Guía de productos. Guía de procesamiento

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1 Guía de productos Guía de procesamiento

2 2 SABIC Innovative Plastics

3 SABIC Innovative Plastics 3

4 Guía de Procesamiento I. Consieraciones generales El portafolio de plásticos de ingeniería de SABIC Innovative Plastics ofrece una amplia combinación de propiedades características para cada mercado en el que actúa,como por ejemplo, el mercado automotriz, electroelectrónico, telecomunicaciones, industrial, embalajes, electrodomésticos entre otros. Contando con tecnología y experiencia global, SABIC Innovative Plastics ofrece a sus clientes el más completo soporte tecnológico en el desarrollo de nuevos productos, además de una amplia cobertura y un permanente servicio de asistencia técnica. Esta guía le ofrece al usuario una consulta rápida a los principales puntos que deben ser considerados cuando se estén procesando algunos de los plásticos de ingeniería de SABIC Innovative Plastics. La guía está dividida en tres capítulos - el primero trata de consideraciones del proceso de inyección, el segundo sobre las condiciones de inyección indicadas para cada familia de productos y el tercero habla sobre los principales problemas que pueden ocurrir durante el proceso de inyección. 4 SABIC Innovative Plastics

5 Indice 1. Máquina inyectora 2. Moldes 2.1 Tipos de acero 2.2 Control de temperatura del molde 2.3 Coladas de inyección y canales de distribución 2.4 Sistemas de canales calientes (cámara caliente) 2.5 Puntos de entrada de inyección 2.6 Salidas de gases 3. Secado 4. Condiciones de procesamiento 4.1 Limpieza del cilindro 4.2 Temperatura del cilindro 4.3 Presión de inyección - Presión de compactación 4.4 Velocidad de inyección 4.5 Temperatura del molde 4.6 Variación de la contracción x parámetros de inyección 5. Reciclaje Condiciones típicas de moldeo por inyección Guía de problemas y soluciones SABIC Innovative Plastics 5

6 1. Máquina de inyección 1. Máquina de inyección Los plásticos de ingeniería de SABIC Innovative Plastics pueden ser procesados en máquinas de inyección convencionales, se deben de respetar algunas condiciones básicas - La máquina de inyección debe poseer un mínimo de 3 zonas de calentamiento, con control de temperaturas independientes - El peso del producto inyectado (colada+pieza) debe estar entre 40 a 80% de la capacidad del cañón - Para cada 1,0 cm2 de área proyectada (área de la(s) pieza(s) + colada) se debe determinar de 0,5 a 0,8 ton de fuerza de cierre, con la intención de evitar rebordes en la pieza inyectada. Para los grades reforzados con fibra de vidrio se debe considerar de 0,6 a 0,9 ton de fuerza de cierre para cada 1,0 cm2 de área proyectada - El pico de la máquina de inyección debe ser lo más corto posible. Para materiales no reforzados, el diámetro mínimo del orificio debe ser de 5 mm y para materiales reforzados con fibra de vidrio, el diámetro del orificio debe ser de 8 mm. El diámetro interno del pico debe ser mayor que 15 mm y el largo máximo de este orificio debe ser de 5 mm, conforme a la figura de abajo 5 mm (mínimo) 5 mm (máx.) - Picos con mezcladores estáticos no deben ser usados, ya que generalmente poseen zonas muertas y áreas de alta pérdida de presión que pueden causar la degradación del material - La punta de la rosca debe poseer una válvula de no retorno tipo anillo (figura 2). Las del tipo bola no son recomendables ya que pueden causar exceso de cizallamiento del material y consecuente degradación. La válvula debe tener desempeño mínimo del 80% del flujo generado en la región de dosificación del tornillo. El anillo deberá tener un curso libre de al menos 5,0 mm para tornillos de pequeño diámetro (63,5 mm o menor). Tornillos con mayor diámetro necesitan de curso del anillo mayor, para compensar el mayor flujo de material por área 6 SABIC Innovative Plastics 15 mm (mín.) Figura 1 - Pico de inyección Corpo/Cuerpo Anel/Anillo Míni. 5 mm de vão 45 R=2 mm Figura 2 Válvulas de no retorno - Los tornillos y cilindros de las máquinas inyectoras pueden ser construidos con diversos tipos de metales, mezclas y tratamientos superficiales. Algunas combinaciones para la construcción de cilindros y tornillos pueden ofrecer protección o durabilidad mayor que otras. Generalmente los cilindros son construidos con una mezcla de Níquel-Cobalto-Cromo y los tornillos son construidos en acero inoxidable 17-4 PH por ejemplo, y revestidos con algún material para aumentar la dureza, Colmony 56, por ejemplo. En la figura 3 tenemos el esquema de un tornillo de uso general Figura 3 Esquema de uma rosca de uso geral para termoplasticos Esquema de un tornillo de uso general para termoplásticos. Homogeneização Homogeneización (25%) Transição Transición (50%) Alimentação Alimentación (25%) En el diseño, notamos las tres regiones en las que se divide el tornillo a) alimentación - generalmente es corta, aproximadamente 5 capas, tiene por finalidad transportar gránulos sólidos para la próxima región, el diámetro del núcleo permanece constante y el ángulo de inclinación de las capas es aproximadamente b) compresión (o transición) - es la mayor parte del tornillo, generalmente 11 capas, es la zona donde comienza la plastificación debido al aumento constante del diámetro de su núcleo, que hará comprimir y cizallar el material plástico, en esta región, el material ya está prácticamente todo fundido c) homogeneización - región final del tornillo, generalmente con 4 capas, con profundidad plana y diámetro del núcleo constante, en esta zona la plastificación se completa y el material alcanza su máxima homogeneidad Además, geométricamente el tornillo tiene otras dos características a) relación longitud/diámetro (L/D) - para materiales de ingeniería esta relación debe ser de 18-24:1, se debe saber que cuanto mayor sea esta relación, mayor será el tiempo de trabajo mecánico que el material irá sufrir, así como mayor será el tiempo de residencia bajo la acción del calor b) tasa de compresión - es la relación entre los volúmenes de un paso de la región de alimentación y otro de la región de homogeneización (es común usar la altura de las capas de estas regiones, con un error insignificante), para materiales de ingeniería la tasa de compresión varía de 1,5 3,0 :1, se debe tener en la mente que cuanto mayor la tasa de compresión, mayor será el trabajo mecánico sufrido por el material, por consiguiente más calor será generado debido a la fricción mayor entre el material y las paredes del tornillo y del cilindro

