngase en cuenta que en
las aplicaciones de envasado destinado al sector alimentario, se
debe usar un lubrificante especial certificado FDA (o por la
autoridad correspondiente).Se recomienda la lubrificacin de los
cierres del dispositivo del apilado a fin de garantizar la mxima
longevidad durante la accin de la apertura y cierre de la unidad.
Sin embargo, como las partculas transportadas por el aire se
concentran durante la produccin en las reas lubrificadas, resulta
necesario que el aire que circunda el rea de moldeo sea un aire
limpio. Ello evita la contaminacin de la grasa. La grasa
contaminada con partculas acta como una sustancia abrasiva en las
superficies de trabajo. Si la calidad del aire de la planta no es
buena, el engrasado de los cierres del dispositivo de apilado no es
efectivo.5. Mantener los orificios de ventilacin limpiosLos
orificios de ventilacin y ranuras debern mantenerse limpios para un
funcionamiento correcto. Medir los orificios de ventilacin para
asegurar que correspondan con las especificaciones, ya que reas de
cierre adyacentes, con el tiempo, dejarn la profundidad efectiva
del orificio de ventilacin reducida. Volver a moler la profundidad
del orificio de ventilacin segn especificaciones a fin que no se
requieran presiones de inyeccin ms elevadas para llenar la pieza.
El funcionamiento manual del circuito de ventilacin permite
comprobar el estado de los orificios internos de ventilacin.6.
Extrema precaucin con las funciones del expulsorEs importante
seguir las indicaciones del fabricante en el momento del desmontaje
y de trabajar detrs de las placas del expulsor, bien sea en la
mquina o en un banco de trabajo. Cuando se trabaje detrs de una
placa de expulsor, se deber siempre bloquear la placa para impedir
que un movimiento incontrolado pueda provocar un grave accidente.
Se deber revisar ocasionalmente las barras del expulsor para
asegurarse de que estn rectas, de igual longitud y apretadas con
toda seguridad.7. Comprobar todos los insertosCuando los insertos
de moldeo estn desmontados, hay que comprobar el fresado y el
desgaste, y prever su sustitucin antes de que se vea afectada la
calidad de la pieza. Tambin hay que asegurarse de que todas las
superficies de sellado estn limpias y que los canales de
refrigeracin estn exentos de toda contaminacin que pudiera causar
cualquier defecto en el producto o provocar una ralentizacin del
ciclo. Debe comprobarse que todos los vstagos y cavidades tengan la
misma temperatura durante el moldeo de las piezas.8. Mantener un
control de la base del moldeEn la base del molde se encuentra un
dispositivo para la refrigeracin o tapn que permite comprobar la
ausencia de sedimentos o restos de corrosin en los canales de
refrigeracin del molde. Dichos posibles sedimentos, presentes en
los conductos de refrigeracin de las superficies del molde, tendran
una repercusin en la transferencia de calor y crearan zonas
calientes, afectando de esta manera los tiempos de ciclo. Se
recomienda en tal caso limpiar todos los conductos de refrigeracin
del molde y realizar una evaluacin de la calidad del agua. No slo
se tiene que comprobar el pH del agua de los sistemas de
refrigeracin, sino tambin la contaminacin microbiolgica que podra
corroer el hierro de la microestructura del molde; asimismo, se
debe desconectar los intercambiadores de calor, las cavidades del
vstago y retirar los tubos que presenten sedimentos. El usuario
debe recurrir a una empresa especializada en vistas a seleccionar
el tratamiento correcto del agua de los circuitos cerrados de la
planta. A largo plazo, estas precauciones protegen la inversin y
mantienen los ciclos con la mxima productividad.
