Resumen

Aunque los programas de ingeniería asistida por ordenador (CAE) se utilizan desde hace muchos años en la industria del plástico, determinar la geometría y la densidad de malla más adecuadas sigue siendo un reto. Puede afectar a la precisión de la simulación, al tiempo y a los costes. La evaluación de la malla más adecuada no es fácil debido a las dificultades para obtener los valores reales de la presión y la temperatura en el interior del molde. 

El presente trabajo investiga esta cuestión. Se fabricó un molde y se instalaron sensores en su interior. Se evaluaron simulaciones CAE utilizando diferentes geometrías y densidades de malla frente a los datos experimentales. Los resultados mostraron que el tiempo de cálculo se veía influido principalmente por la geometría de la malla. El uso de una malla 2D y de menor densidad puede conducir a una simulación más rápida y precisa de la presión en el interior del molde, y una malla 3D con menor densidad puede proporcionar una simulación más rápida y precisa de la temperatura.

INTRODUCCIÓN

Los plásticos se han utilizado durante muchos años para fabricar productos técnicos para abastecer a las industrias automotriz, aeronáutica, médica y electrométrica. El moldeo por inyección es el principal proceso de transformación de plásticos y varios parámetros influyen en la calidad del producto y el tiempo de ciclo, como la temperatura, la presión y el tiempo de enfriamiento. En muchos casos, el resultado del proceso de moldeo por inyección es difícil de predecir y la definición de los parámetros más adecuados se obtiene empíricamente. Hoy en día, el software de ingeniería asistida por computadora (CAE) puede usarse para ayudar a la industria del plástico a reducir los costos y el tiempo de ciclo, y mejorar la calidad del producto, ayudando en dos fases de producción:

i) Simulando el producto plástico: En CAE, se pueden simular defectos en las piezas de plástico, como líneas de soldadura y contracción. CAE también se puede usar para detectar regiones críticas con acumulación de calor, marcas de hundimiento, acumulación de tensiones residuales y deformación del producto. En tales casos, la precisión de la simulación de CAE se puede verificar fácilmente mediante comparación, accediendo a la distorsión de la pieza de plástico fabricada utilizando un escáner CAD/CAI/3D o microscopía para análisis estructural y midiendo el estrés residual. Padilla et al. evaluaron la deformación y la contracción de un producto y compararon las alteraciones observadas en la parte inyectada experimentalmente con los resultados de la simulación. La simulación resultó en algunas diferencias en las regiones cercanas a los bordes del producto.

ii) Simulando el proceso de moldeo: Para evaluar la simulación de CAE del proceso de moldeo por inyección de plástico, se debe desarrollar un sistema adecuado de adquisición de datos e instalar sensores dentro de la cavidad del molde para obtener el comportamiento experimental del plástico durante la fase de moldeo. Por lo tanto, la precisión de este tipo de simulación no se aborda en profundidad en la literatura actual.

• Materias:Moldeo de plásticos Moldeo por inyección de plásticos Proceso de moldeo
• Subjects:Plastic molding Injection molding of plastics Moulding process
• Palabras claves:Precisión de la simulación CAE; Monitoreo de presión; Proceso de moldeo de plástico; Sensor
• Keywords:CAE simulation precision; Pressure monitoring; Plastic molding process; Sensor