7 - Tiempo de residencia - el tiempo de residencia es el tiempo que el material pasa de la tolva para el cilindro de la máquina inyectora hasta el momento en que es inyectado en el molde. Para la mayoría de los materiales plásticos el tiempo de inyección ideal es entre 3 y 8 minutos, pero el tiempo máximo permitido depende de las características de cada material (color, tipo de resina, aditivos,etc). Para calcular este tiempo se usa la siguiente fórmula Tiempo de Residencia (min) = Barril (g) Carga (g) x Ciclo (s) Moldes Normalmente los termoplásticos de ingeniería son procesados en condiciones más severas que los termoplásticos de uso general, por lo tanto se deben tener algunos cuidados en la construcción de los moldes, para obtener herramientas más durables. Para evitar la obtención de piezas tensionadas y/o curveadas, los moldes deben trabajar calentados (generalmente entre 50 y 150 C). Así, se debe tomar algunos cuidados durante el proyecto del molde principalmente en relación a partes móviles, castillos y postizos, donde puede ocurrir que se trabe cuando esté en uso Tipos de aceros La cavidad del molde deberá ser endurecida a HRC. Hay que tener cuidado con la dilatación de las partes del molde en la temperatura de trabajo ( C) para que este no se trabe cuando esté en uso. Cuando sea necesario un óptimo intercambio térmico en la cavidad se puede utilizar acero cobreberilio. Se debe tener cuidado para que los moldes con cavidades muy grandes no sean producidos con aceros de dureza muy elevada para que no se puedan fisurar. Generalmente los moldes para inyección se pueden construir con aceros en que la dureza Rockwell C varia de Pero para moldes que demandan largo tiempo de vida y utilización constante son recomendados aquellos cuya dureza Rockwell C varíe de Vea a continuación una tabla con los principales tipos de aceros recomendados para la fabricación de moldes. H-13 P-20 RC RC Altamente tenaz Baja dureza y rigidez Baja dureza Baxia resistência à corrosão Recomendado para qualquer material SABIC Innovative Plastics con Fibra de Vidro (dureza Rc) D-2 M-2 RC RC Alta dureza y resistencia a la abrasión Extremamente duro y resistente a la abrasión Quebradizo y difícil de ser pulido Dificultad y alto precio de uso Recomendado en materiales de SABIC Innovative Plastics Fibra de Vidrio SABIC Innovative Plastics 7

8 2. Moldes 2.2. Control de temperatura del molde El control de temperatura del molde es crítico en la optimización del ciclo de inyección y mantenimiento de las tolerancias dimensionales de la pieza. Son preferibles los controles apartes de temperatura para cada parte del molde. Se aconseja mantener una diferencia menor que 7 C de temperatura entre el macho y la hembra en moldes grandes y menor que 5 C en moldes pequeños. Los sistemas de refrigeración deben poseer canales de mínimo 12 mm de diámetro, separados de 4 a 5 cm uno de otro y 15 mm apartado del la cavidad. Cuando el proyecto de la pieza permite, es interesante la incorporación de un canal con control de temperatura independiente alrededor de las extremidades de la pieza. Así, es posible trabajar con temperaturas más elevadas en esta región de la pieza, disminuyendo las tensiones residuales generalmente formadas en la periferia de las piezas moldeadas. Estos canales pueden ser hechos de acero o cobreberilio, que posee una conductividad térmica seis veces mayor que el acero, permitiendo así, grandes cambios de calor. Una distribución de canales en forma de looping no es recomendada, pues la diferencia de temperatura entre la entrada y la salida del líquido refrigerante es muy grande. Es recomendada la distribución por varios canales independientes, de acuerdo con la figura 4B Colada de inyección y canales de distribución La dimensión correcta de las coladas de inyección y de canales de los distribución es fundamental para la obtención de piezas de buena calidad. Para proyectarlas correctamente siguen las recomendaciones Colada de inyección - Debe poseer una cierta conicidad (de 2º a 6 ) para facilitar la extracción - en el final de la colada debe haber un pozo frío para almacenar el frente del material que se enfría al atravesarlo. La profundidad y el diámetro del pozo frío debe ser igual al diámetro máximo de la colada de inyección - en algunos materiales de ingeniería sensibles a la degradación por cizallamiento, el policarbonato por ejemplo, la colada no debe poseer rincones vivos, estos deben poseer un radio entre 0,8-02mm La figura 5 ilustra la sugestión para la dimensión de la colada de inyección. Figura 5 Colada de inyección 40mm A B E C D=12mm D Dimensiones A B C D E Con FV Sin FV mm Figura 4A - Canales de refrigeración Figura 4B - Canal de refrigeración recomendado 15mm Los termoplásticos de ingeniería se pueden también procesar con coladas calientes mediante un sistema de calentamiento externo. De acuerdo con el sistema de canales por donde el material fundido va a pasar, la colada caliente será la parte más crítica. Un control preciso de temperatura deberá existir en la parte final de la colada. Los calentadores deberán estar ubicados a lo largo de la colada y colocados de modo que proveen la cantidad necesaria de calor para el interior de la colada. El termopar para la indicación y el control de temperatura deberá estar ubicado lo más cercano posible a la parte final de la colada. Vea la figura a continuación Figura 6 Colada caliente de inyección 2,5 mm 4-5 mm min. 8 mm 50 mm diam. 2 mm R 7-9 Ventilación Ventilación Distribución proporcional de resistencias 8 SABIC Innovative Plastics