9. Los Moldes apilados son especialesLos moldes apilados son muy
sensibles a la alineacin y al desgaste desigual, por lo que hay que
asegurarse de que los platos de la mquina estn paralelos de acuerdo
con las especificaciones tcnicas. Para conocerlas, puede
consultarse con el proveedor de la mquina para conocer los lmites
aceptables. La mquina deber ser capaz de aplicar una fuerza de
cierre igual en toda la superficie del molde, de lo contrario,
aparecern rebabas en uno de los cuadrantes del molde. Los dimetros
de inyeccin pueden ser diferentes segn el lado de inyeccin o de la
unidad de cierre, por ello no se deben mezclar los fondos de
cavidad en el momento en que se lleve a cabo el mantenimiento, de
lo contrario se producirn problemas de llenado.10. El canal
caliente el corazn del moldeA pesar de que existe una gran variedad
de canales calientes en el mercado, la facilidad de acceso a todos
los componentes del canal caliente para poder realizar su
mantenimiento es una cuestin que debe ser contemplada en primer
lugar en el momento de la adquisicin de un molde. El mantenimiento
peridico del canal caliente implica relativamente pocas actividades
y stas, por lo general, pueden ser realizadas en la propia mquina
siempre y cuando el diseo del molde permita el acceso. ste es el
momento de considerar que la inversin inicial del mejor utillaje
compensa ampliamente. Los problemas reiterados en el arranque del
molde o en la calidad del punto de inyeccin son indicadores claros
de que se requiere un mantenimiento ms minucioso.La inspeccin y
sustitucin de las puntas de boquilla empieza por un desmontaje
seguro de la placa de cavidades del molde. Hay que retirar el
aislamiento de plstico e inspeccionar la punta de la boquilla. La
forma ovalada debe permanecer intacta y sin desgaste ni
agrietamiento debido a residuos de material o a la fatiga. Hay que
revisar la altura de la punta de la boquilla a fin de garantizar
una excelente calidad del punto de inyeccin. Hay que ceirse a las
recomendaciones del fabricante y reemplazarla si es necesario.Es
importante limpiar cuidadosamente el punto de inyeccin con el mismo
cuidado que una superficie de moldeo y extremar las precauciones en
las reas de sellado entre el canal caliente y la cavidad, puesto
que la mnima ralladura puede ser causante de una fuga debido a las
elevadas presiones de inyeccin aplicadas.Los canales calientes con
obturador requieren el cambio peridico de los retenes de los
pistones del obturador. En tal caso, se debe retirar la placa de
cierre a fin de poder acceder al pistn, limpiar el pistn, dimetro y
conductos de aire a fin de eliminar cualquier resto de resina y
sustituir el retn. Es esencial que todas las superficies de
contacto de los platos del canal caliente y casquillos estn limpias
y exentas de ralladuras o mellas. El remontaje, en la mayora de los
diferentes diseos de canales calientes, debe llevarse a cabo a
temperatura ambiente, de lo contrario se pueden producir graves
daos en las superficies de sellado.Despus de haber realizado cada
mantenimiento peridico del canal caliente, se deben realizar las
comprobaciones elctricas pertinentes antes de volver a conectar la
fuente de alimentacin del sistema. Se han de comprobar, con la
ayuda de un ohmimetro y utilizando los esquemas elctricos
correspondientes, que no haya cortocircuitos ni circuitos abiertos.
Una comprobacin trmica de cada circuito elctrico individual asegura
que los cables han sido instalados adecuadamente y ahorra tiempo
cuando se vuelva a poner el molde en servicio. Se deben extremar
las precauciones si el canal caliente todava contiene plstico en el
momento de llevar a cabo la comprobacin trmica en un banco de
trabajo. El personal que se encuentre cerca debe estar protegido
del plstico en fusin pulverizado procedente de los puntos o
boquillas de inyeccin.
Mantenimiento de chillers1. revisar presiones del equipo (fugas)
y su funcionamiento tambin el nivel de aceite2. Mantenimiento al
estopero o sello mecnico3. Fluidez del lquido (que no haya
taponamiento o algn estrangulamiento en su recorrido)4. Bandas y
chumaceras del abanico (ajustes y lubricacin)
Mejoras que podran hacerse Comprar nuevos modelos de chillers
que trabajen en forma cerrada, ya que los modelos que tienen
abiertos daan el espacio donde estn por los gases que expulsan
corroen el ambiente y el agua que cae al piso lo daa tambin.La
humedad causada por este puede en algn momento filtrar hacia la
planta situada debajo de ella y daar las maquinas. Tratar de
reubicar el secador de material PET para ubicarlo justo encima de
las inyectoras o lo ms cerca posible para mantener el material seco
y no tener prdidas de temperatura.
