Contracciones De Los Pasticos

Contracciones y deformaciones en las piezas de
plástico
Las contracciones en el diseño del molde
Juan de Juanes Márquez Sevillano

Diseño y Transformación de Plásticos
Diseño

Contracción y deformación
Contracción: cambio de volumen que sufre una pieza
cuando se enfría una vez transformada (shrinkage).
Mientras que deformación o distorsión es el cambio de
forma de una pieza cuandose enfría una vez
transformada (warpage).
Consecuencias:
Debe tenerse en cuenta en las dimensionado del molde.
Debe estimarse a priori la contracción de la pieza, aunque
no es fácil, debido al número de parámetros que influyen.

Diseño y Transformación de Plásticos
Diseño

Origen de la contracción
La contracción no está solo relacionada con la dilatación
térmica.
La contracción finalde la pieza es menor que la derivada
de su dilatación térmica.
Otros mecanismos intervienen en la contracción, como:
Solidificación/Cristalización del polímero
• Velocidad de enfriamiento.
• Temperatura del molde.

Tensiones internas
Restricciones del molde
Termodinámica del proceso

Diseño y Transformación de Plásticos
Diseño

Evolución termodinámica

Volumen específico vInfluencia de
la presión
Inicio de la
contracción

Influencia de
la temperatura

Temperatura T

Diseño y Transformación de Plásticos
Diseño

0-1: Llenado volumétrico
1-2: Compresión
2-3: Presión de mantenimiento
3-4: Eliminación de la presión
4-5: Enfriamiento de desmoldeo
5-6: Enfriamiento ambiente

Estimación de la contracción
Los diagramas PvT dan información sobre elvolumen de
contracción.
La contracción volumétrica es:
C

P

V − CV
=
V

V

S

VC= Volumen de la cavidad del molde
Vp= Volumen de la pieza moldeada

S V = 1 – (1 – S L ) (1 – S W ) (1 – S S )
SL = Contracción longitudinal
SW = Contracción transversal
SS= Contracción del espesor

La contracción lineal es:

S

I

=

IW − I F
IW

SI = Contracción lineal
IW = Dimensióncavidad del molde
IF = Dimensión pieza moldeada

La contracción se expresa en términos porcentuales

Diseño y Transformación de Plásticos
Diseño

Contracciones direccionales
La contracción no es uniforme.
Contracción del espesor

SS = 0.9 −0.95* SV
Contracción longitudinal y transversal

SL/W = 0.1−0.05*S
V

Sv = Contracción volumétrica
Ss = Contracción en el espesor
Sl/v =Contracción longitudinal/transversal

Solidificado

Longitud contraída

Contorno después contracción
Contorno molde

Diseño y Transformación de Plásticos
Diseño

Fluido

Evolución de las dimensiones con el tiempo
En la transformación del polímero las dimensiones de la
pieza sufren variaciones
A: Molde frío
B: Molde caliente
C: Pieza desmoldeada
D: Pieza en C.N.
E: Pieza enservicio
F: Pieza con absorción de agua
1: Dimensión molde
2: Dilatación molde
3: Contracción desmoldeo
4: Contracción pieza
5: Post-contracción
6: Contracción total
Diseño y Transformación de Plásticos
Diseño

Post-contracción
Es la contracción que sufre una pieza en servicio o
almacenada sobre todo a temperaturas altas.
Es debido a:
Relajación de tensiones.
Reorientaciónmolecular.
Post-cristalización.

La absorción de agua modifica las dimensiones de la
pieza y se añade a la post-contracción (poliamidas)

Diseño y Transformación de Plásticos
Diseño

Factores que influyen en la contracción

Material

Proceso de moldeo

Contracción

Pieza

Diseño y Transformación de Plásticos
Diseño

Molde

Influencia del material en la contracción
Amorfo oSemicristalino

Volumen específico v

Sólido
cristalino

Líquido

Líquido
Amorfo

Semicristalino

Temperatura T

Diseño y Transformación de Plásticos
Diseño

P=constante

Cristalización
Velocidad de cristalización depende de la temperatura
del molde.
Baja velocidad
de cristalización

•Alta cristalización
•Elevada contracción

•Baja cristalización
Alta velocidad de...