9 Canales de distribución - Canales semi circulares (también conocidos como media caña ) no son recomendados debido a la pérdida de carga - canales de secciones circulares son los más recomendados, pues transportan un mayor volumen de material fundido - en casos donde el fresado de dos placas del molde sea difícil, se puede optar por un canal trapezoidal, que no es tan eficiente en cuanto al anterior, sin embargo es aceptable - la figura A ilustra los diversos tipos de canales de distribución y eficiencia - los canales de distribución deben poseer la menor longitud posible y con pozos fríos en las extremidades, con diámetro y profundidades iguales al diámetro del canal y, de un modo general, no deberán tener un diámetro menor que 6 mm, siendo que el canal de distribución primario deberá tener siempre un diámetro mayor que el secundario, y así sucesivamente - Estos canales de distribución pueden ser dimensionados de acuerdo con la Figura 7B. Canales de distribución Figura 7A Canales de distribución Optimo Bien Deficiente Figura 7B Canales de Distribución Relación de longitud/diámetro de canales de distribución Compresión del canal L < 75 mm 75 mm < L < 150 mm D L > 150 mm L Diámetro del Canal 6 mm 8 mm 10 mm 2.4 Sistemas de canales calientes (cámara caliente) En los casos de moldeo de piezas grandes o de un molde con múltiples cavidades, un sistema de canales calientes (conocido como cámara caliente) puede ser utilizado. Las ventajas de este sistema son - automatización del ciclo - eliminación de la colada y canales de inyección - eliminación de la molienda de los canales - aumento de productividad - eliminación de operaciones de acabado, como corte de canales y fresado Aunque un molde con cámara caliente sea más caro, le permite diseños de paredes más finas, por consecuencia piezas más económicas, sin que obstruya de flujo de material. Existen tres tipos de cámara caliente ofrecidas en el mercado - internamente calentado, externamente calentado y por aislamiento. Para materiales de ingeniería es más recomendado el tipo de calentamiento externo y con control individual de zonas de calentamiento. Este tipo permite un control mucho más preciso de temperatura, lo que minimiza la posibilidad de degradación del material. El tipo internamente calentado, debido al control de temperatura menos eficiente, puede causar la degradación del material debido a un tiempo de residencia mayor de este en áreas muertas del sistema. El sistema aislado es menos usado debido a la menor eficiencia y control del calentamiento. En el sistema de canales calientes, se deben observar algunas consideraciones - La distribución de los canales no debe poseer obstrucciones para la masa fundida - El diámetro mínimo requerido para el canal es 12,7 mm (piezas mayores exigen canales mayores) - rincones en 90 deben ser redondeados con un radio de 2 mm - El termopar debe estar ubicado próximo al canal - El bloque del sistema de canal caliente debe ser aislado del molde de modo que se evite la pérdida de calor - La temperatura del material fundido dentro del sistema debe ser la misma en el cilindro El pico usado en el sistema de canal caliente debe ser corto y recto, el calentamiento puede ser hecho por cinta o cartucho. Para materiales de ingeniería es más recomendable el calentamiento por cinta; en caso del cartucho, este podrá causar degradación del material debido al contacto íntimo del material fundido con la resistencia del cartucho. La cinta de calentamiento permite una mejor distribución de calor a lo largo del pico. Picos con longitud mayor de 150 mm deben poseer dos cintas de calentamiento con control de temperatura independientes. El diámetro interno mínimo del pico debe ser 2,5 mm, pudiendo ser mayor dependiendo del tamaño de la pieza. En caso del molde con un sistema de canal caliente y múltiples puntos de entrada, cada pico deberá tener un control de temperatura y un termopar. SABIC Innovative Plastics 9

