Título
Estudio de recubrimientos y tratamientos de superficie de nueva generación para optimizar la vida útil de moldes de inyección de polímeros que usan la resina Noryl
Autor
JOSE MARTIN MELCHOR LEAL
Colaborador
CARLOS AGUSTIN POBLANO SALAS (Revisor)
Nivel de Acceso
Acceso Abierto
Materias
Recubrimientos - (PALABRA CLAVE DEL AUTOR) Potencial electrostático molecular - (PALABRA CLAVE DEL AUTOR) Moldes - (PALABRA CLAVE DEL AUTOR) Inyección de plástico - (PALABRA CLAVE DEL AUTOR) Coeficiente de fricción - (PALABRA CLAVE DEL AUTOR) Coating - (PALABRA CLAVE DEL AUTOR) Molecular electrostatic potential - (PALABRA CLAVE DEL AUTOR) Moulds - (PALABRA CLAVE DEL AUTOR) Injection - (PALABRA CLAVE DEL AUTOR) Friction coefficient - (PALABRA CLAVE DEL AUTOR) INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA - (CTI) CIENCIAS TECNOLÓGICAS - (CTI) TECNOLOGÍA DE MATERIALES - (CTI) PLÁSTICOS - (CTI)
Resumen o descripción
En la industria de la inyección de plásticos es frecuente diseñar moldes utilizando la técnica ―Scientific Molding‖, que consiste en la optimización de las geometrías y aceros del molde, mediante el software de simulación de elemento finito (CAE), sobre todo en la fabricación de moldes para producción masiva de componentes inyectados. Los fabricantes de piezas plásticas realizan un esfuerzo constante en el mantenimiento preventivo y el control del proceso de manufactura para asegurar la calidad del producto y extender la vida útil de los moldes; sin embargo, a pesar de todas estas previsiones el desgaste prematuro de los mismos se sigue presentando, en especial cuando se utilizan para la industria automotriz, la cual emplea frecuentemente polímeros de alto desempeño que producen un desgaste significativo de la superficie del acero del molde. La presente investigación, busca crear un método de selección para recubrimientos de superficie que ayude a prevenir el desgaste prematuro de los moldes cuando se utiliza el polímero reforzado, y que este, pueda ser aplicado a temperaturas que no deformen los materiales del molde. También se analizan las características del polímero Noryl GTX 830 y sus mecanismos de desgate. Finalmente, propone un modelo matemático para predecir el desgaste en la superficie del molde. Los resultados muestran una fuerte correlación lineal entre el desgaste de la superficie del molde y el coeficiente de fricción. También se verifica la relación entre el potencial electrostático de las moléculas en la superficie del molde y la pérdida de masa debida al desgaste del mismo, mediante una ecuación denominada "ecuación-hipótesis". Se identifica al recubrimiento carbono como diamante (DLC) como el mejor candidato para recubrimiento debido a su bajo coeficiente de fricción un muy bajo potencial electrostático molecular.
In the plastic injection industry, it is common to design moulds using the technique called "Scientific Molding", which consists in the optimization of the geometries and steels for mould, by using the finite element analysis software to simulate material flow and the thermal behavior, specially the mass production manufacturers for plastic injected components. Manufacturers of plastic parts made a constant effort in preventative maintenance and control of the manufacturing process to ensure the quality of the product and extend the useful life of their moulds; However, despite all these prevention activities a premature wear on some of them still occurring, especially when they are used for the automotive industry, which often use high performance polymers that produce significant wear to the surface of the mould steel or alloy surfaces. This research seeks to create a selection method for coatings that help to prevent premature wear of the moulds when using reinforced polymer, and also look to apply the coating at temperatures that do not deform the mould materials. It also discusses the mechanical & thermal characteristics of Noryl GTX 830 polymer and its mechanisms of wear on the injection mould. Finally, proposes a mathematical model to predict the wear on the surface of the mould. The results show a strong linear correlation between the mould surface wear and friction coefficient. Also verifies the relationship between the electrostatic potential of the molecules on the surface of the mould and the mass loss due to wear by an equation known as "equation-hypothesis". A very low molecular electrostatic potential is identified to the diamond like carbon (DLC) coating become it for the moment in the best candidate for molding coating for high performance polymers due to its low coefficient of friction.
Proyecto: Mejora de vida útil de moldes de inyección que utilizan el polímero PPE+PS+PA
Editor
CIATEQ, A. C.
Fecha de publicación
2014
Tipo de publicación
Tesis de maestría
Versión de la publicación
Versión aceptada
Recurso de información
Formato
application/pdf
Idioma
Español
Audiencia
Público en general
Repositorio Orígen
CIATEQ Digital
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