CAPÍTULO 6 PRUEBAS DE OPERACIÓN Y DETERMINACIÓN DE SECUENCIA DE LA MÁQUINA

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1 90 CAPÍTULO 6 PRUEBAS DE OPERACIÓN Y DETERMINACIÓN DE SECUENCIA DE LA MÁQUINA En el proceso de inyección de plástico los parámetros varían para cada parte a realizar, ello debido a que en los plásticos existen bastantes parámetros dependientes que en ocasiones se vuelven contradictorios, su estudio se hace muy complejo debido a que la mayoría de las veces no varían de acuerdo a una distribución normal; lo anterior se debe a que variables como temperatura, presión y velocidad son dependientes entre sí y de gran importancia para determinar la capacidad del proceso. En el tema que nos ocupa se desarrollarán algunas pruebas que son necesarias para determinar que la máquina funciona mecánicamente de acuerdo a lo planeado, y para establecer los factores que afecten su desempeño y funcionamiento, además de la secuencia. 6.1 Pruebas de Operación de la Máquina Como primer punto se deben verificar si las partes de las que se compone la máquina, así como que sistemas funcionan de acuerdo a lo esperado tanto mecánico como eléctrico y electrónico. De manera que se espera que la transmisión funcione, los pistones, el sistema de cierre, los pirómetros, termopares y motores.

2 Control de Temperatura Esta prueba consiste en verificar que los termopares y pirómetros se encuentran calibrados perfectamente, se verifica la distribución de la temperatura a lo largo del cañón. El control de la temperatura es muy importante ya que su correcta operación esta muy unida a la calidad de las piezas, es por esto que es tan importante que la temperatura se encuentre perfectamente controlada. Para realizar estas pruebas se ocuparon termómetros para monitorear las diferentes temperaturas como se muestra en la figura 6.1. Se ajustan los pirómetros a 100 C se acercan los termómetros lo mas cerca posible del caño y los termopares para posteriormente energizar el sistema. Se observó que hay un momento en el que los pirómetros dejan de trabajar una vez que alcanzan su temperatura y vuelven a encender una vez que baja y lo necesitan. La temperatura a la que se observó se desconectan y conectan fue de entre 85 y 95 C, ya estando en eso se vislumbró que la temperatura que se registra es de aproximadamente 90 C. Por lo que los pirómetros están bien calibrados ya que aunque se obtuviera una temperatura 15 C inferior a la ajustada es aceptable, el problema hubiera estado en que la temperatura se incrementara mas de lo señalado. La distribución de la temperatura en el cañón es buena. Es importante señalar que el sistema de temperatura tarda un tiempo en estabilizar el sistema, por tanto es recomendable ir subiendo la temperatura después de al menos 5 minutos.

3 92 Figura 6.1 Monitoreo de Temperatura Sistema de Inyección Una vez que se realizó la prueba anterior se procedió a revisar la transmisión por medio del motor y los engranes. Ésta resulto satisfactoria ya que con la temperatura a 150 C se hizo funcionar el motor verificando que los engranes trabajan de manera optima. Hecho lo anterior se confirmó que el tornillo girara libremente, es decir que no exista alguna interferencia que no deje girar al tornillo. Efectivamente el tornillo gira sin obstrucción alguna, el sistema de engranes y tornillo se muestra en la siguiente figura 6.2.

4 93 Figura 6.2 Verificación de Tornillo Para seguir con la prueba se analizó que el pistón trabaje y de igual forma no tenga interferencia y este bien alineado. Esta alineación desde el ensamble se analizó y estaba correcta, se impulsó un par de ocasiones el pistón y no se alcanzaron a escuchar ruidos fuertes que demostraran interferencia. Por último en cuanto al sistema de inyección se revisó que el tornillo efectivamente transporte el material. Esto se logró mediante el uso de polipropileno, se puso un poco de material en la tolva se hizo girar un el tornillo y se corroboró que efectivamente transporta el material sin problemas, esta prueba se observa en la figura 6.3.

5 94 Figura 6.3 Material en Tolva Sistema de Cierre El sistema de cierre opero sin problema alguno, se hicieron pruebas abriendo y cerrando en varias ocasiones para corroborar que no existiera ninguna falla. Se aplicó aceite a las guías donde desliza la platina móvil así como a las otras partes que conforman el mecanismo de cierre, esto con el fin de disminuir la fricción. El sistema de cierre se aprecia en la figura 6.4.

6 95 Figura 6.4 Sistema de Cierre Con la realización de las pruebas anteriores, se fue verificando el funcionamiento de los sistemas eléctricos y electrónicos. No presentando falla alguna, estos sistemas electrónicos consisten en unas tarjetas con relevadores, los pirómetros, motores, relevador de la bomba y fuentes. El tablero donde se encuentran todos estos controles se muestra en la figura 6.5. Se pudieron controlar a la perfección todos estos sistemas mediante una PC este sistema se describirá en el próximo capítulo. Figura 6.5 Tablero de Control

7 Determinación de la Secuencia Para determinar la secuencia una vez que se verificó anteriormente que todo funciona correctamente, se procede a realizar algunas pruebas de inyección. En algunos manuales de inyección se dan rangos de temperaturas para el proceso de los polímeros. El material seleccionado para las pruebas fue polipropileno ya que éste no es tóxico y es sensible térmicamente, se puede inyectar sin válvula antirretorno en la punta del tornillo aunque sí contamos con ella. Cuando se alimento por primera vez a 80 C aproximadamente, se observaba que el plástico se fundía pero al centro del mismo no había alcanzado a fundirse por completo por lo que la mezcla no era homogénea. Se aumentó la temperatura hasta alcanzar unos 170 C. al momento de volver a realizar la prueba se observó como fluía el plástico en una mezcla continua y homogénea que salía de la boquilla, cabe mencionar que no se observaron fugas, se obtuvo un resultado positivo y en la figura 6.6 se observa la muestra obtenida. Figura 6.6 Muestra Obtenida

8 97 Como se pudo observar al inicio del ciclo el tornillo debe estar en su posición retraída, una carga de plástico es colocada en la tolva, se activan las resistencias para calentarlas a las temperaturas deseadas de acuerdo con el plástico a inyectar, se hace girar el tornillo un poco mediante el motor y reductor de velocidad, para que el plástico ocupe la zona del cañón entre la boquilla y la cabeza del tornillo. Posterior a esto se aplica el fluido hidráulico para que se cierre el molde y se aplique la fuerza de cierre, se hace trabajar el pistón de inyección para que el tornillo avance e inyecte el material al interior del molde. Una vez que el molde se ha llenado, se mantiene la presión de inyección hasta que el material del molde se solidifique. Cuando ocurre esto el material se va solidificando dentro de la cavidad del molde; terminado esto se procede a quitar la presión de inyección y se abre el sistema de cierre para retirar la pieza y a si comenzar un nuevo ciclo.