10 2. Moldes 2.5 Puntos de entrada de inyección Existen diversos tipos de entradas que pueden ser utilizadas en el proyecto de un molde para los termoplásticos de ingeniería de SABIC Innovative Plastics. Sin embargo, hay que considerar algunas reglas importantes en esta fase del proyecto - debido a la contracción anisotrópica de algunos materiales (como por ejemplo, los tipos reforzados con fibra de vidrio), la selección del punto de inyección debe ser hecha antes del inicio de la fabricación de la cavidad del molde, para prever la correcta contracción de moldeo - la entrada de inyección debe estar en una zona de poca solicitación de la pieza, pues esta será siempre un área de alta concentración de tensiones residuales - la ubicación de la entrada de inyección debe ser proyectada de manera que las líneas de unión resultantes sean mínimas y localizadas en áreas poco solicitadas - la entrada de inyección debe estar ubicada de manera que la pieza sea rellenada del mayor espesor hacia la menos espesa - se debe garantizar siempre un buen acabado en la transición entre el canal de distribución y la entrada de inyección - piezas grandes que requieren varios puntos de inyección deben poseer canales de distribución que permitan la inclusión de puntos de inyección próximos unos a los otros. Esto minimizará el resfriamiento de la resina durante el llenado de la cavidad, proporcionando líneas de unión más resistentes - los tipos reforzados con fibra de vidrio o cargados con carga mineral requieren entradas de un 25% mayores que los tipos de uso general - Para evitar retención de gases, el flujo del material a partir del punto de entrada debe ser dirigido para la salida de gases - Para minimizar el splay y nubes, la entrada deberá estar localizada en un ángulo recto con el canal y debe obligatoriamente existir un pozo frío al lado del canal Vea la figura 9 - Sigue la relación de varios tipos de puntos de entrada de inyección usados Figura a 1.5mm Tipo martelo Menor possivel Canal tipo S a 1.0(max) Menor possivel Figura 8 Sistema de canal y pico caliente Canal diafragma Pico Sensor de Temperatura Entrada capilar Línea de agua Pieza Resistencia Sensor de Temperatura (posicionando entre las dos resistencias) Resistencia D 8.5 Canal tipo C 1.0 a 1.5mm 1.5 D Entrada lateral Dimensión de poco frío 10 SABIC Innovative Plastics

11 2.6 Salida de gases Al trabajar con temperaturas relativamente elevadas, los termoplásticos de ingeniería de SABIC Innovative Plastics generan una cierta cantidad de gases, principalmente en el caso de un grade retardante a la flama. Salidas de gases apropiadas previenen la retención de gases que normalmente resultan en marcas de quema al final del flujo de la resina. Este problema se vuelve más crítico en piezas con paredes finas, las cuales normalmente requieren de alta velocidad de inyección. Otro problema normalmente causado por salidas de gases inadecuadas es el aumento en la dificuldad de rellenamiento de la cavidad por el material fundido, causando defectos en las piezas moldeadas. Las salidas de gases deben estar ubicadas al final del flujo y en locales donde ocurran lineas de unión. En casos donde los gases son retenidos en zonas no adecuadas, donde una salida de gas no puede ser construida, se puede aprovechar pins extractores y postizos. La figura 10 muestra detalles de salida de gases para los termoplásticos de ingeniería de SABIC Innovative Plastics. Figura 10A 6,4mm 2,5-5,0mm 0,04-0,07 mm 1,5-2,3 mm 0,4-0,8 mm Linha de partição Salida de gases Figura 10B 0,03 Figura 10C A Vista de "A" Pino extractor Saída de gases Saída de gases Saída de gas continua Pino extractor 0.3 Saída de gases no pino extractor SABIC Innovative Plastics 11

