porcentaje de la contraccion de los polimeros poli
plástico
Las contracciones en el diseño del molde
Juan de Juanes Márquez Sevillano
Diseño y Transformación de Plásticos
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 cuando se enfríauna 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.
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Origen de la contracción
La contracción no está solo relacionada con la dilatación
térmica.
La contracción final de la pieza esmenor 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
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Evolución termodinámica
Volumen específico v
Influencia de
la presiónInicio de la
contracción
Influencia de
la temperatura
Temperatura T
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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 el volumen de
contracción.
La contracciónvolumétrica 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 = Dimensión cavidad del molde
IF = Dimensiónpieza moldeada
La contracción se expresa en términos porcentuales
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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/transversalSolidificado
Longitud contraída
Contorno después contracción
Contorno molde
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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 en servicio
F: Pieza con absorción de agua
1: Dimensiónmolde
2: Dilatación molde
3: Contracción desmoldeo
4: Contracción pieza
5: Post-contracción
6: Contracción total
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Post-contracción
Es la contracción que sufre una pieza en servicio o
almacenada sobre todo a temperaturas altas.
Es debido a:
Relajación de tensiones.
Reorientación molecular.
Post-cristalización.
La absorción de agua modifica lasdimensiones de la
pieza y se añade a la post-contracción (poliamidas)
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Factores que influyen en la contracción
Material
Proceso de moldeo
Contracción
Pieza
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Molde
Influencia del material en la contracción
Amorfo o Semicristalino
Volumen específico v
Sólido
cristalino
Líquido
LíquidoAmorfo
Semicristalino
Temperatura T
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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
cristalización
•Baja contracción
•Elevada post-contracción
Diseño y Transformación de...
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