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Treballs academics UPC >
Escola Tècnica Superior d'Enginyeria Industrial de Barcelona >
Enginyeria de Materials >

Empreu aquest identificador per citar o enllaçar aquest ítem: http://hdl.handle.net/2099.1/9329

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Títol: Optimización del sistema de refrigeración de un molde de inyección para un envase de 17 litros
Autor: Gómez González, Sergio Veure Producció científica UPC
Tutor/director/avaluador: Santana Pérez, Orlando O. (Orlando Onofre)
Universitat: Universitat Politècnica de Catalunya
Càtedra /Departament: Universitat Politècnica de Catalunya. Departament de Ciència dels Materials i Enginyeria Metal•lúrgica
Matèries: Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria dels materials::Materials plàstics i polímers
Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria dels materials::Assaig de materials
Injection molding of plastics -- Cooling
Polypropylene
Finite element method
Plàstics -- Emmotllament per injecció -- Refrigeració
Polipropilè
Elements finits, Mètode dels
Data: mar-2010
Tipus de document: Master thesis (pre-Bologna period)
Resum: El objeto del presente proyecto es incrementar la productividad de un molde de inyección de un envase troncocónico de 17 litros de polipropileno mediante el rediseño y la optimización del sistema de refrigeración empleando la aplicación de Análisis por Elementos Finitos (MEF) de simulación reológica Moldflow Plastics InsightÒ. La meta perseguida es reducir el tiempo de inyección y el tiempo de enfriamiento para minimizar el tiempo total de ciclo e incrementar la productividad del mismo. Para ello se ha proyectado el envase y los circuitos de refrigeración del molde en tres dimensiones mediante TopSolidÒ, según el modelo real empleado actualmente en planta. Se ha simulado el proceso de inyección con el fin de determinar las divergencias entre el modelo actual en planta y el simulado. Las simulaciones se han realizado teniendo en cuenta los parámetros de máquina y el tiempo de inyección utilizados en el proceso real. Para optimizar el tiempo de llenado se han realizado 7 simulaciones en las que se ha forzado la inyección del polímero a diferentes tiempos desde 1,12 hasta 3,84 segundos, incluyendo un total de cinco simulaciones intermedias. Se comparan los resultados de las distintas simulaciones para encontrar el tiempo optimo de inyeccion. Además, se ha simulado el proceso de inyección con las mismas condiciones de contorno pero con distintas temperaturas de fundido, desde 200 hasta 280 ºC, siendo las recomendadas las incluidas en el rango (205-280)ºC para el polímero inyectado. El proceso óptimo obtenido se simula con cuatro sistemas de refrigeración distintos al empleado actualmente en planta. Dividiendo los circuitos de refrigeración de la cavidad, del punzón, de la cavidad y el punzón (mixta) o mediante un sistema de refrigeración en fuente. Se evalúan y comparan los cuatro modelos de refrigeracion propuestos estudiando: el incremento de la temperatura de los circuitos de refrigeración, la temperatura máxima de la cavidad, la temperatura de la cavidad media, el tiempo de ciclo y la eficiencia de los circuitos, entre otros. Los resultados se comparan con el proceso real en máquina. Finalmente se presenta el estudio económico y se justifica economicamente como el sistema de refrigeración en fuente incrementa la producción en 18883 envases/mes con ahorros de más de 9700 €/mes para una fabricación de 80.000 unidades y una amortización 3 meses. La propuesta de refrigeración mixta requiere de menos inversión, menor coste de ejecución y presenta un ahorro de 7748 €/mes. El tiempo de amortización calculado es de 1,27 meses, la mitad que en el caso anterior y puede implementarse rápidamente por lo que se escoge como solución optima al problema planteado.
URI: http://hdl.handle.net/2099.1/9329
Condicions d'accés: Open Access
Apareix a les col·leccions:Enginyeria de Materials
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