12 3. Secado 3. Secado La mayoria de los termoplásticos absorben la humedad de la atmosfera, y no de la temperatura normal de procesamiento. Esto puede provocar degradación de la resina polimérica, dando como resultado pérdidas de propiedades físicas y perjudicando el acabado superficial de la pieza moldeada. La degradación polimérica citada anteriormente, es más conocida como hidrólisis y se da en el rompimiento de la cadena polimérica debido a la reacción química con la molécula de agua que ocurre en los materiales que presentan baja resistencia a la hidrólisis. Tal reacción es estimulada por la energía proveniente de las mantas eléctricas de la inyectora (calor).para obtenerse piezas de buena calidad, las resinas Valox*, Lexan*, Noryl*, Noryl GTX, Noryl PPX, Ultem*, Cycolac*, Cycoloy*, Xenoy*, Xylex* y Geloy* deben ser sometidas a un proceso de secado previo al proceso de inyección. Tal operación puede ser realizada en tres tipos de aparatos: Estufas de aire circulante: Esta compuesta por un horno con varias bandejas que son acomodadas unas sobre otras de modo que el aire caliente circule y seque el material depositado dentro de las bandejas. Este equipo es ideal para secar materiales que no son muy sensibles a la hidrólisis y cuando se desea secar pequeñas cantidades de material. Debido a su regular capacidad de secar los gránulos, estos deben ser distribuidos uniformemente en la bandeja y no deben pasar los 3.0 cm de alto para no comprometer el material que está en el fondo. La distancia entre las bandejas debe ser mínimo de cm para garantizar la libre circulación del aire caliente. Debido a que se utiliza aire caliente con humedad ambiental, la capacidad de retirar la humedad de los gránulos no es alta, no siendo recomendada para materiales con baja resistencia a la hidrólisis como el Valox, Lexan, Xenoy y Cycoloy. Secador de aire forzado: Este equipo esta compuesto por un compartimiento donde es colocado el material y por un calentador eléctrico que eleva la temperatura del aire. El aire ambiente es calentado y bombeado en la parte inferior del compartimiento, entrando en contacto con los gránulos y retirando la humedad de los mismos. Como en el caso anterior, este equipo calienta el aire en condiciones de humedad ambiental, por lo tanto, no tiene alta capacidad de retirar la humedad contenida en los gránulos. Esto es aplicado unicamente en el secado de materiales con buena resistencia a hidrólisis, como por ejemplo el Noryl. Deshumidificadores: Básicamente este equipo esta compuesto por un silo donde el material a ser secado es almacenado con células deshumidificadoras que retiran la humedad del aire y un calentador que es responsable por el calentamiento del aire ya seco que va a circular por los gránulos de la resina y retirar la humedad de la misma. La gran diferencia entre este equipo y los citados anteriormente es que el deshumidificador retira la humedad del aire antes que el mismo sea calentado y bombeado en el silo es decir, el aire caliente que entra en contacto con la resina está seco, y tiene por lo tanto mejor eficiencia en el secado. Es ideal para el secado de resinas con baja resistencia a la hidrólisis y en casos donde hay la necesidad de secar grandes volúmenes de material, pues funcionan en operaciones continuas. Siempre que el nivel de material en la tolva de la máquina cae abajo de un determinado límite, automaticamente es transportado el material del silo para la tolva de la máquina. 12 SABIC Innovative Plastics Debido a esta característica, se debe prever la capacidad del silo para obtener tiempo de residencia de 3 a 4 horas, dependiendo del material a ser secado. Por ejemplo, si una inyectora consume 100 kg de Valox* por hora (tiempo de secado: 4 horas), la capacidad de silo del deshumidificador debe de ser de 400 kg. El punto de rocío recomendado para el secado es en el mínimo -25ºC. En la figura 11, se puede observar el funcionamiento del equipo con más detalles. Redeshumidificador válvula válvula circulador de ar circulador de ar filtro Trocador de calor * lacalização dos monitores de temperatura, ponto de orvalho e fluxo de ar deshumidificador aquecedor aquecedor filtro filtro entrada de silo Figura 11 - Esquema de um típico desumidificador Esquema de um típico deshumidificador Lo crítico de la operación de secado está directamente relacionada a la higroscopicidad y a la resistencia a la hidrólisis de la resina. Por ejemplo, el Noryl además de poseer la menor absorción de agua de entre todos los plásticos de ingeniería, también posee alta resistencia a la hidrólisis, por lo tanto su secado sólo se hace cuando se necesita un un buen acabado superficial de las piezas inyectadas, pues no hay pérdida de propiedades mecánicas del material. Cuando esta operación es necesaria, puede ser efectuada en una estufa de aire circulante. Las resinas Valox, Lexan, Cycoloy, Xenoy, Ultem y Noryl GTX no tienen la misma característica del Noryl, siendo necesario mayores tiempos y temperaturas de secado, así como la utilización de deshumificadores. Con el propósito de evitar la reabsorción de humedad, la tolva de la inyectora debe permanecer cerrada y caliente. Si no hay disponibilidad de una tolva caliente, se debe rellenar con suficiente material para solamente 15 min de producción. Vea en la tabla de procesamiento la temperatura y tiempo de secado para las familias de materiales de SABIC Innovative Plastics. Tiempo o temperatura arriba de lo recomendado pueden provocar degradación de la resina y los mismos parámetros abajo de lo recomendado, no serán suficientes para eliminar la humedad de los gránulos. silo Termopar*

