Metodología para la caracterización reológica de materiales termoplásticos en condiciones no convencionales para su aplicación a herramientas de simulación : Aplicación a un PEHD reciclado

Ponz Estaún, Lorena
Javierre Lardiés, Carlos (dir.)

Universidad de Zaragoza, 2009


ISBN: 978-84-693-0066-4

Resumen: Esta tesis está relacionada con dos temas; las herramientas de simulación del proceso de inyección y la caracterización reológica de termoplásticos.las herramientas de simulación del proceso de inyección, tipo mold-flow, son herramientas muy importantes para el diseño de componentes de plásticos inyectados. Mediante ellas se puede realizar la inyección virtual del molde y obtener una importante información que permite valorar aspectos tan importantes como la viabilidad de la pieza, los medios de fabricación necesarios y posibles defectos y dificultades técnicas que pueden aparecer en el futuro desarrollo del molde real. Actualmente estas herramientas permiten la introducción de numerosos datos y parámetros que definen tanto el molde a analizar, como el material termoplástico, como diferentes tipos de inyección, como los parámetros del proceso. El molde a analizar se define principalmente mediante la geometría de la pieza, sistemas de alimentación y refrigeración y el material o materiales con los que se va a fabricar. Dentro del proceso de inyección estas herramientas permiten introducir diferentes variables como la inyección secuencial, la inyección-compresión, coinyección, inyección bimateria etc. El material viene caracterizado por numerosas propiedades de las cuales destaca por su importancia para todos los resultados las curvas de comportamiento reologico obtenidas a partir de reómetros capilares y en la mayoría de los casos proporcionadas por el propio fabricante. Mediante las herramientas de simulación se pueden introducir los efectos de numerosas variables y condiciones de proceso pero todavía hay muchas situaciones reales que no puede ser simuladas. por ejemplo el efecto sobre el flujo del piezas con acabados superficiales complicados, con diferentes texturas, el efecto de la introducción de materiales reciclados en diferentes porcentajes y con diferentes formas y tamaños de grano o los procesos de sobreinyección sobre telas o films en los que el material plástico fluye en contacto con elementos flexibles y con texturas diferentes a los materiales tradicionales para moldes no son tenidos en cuenta de forma específica en las herramientas de simulación actuales. Este tipo de situaciones las denominaremos situaciones no convencionales numerosos trabajos se han realizado comparando los resultados de simulación con las pruebas de inyección reales para muy diversos materiales tanto con moldes de producción como con moldes experimentales, no es así para condiciones de inyección no convencionales.por otro lado un factor fundamental en el proceso de inyección y por tanto en la simulación del mismo es la caracterización reológica del material. Los materiales termoplásticos se pueden caracterizar mediante los reómetros capilares obteniéndose los valores de viscosidad para las temperaturas y velocidades de cizalla que sufrirán en el proceso de inyección. Otra forma de caracterización es mediante medios industriales utilizando moldes de ensayo, tipo molde espiral o máquinas con boquillas de inyección monitorizadas. Existen numerosos trabajos comparando los resultados obtenidos por unos u otros métodos, (francisco serraller, daniel mercado en sus respectivas tesis doctorales). Estos últimos métodos de caracterización con medios industriales no caracterizan el material, caracterizan el material en las condiciones reales de inyección, las variables que sobre la plastificación del material influyen y otros factores en función de los sensores que se utilice el lugar donde estén colocados. Realmente caracterizan material, máquina y variables del proceso.

Pal. clave: materiales plásticos ; simulación

Área de conocimiento: Ingeniería mecánica

Departamento: Ingeniería Mecánica

Nota: Presentado: 28 04 2009

Nota: Tesis-Univ. Zaragoza