13 4. Condiciones de procesamiento 4.1 Limpieza del cilindro Debido a la alta viscosidad de la mayoría de los termoplásticos de ingeniería, arrastran cualquier depósito de plástico dejado por inyecciones anteriores. Si el cilindro/tornillo de la inyectora no está completamente limpio, podrán surgir problemas como, degradación de resina, puntos negros y manchas en el moldeado. Para limpiar la máquina, PS, PEAD o PMMA. Se deben evitar los siguientes materiales: Nylon, PP, PEBD, ABS y PVC por degradar en altas temperaturas o reaccionar con otras resinas, pudiendo causar incluso (en el caso de POM) explosiones en el cañón. La temperatura de purga debe ser la misma utilizada para el procesamiento de la resina en cuestión. Después de la limpieza de la máquina, con los materiales citados anteriormente, se debe retirar del cilindro el material de limpieza, utilizando el material que será inyectado.se puede utilizar material 100% molido. Las primeras piezas moldeadas deben ser separadas, ya que generalmente son contaminadas con exceso de desmoldante, óleo y material de limpieza del cilindro. 4.2 Temperatura del cilindro Ver tabla de procesamiento. Cada resina en particular posee un perfil mediano de temperatura característica, que puede presentar variaciones en función del tiempo de residencia del material en el cilindro, complejidad de la pieza y proyecto del molde. Cuando se dispone de condiciones normales de inyección, es decir, tiempo de residencia entre 5 y 8 minutos, peso de lo inyectado entre 40 y 80% de la capacidad de la máquina, molde y tornillo bien proyectados, se utilizan perfíles de temperatura ascendentes. En casos críticos donde el peso del moldeado se aproxima del 40% de la capacidad de inyección o el tiempo de residencia es muy alto, se debe trabajar en el límite mínimo del perfil de temperatura para que se evite degradación térmica del material. 4.3 Presión de inyección/presión de compactación La presión de inyección es la presión necesaria para proveer la acumulación de la cavidad por el material plástico fundido. La intensidad de presión de inyección depende de algunos factores: - tipo de material: cuanto mayor es la viscosidad del material, más difícil se hace el relleno de la cavidad, así que la presión necesaria para hacer el material fluir y rellenar la cavidad será mayor. En el caso de materiales con fibra de vidrio, se debe procurar trabajar con una presión de inyección para mantener la integridad de la fibra de vidrio; - complejidad de la pieza: curvas, resaltos y paredes finas dificultan el flujo del material dentro de la cavidad, además de causar rápido enfriamiento del material, esta causando aumento de la viscosidad y por lo tanto dificultando el flujo del material. Debido a estos obstáculos el nivel de presión de inyección debe ser mayor que en las piezas menos complejas; - temperatura del molde: cuanto mayor es la temperatura del molde, menor será la pérdida de temperatura del material durante el rellenamiento de la cavidad, disminuyendo así el aumento de la viscosidad del material. Así es posible utilizar una presión de inyección menor que cuando se utilizan temperaturas apropiadas en el molde. - canales de inyección y puntos de entrada: Los canales de inyección y distribución y los puntos de inyección estrangulados dificultan el paso del material fundido, necesitando mayor presión de inyección para rellenar la cavidad. De una forma general, la presión de inyección ideal para una cierta pieza, puede ser determinada iniciando la inyección con presión baja y aumentando hasta que se obtengan piezas de buena calidad. La presión de compactación empieza a actuar cuando la pieza ya está completa. Su función es mantener el material compactado hasta que quede sólido nuevamente, evitando que ocurra rechupe en la pieza. La intensidad de la presión y el tiempo de actuación dependen algunos factores como: - temperatuta del molde: moldes excesivamente calientes retardan la solidificación del material y aumentan la contracción de moldeo del material, necesitando tiempo de actuación e intensidad mayor de la presión de compactación; - proyecto de la pieza: paredes gruesas dificultan el enfriamiento del material, por lo tanto la presión de compactación debe ser regulada para que actúe hasta que el material esté solidificado. Para los materiales de SABIC Innovative Plastics la presión de compactación puede variar del 30 a 80% de la presión de inyección. El tiempo de compactación puede ser determinado a través del diagrama de peso de la pieza en función del tiempo de compactación, evitándose así trabajar con tiempos altos que prolongan desnecesariamente el ciclo de inyección. El peso de la pieza no debe exceder 30,19 g con cualquier presión de compactación. Peso de la pieza moldeada (g) En este caso, 7s son suficientes para que se obtenga una mejor calidad de la pieza Tiempo de compactación (s) Es fácil determinar el tiempo de compactación en la práctica, durante la inyección.los tiempos de compactación diferentes son ajustados con 1-2 s de diferencia, dependiendo de la resolución deseada, y las piezas resultantes son pesadas en un laboratorio, después de la remoción del canal. Los pesos son, entonces, trazados con relación a los tiempos de compactación. El punto óptimo de compactación estará en la región donde no ocurra más ninguno cambio en el peso. Determinación experimental del tiempo adecuado de compactación 4.4 Velocidad de inyección La velocidad de inyección puede ser traducida como el tiempo de relleno de la cavidad del molde por el material fundido. Por lo tanto, cuanto mayor es la velocidad de inyección menor será el tiempo de relleno de la cavidad. Para procesar los materiales de ingeniería de SABIC Innovative Plastics es recomendable utilizar una velocidad de inyección mediana-rápida, pues así se puede evitar la congelación prematura del material y consecuentemente un defecto de la pieza. En el inicio de la producción se debe proceder como en el caso de la presión de inyección, es decir, iniciar el proceso con velocidad lenta para evitar el surgimiento de bordes o daños en el molde y elevarla conforme a la necessidad de la pieza. SABIC Innovative Plastics 13

14 4. Condiciones de procesamiento / 5. Reciclaje 4.5 Contrapresión/Rotación del tornillo La contrapresión es la presión que se opone al retorno del tornillo durante la dosificación del material. Cuanto mayor, mayor es la dificultad del retorno del tornillo, aumentando el cizallamiento en el material. Tal factor es conveniente cuando se desea mejorar la homogeneización de masterbatch, por ejemplo. Con relación a materiales de SABIC Innovative Plastics, cuanto menor es el cizallamiento, mejor será el mantenimiento de propiedades del material. Se recomienda por lo tanto, utilizar baja contrapresión (máx. 5 kg f/cm2), lo suficiente para garantizar que el material que va a ser inyectado esté libre de burbujas. Cuanto mayor es el RPM del tornillo, mayor será la homogeneización del material y más rápida será la etapa de dosificación del material, reflejando en ciclos menores de moldeo. Sin embargo la mayor fricción generada en el material es perjudicial, pudiendo causar degradación del termoplástico. Para conciliar el ciclo de moldeo, homogeneización y conservar las propiedades del material, se recomienda 40 a 80 RPM. 4.6 Temperatura del molde Las resinas de ingeniería de SABIC Innovative Plastics requieren que el molde sea calentado. El buen control de temperatura en la herramienta es determinante sobre aspectos como el acabado de la pieza, tensiones internas, contracción y estabilidad dimensional. Para obtener un control de temperatura eficiente en el molde es necesario que los canales de calentamiento sean proyectados de manera que distribuyan uniformemente el calor por todo el molde. La uniformidad de temperatura en el molde es crucial para materiales cristalinos Valox*, Noryl GTX* y Xenoy* porque de ella depende la uniformidad de la cristalización del material y por lo tanto la estabilidad dimensional del moldeado. Vea los valores recomendados para la temperatura en el molde en la tabla de procesamiento. 5. Reciclaje Los termoplásticos de ingeniería de SABIC Innovative Plastics pueden ser reciclados, sin embargo, es necesario seguir algunas recomendaciones: - el secado del molido debe ser hecho de acuerdo con la tabla de procesamiento. Observe que cada material tiene una condición diferente y en este caso, se recomienda el incremento de una hora o más en el tiempo de secado; - en caso de moldeo por inyección, el material molido puede ser mezclado en una proporción de hasta un 25% con el material virgen sin pérdidas expresivas de propiedades**; - las piezas y ramas para ser molidas deben estar libres de contaminaciones como óleo, grasa, silicone y polvo; - los tamices de los molinos deben poseer orifícios mayores que 8mm para evitar la formación de polvo y consecuente degradación durante el procesamiento. Así mismo, en la presencia del material molido con tamaño inferior a 8 mm o polvo,se hace necesario el tamizado del mismo. Normalmente la obtención de pequeñas partículas de material durante la molienda ocurre debido a falta de afilado de las láminas del molino. La cantidad de molido depende del tipo de aplicación y son recomendadas las pruebas en las piezas para validación. 4.7 Variación de la contracción del moldeado; Parámetros de inyección Los factores que influyen en la contracción son: presión en la cavidad y poscontracción. La presión en la cavidad es dependiente de la temperatura del molde, masa, velocidad de inyección, presión de inyección, tiempo y presión de recalque y lo más importante, las dimensiones de entrada y canales (pérdida de presión). Los parámetros principales son: presión de inyección, recalque y tiempo de recalque. La poscontracción depende de la temperatura de la pieza cuando sale del molde. Esta temperatura nuevamente se relaciona a la temperatura de la masa, molde y tiempo de enfriamiento. Piezas moldeadas, por ejemplo con Noryl GTX pueden exponer alteración dimensional resultante de la humedad del aire debido a la naturaleza higroscópica de la poliamida en la resina. 14 SABIC Innovative Plastics

15 II. Condições de injeção / Condiciones de inyección II. Condiciones típicas de moldeo por inyección Consulte la tabla de procesamiento con las condiciones de inyección de los principales termoplásticos de ingeniería de SABIC Innovative Plastics. Tiempo de secado Temperatura de secado (ºC) Funil ( C) Zona trasera ( C) Zona intermedia ( C) Zona frontal ( C) Punta ( C) Masa ( C) Molde ( C) Tasa de compresión L/D Uso geral Cycolac* Cycoloy* Lexan* Lexan EXL* Xylex* Geloy* Anti chama Reforçados Uso geral Anti chama Não reforçado Reforçados Uso geral Uso geral Uso geral Resistência térmica 3 a 4 3 a 4 3 a 4 3 a 4 3 a 4 3 a 4 3 a 4 3 a 4 3 a 4 3 a 6 3 a ,0-2,5/1 2,0-2,5/1 2,0-2,5/1 2,2-2,5/1 2,2-2,5/ / / / / /1 2,2-2,5/1 2,2-2,5/1 2,2-2,5/1 2,2-2,5/ / / / / ,1-2,3/ ,1-2,3/1 20/1 20/1 Noryl* Noryl GTX* Noryl PPX* Não reforçados Reforçados Não reforçados Reforçados Não reforçados Reforçados Tiempo de secado 2 a 4 2 a 4 3 a 4 3 a 4 2 a 4 2 a 4 Temperatura de secado ( C) Funil ( C) Zona trasera ( C) Zona intermedia ( C) Zona frontal ( C) Punta ( C) Masa ( C) Molde ( C) Tasa de compresión 2,0-2,5/1 2,0-2,5/1 2,0-2,5/1 2,0-2,5/1 2,0-2,5/1 2,0-2,5/1 L/D 20-24/ / / / / /1 Valox* Xenoy* Ultem* Não reforçados Reforçados Não reforçados Reforçados Não reforçados Reforçados Blendas Tiempo de secado 3 a 4 3 a 4 3 a 6 3 a 4 4 a 6 4 a 6 4 a 6 Temperatura de secado ( C) Funil ( C) Zona trasera ( C) Zona intermedia ( C) Zona frontal ( C) Punta ( C) Masa ( C) Molde ( C) Tasa de compresión 2,5-3,5/1 2,5-3,5/1 2,0-2,5/1 2,0-2,5/1 2,0-2,5/1 2,0-2,5/1 2,0-2,5/1 L/D 18-24/ / / / / / /1 SABIC Innovative Plastics 15

16 III. Guía de problemas y soluciones En el guía siguiente se encuentran algunos de los problemas más comunes que pueden ocurrir durante la inyección de una pieza en plástico. Se debe destacar que se trata solamente de un indicador y que debemos considerar varios otros factores como diseño, condiciones de la inyectora,del molde,etc. Problema Lo que es Posible causa Possible eliminación Manchas de material quema Marcas de material quemado Degradación térmica del fundido Comprobar la temperatura de la masa y el tiempo de residencia en el cilindro Delaminación Separación de capas Contaminación o uso de polímeros incompatibles Comprobar si hay contaminantes u otros materiales Cáscara de naranja Aspecto irregular de la superficie Presión muy baja en la cavidad Aumentar presión de inyección y/o de compactación y/o velocidad de inyección Rebabas Exceso de material en la línea de cierre de la pieza Presión de inyección muy alta y/o anillo antiretorno dañado Disminuir la presión de inyección y comprobar el anillo antiretorno Quema (gas aprisionado) Oxidación por aire preso en la cavidad y que no puede escaparse Velocidad de inyección alta y/o falta de salida de gases Criar o mejorar las salidas de gases y/o inyectar más despacio 16 SABIC Innovative Plastics

17 Chorro Aspecto irregular del flujo de material en la pieza Velocidad de inyección alta y/o entradas muy pequeñas y/o diseño pobre de la pieza Adecuar velocidad de inyección y/o revisar entradas/diseño de la pieza Pieza fallada Pieza incompleta Presión de inyección baja y/o temperatura del molde baja y/o dosificación inadecuada Comprobar presiones, temperatura del molde y curso del dosificado Rechupe Marca aparente en la superficie de la pieza Grosor de la gran pieza y/o presión de inyección/ compactación inadecuada Alterar entradas,aumentar espesor y regular presiones de inyección/compactación Manchas plateadas Marca plateada (generalmente en el sentido del flujo) Humedad o degradación Comprobar las condiciones de estufa y/o temperaturas y/o diseño de la entrada Líneas de unión Anillos concéntricos próximos al punto de inyección Puntos de inyección restrictos o velocidad de inyección elevada Reducir la velocidad de inyección (usar perfil) y comprobar dimensiones de los canales y entradas de inyección Líneas de unión Encuentro de dos frentes de flujo Material frío y/o diseño pobre de la piezay/o molde frio Comprobar diseño de la pieza y regular temperatura del cilindro y del molde SABIC Innovative Plastics 17

18 Centro Tecnológico Tecnología Competitividad Innovación Productividad SABIC Innovative Plastics ofrece a sus clientes el máximo apoyo en diseño y en soporte tecnológico en el desarrollo de nuevos productos. Visite nuestro website o solicite catálogos con información técnica. Los datos contenidos en este catálogo son valores promedios de varios lotes producidos o valor referente a un lote analizado. No está autorizada la utilización de los valores aquí descritos para fines de especificación. Estas informaciones se encuentran actualizadas hasta la fecha en que fue autorizada la edición de este catálogo. SABIC Innovative Plastics reserva el derecho de alterar, modificar o cancelar la fabricación de sus productos a cualquier tiempo, independiente de algún aviso o comunicación sin incurrir en responsabilidades de cualquier especie. Las sugerencias para el uso de nuestros materiales contenidas en este catálogo no constituyen licencia para el uso de cualquier patente de General Electric Company. Para obtener mayores informaciones sobre nuestros productos y su uso correcto consulte nuestras oficinas con sede en São Paulo (Brasil), Tortuguitas (Argentina) o Ciudad de México (México). 18 SABIC Innovative Plastics

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20 Contact us SABIC Innovative Plastics Brasil Av. Nove de Julho, andar CEP São Paulo-SP T F SABIC Innovative Plastics Argentina Descartes, 3668 Zip B1661AYF Tortugauitas-Pcia. B. Aires T F SABIC Innovative Plastics México Av. Prolongación Paseo de la Reforma, 490 3er Piso - EDF B - C.P México, D.F. T F productinquiries@sabic-ip.com LOS MATERIALES, PRODUCTOS Y SERVICIOS DE SABIC INNOVATIVE PLASTICS HOLDING BV, SUS SUBSIDIARIAS Y AFILIADAS ( VENDEDOR ) SE VENDEN SUJETOS A LAS CONDICIONES ESTÁNDARES DE VENTA DEL VENDEDOR. ESTAS CONDICIONES SE PUEDEN ENCONTRAR EN Y ESTÁN DISPONIBLES BAJO DEMANDA. AUNQUE CUALQUIER INFORMACIÓN O RECOMENDACIÓN AQUÍ INDICADA SE DA DE BUENA FE, EL VENDEDOR NO GARANTIZA, DE FORMA EXPRESA O IMPLÍCITA, (i) QUE SE OBTENGAN LOS RESULTADOS AQUÍ DESCRITOS EN LAS CONDICIONES FINALES DE USO, NI (ii) LA EFICACIA O SEGURIDAD DE NINGÚN DISEÑO QUE INCORPORE LOS PRODUCTOS, SERVICIOS O RECOMENDACIONES DEL VENDEDOR. EXCEPTO POR LO QUE SE DISPONGA EN LAS CONDICIONES DE VENTA ESTÁNDAR DEL VENDEDOR, ÉSTE NO SE RESPONSABILIZA DE NINGUNA PÉRDIDA QUE PUEDA RESULTAR DE CUALQUIER USO DE SUS PRODUCTOS O SERVICIOS DESCRITOS EN ESTE DOCUMENTO. Cada usuario es responsable de determinar por sí mismo la idoneidad de los productos, servicios o recomendaciones del Vendedor para el uso concreto del usuario mediante las pruebas y análisis de uso final apropiados. Nada en ningún documento o declaración verbal se considerará como una alteración o renuncia sobre cualquier disposición contenida en la Condiciones de Venta Estándares del Vendedor o en este documento de renuncia de responsabilidad, a menos que así se acuerde de forma específica y por escrito firmado por el Vendedor. Ninguna declaración del vendedor con relación a un posible uso de cualquier producto, tiene como intención, o debe ser interpretado para, otorgar cualquier licencia bajo cualquier patente o cualquier otro derecho de propiedad intelectual ni como una recomendación de uso de dicho producto, servicio o diseño de alguna forma que infrinja alguna patente o cualquier otro derecho de propiedad intelectual. SABIC Innovative Plastics es una marca registrada de SABIC Holding Europe BV * Cycolac, Cycoloy, Geloy, Lexan, Lexan EXL, LNP, Noryl, Noryl GTX, Noryl PPX, Ultem, Valox, Xenoy y Xylex son marcas registradas de SABIC Innovative Plastics IP BV Copyright 2008 SABIC Innovative Plastics IP BV. All rights reserved. sabic-ip.com SABIC-PLA-5745-ES